Kantbølger, kontinentalsokkel gav næring til Acapulco Bay-tsunamien i 2021

Fanget inde i en bugts kystlinje kan tsunamiens resonansinteraktion med regelmæssige bølger forlænge tsunamiforstyrrelsen. For jordskælvet og tsunamien i Acapulco, Mexico i 2021, havde kantbølger i bugten og den korte kontinentalsokkel også en overraskende signifikant effekt på tsunamiens varighed, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i Bulletin of the Seismological Society of Amerika .

I undersøgelsen udviklede Diego Melgar fra University of Oregon og kolleger fra forskningsinstitutioner i Mexico, Island og USA en slipmodel for jordskælvet, som de brugte til at modellere tsunamien og lære mere om, hvorfor den varede næsten 17 timer inde i bugt.

Kantbølger – de kystnære bølger genereret af en tsunami, der bevæger sig frem og tilbage parallelt med en kystlinje – og energien genereret af bølger, der hopper fra den korte kontinentalsokkel, var med til kontinuerligt at genskabe bugtens resonans, fandt forskerne.

"Tsunamien varer lige så længe, ​​som den gør, fordi bugten skvulper den rundt som et badekar, men også hvad der sker i hylden, giver den på en måde et slag for hvert par svingninger og holder det i gang," forklarede Melgar.

Selvom tidligere modeller antydede, at en kontinentalsokkel kunne bidrage til tsunamibølger i en bugt, var det noget overraskende, at en så kort hylde – faldet til det dybe hav sker tæt på kysten – ville have en bemærkelsesværdig indvirkning.

"Det er en anden-ordens effekt, der gør et dårligt problem lidt værre," sagde Melgar. "Hver bugt skal tænke på disse problemer, og de vil sandsynligvis blive værre på steder, hvor hylden er længere, og der er en chance for at fange disse bølger derinde."

I de første ti minutter af begivenheden "skyllede" stigninger forårsaget af jordskælvet ud bugten, samtidig med at tsunamibølgerne strømmede ind. Blandingen forårsagede farlige rivestrømme med hastigheder på op til tre kilometer i timen i visse områder.

"Nogle gange giver vi i Mexico det 'helt klare' signal efter en tsunami, der gælder for store bølger, men vi bør også tænke på strømme, for de kan vare længe," sagde Melgar.

Langvarige tsunamier og rivestrømme kan beskadige bugtens infrastruktur – en væsentlig bekymring for et storbyområde som Acapulco, hvor mange af dets mere end 800.000 indbyggere er økonomisk afhængige af bugten.

Melgar og kolleger brugte stærk bevægelse, GNSS, satellit- og tidevandsmålerdata til at modellere jordskælvet, som fandt sted i den sydøstlige ende af Guerrero-gabet. Kløften markerer en region langs Stillehavskysten i Mexico, hvor Cocos tektoniske plade trækker sig under den nordamerikanske plade, men hvor der har været overraskende få store jordskælv i omkring de sidste 100 år.

Acapulco-jordskælvet var relativt kompakt, hvilket efterlod en stor del af megathrust-forkastningen i regionen ubrudt, bemærkede forskerne.

En enkelt tidevandsmåler i Acapulco-bugten gav også et spændende fund:Baseret på måleroptagelserne er jordskælvet i 2021 og et jordskælv med en styrke på 7, der ramte bugten i 1962, "påfaldende ens," fandt Melgar og kolleger.

En nylig undersøgelse offentliggjort i Seismological Research Letters om jordskælvet i 2021 bemærkede også, at begivenhederne i 2021 og 1962 så næsten identiske ud på seismiske optagelser foretaget på en station i Tyskland.

"Vi kan ikke sige det med sikkerhed, fordi det kun er én optagelse, men det her ligner virkelig et gentagne jordskælv hvert 50. år eller deromkring," sagde Melgar.

"Det ser ud til, at den seismiske aktivitet i denne del af verden sker i eksplosioner," tilføjede han og bemærkede, at der har været adskillige jordskælv i størrelsesordenen 7 for nylig langs Stillehavskysten mellem Acapulco og Oaxaca mod syd.

I stedet for at studere et jordskælv ad gangen, sagde Melgar, er det tid til at lede efter "systematisk adfærd mellem disse begivenheder, fordi det ville farve, hvordan vi beregner seismisk fare."

Melgar krediterede nationale agenturer, der forvalter seismiske netværk og tidevandsnetværk, såsom Servicio Mareográfico Nacional og Instituto de Ingeniería ved Universidad Nacional Autónoma de México, "for at holde disse netværk kørende i årtier" og levere de nødvendige data til at analysere disse jordskælv og tsunamier i detaljer . + Udforsk yderligere

Kontinental hyldeform fører til langvarige tsunami-kantbølger under mexicansk jordskælv