Aujourd’hui, nous interviewons le scientifique en chef de la Khaled bin Sultan Living Ocean Foundation, le Dr Sam Purkis, à propos de son dernier article de recherche, qui a mesuré la taille de l’éruption d’un volcan sous-marin aux Tonga en 2022 et le tsunami qui en a résulté.
Publié dans le numéro de ce mois-ci de Avancées scientifiques, l’étude a révélé que l’explosion volcanique aux Tonga était la plus grande explosion naturelle depuis plus d’un siècle. L’explosion était si importante qu’elle a produit un tsunami qui, à un moment donné, était aussi haut qu’un immeuble de 20 étages et était de taille similaire à l’explosion de Krakatoa en 1883.
Sommaire
Q : Qu’est-ce qui vous a amené à faire cette recherche sur le tsunami qui a frappé les Tonga l’année dernière ?
UN: C’est l’événement lui-même qui nous a amenés à démarrer cette étude. Nous avons commencé à travailler immédiatement, le 16 janviere2022. Nous avons réalisé que l’événement qui venait de se produire aux Tonga était d’une telle ampleur qu’il était unique à l’ère moderne.
Q : Qu’avez-vous trouvé ?
UN: Nous avons constaté que l’éruption volcanique Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH) en janvier 2022 a généré un tsunami catastrophique et se dispute la plus grande explosion naturelle depuis plus d’un siècle.
L’éruption était si féroce qu’elle rivalise facilement avec l’éruption du Krakatau (également connu sous le nom de Krakatoa) en 1883. Le rendement de l’explosion qui a créé le tsunami était d’au moins 15 mégatonnes, plus puissante que la plus grande explosion nucléaire américaine. Une minute après la détonation, la vague du tsunami faisait jusqu’à 85 m de haut ! Les vagues du tsunami ont remonté la côte de l’île de Tofua jusqu’à une hauteur de 45 m (~ 150 pi).
Alors que le nombre de morts au Krakatoa dépassait 36 000 vies, seul un petit nombre de personnes ont été perdues dans ce tsunami de 2022. Nous suggérons que les principaux facteurs qui ont conduit à cela sont la bizarrerie du lieu, la pandémie de COVID et l’augmentation des exercices d’évaluation et des efforts de sensibilisation menés aux Tonga dans les années précédant l’éruption.
Q : Comment avez-vous pu mesurer la taille du tsunami ?
UN: En plus d’être professeur à l’Université de Miami, je suis scientifique en chef de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation. Par coïncidence et par chance, la Fondation a sondé les récifs des Tonga en 2013, notamment en réalisant cartes bathymétriques haute résolution. À l’époque, nous avons créé ces cartes dans le but de conserver les récifs coralliens. La clé de la modélisation de tout tsunami réside dans de bonnes données bathymétriques. Lorsque le volcan est entré en éruption en janvier 2022, nous avions déjà en main la bathymétrie de la Fondation et avons donc pu commencer les travaux immédiatement.
Q : Pourquoi comparez-vous l’explosion du volcan sous-marin des Tonga à une explosion nucléaire ?
UN: Nous comparons aux explosions nucléaires pour deux raisons. Premièrement, les armes atomiques sont la seule source d’explosions d’origine humaine pouvant rivaliser avec l’ampleur de cet événement naturel. Deuxièmement, et pour cette raison, la physique des explosions nucléaires s’applique à cette détonation volcanique, et nous avons donc utilisé la théorie des explosions nucléaires dans notre simulation de la façon dont le tsunami a été généré et propagé.
Q : Quel a été le point culminant de votre étude de recherche ?
UN: Pour moi, le point culminant de l’étude a été lorsque nous avons reçu les images de drone du co-auteur Shane Cronin de l’Université d’Auckland. Shane et son équipe ont été parmi les premiers scientifiques à arriver aux Tonga après l’éruption volcanique. Notre simulation avait prédit que des vagues remontaient les flancs de l’île de Tofua jusqu’à une hauteur de 45 m. C’était difficile à croire. Ensuite, les images du drone de Shane sont arrivées à Miami et nous avons clairement pu voir que notre prédiction était en effet correcte. Il était alors clair que nous avions affaire à un événement de la ligue des « méga-tsunamis ».
C’est l’inclusion de ces données de terrain dans notre étude qui distingue notre travail de celui qui l’a précédé. Nous avons pu calibrer notre simulation avec les mesures sur le terrain pour nous assurer que notre prédiction était exacte et valide.
Des clichés de drone montrant les dégâts sur le littoral de Tofua, l’île des Tonga qui a reçu la plus grande vague de tsunami. Image reproduite avec l’aimable autorisation du co-auteur, le Dr Shane Cronin (Université d’Auckland).
Q : Cette recherche peut-elle aider à protéger les populations des futurs tsunamis ?
UN: Cet événement de 2022 nous permet d’observer une explosion volcanique sous-marine et ses conséquences en temps réel et avec des détails immenses. Obscurcis de la vue occasionnelle, les volcans sous-marins sont beaucoup plus difficiles à surveiller que les volcans terrestres. Notre étude fournit un guide sur le comportement des volcans sous-marins à la veille d’une explosion génératrice de tsunami. Nous avons montré comment une série de petites explosions ont salué l’arrivée de la « grande » qui a généré le plus grand tsunami. Ces résultats suggèrent que des détecteurs acoustiques et sismiques stratégiquement placés sont probablement un moyen efficace de garder un œil sur les volcans sous-marins.
Cette recherche informe sur la taille des vagues qui peuvent être générées lors de l’éruption de volcans sous-marins, sur la façon dont elles se propagent à travers l’océan et interagissent avec les zones côtières peu profondes, et sur la façon dont les vagues se précipitent sur le littoral. Ce sont toutes des informations essentielles pour les futurs préparatifs en cas de catastrophe.
En outre, le travail nous permet de mieux comprendre les éruptions similaires et le tsunami ultérieur tels qu’ils sont conservés dans l’Antiquité et dans les archives géologiques. Les Tonga constituent une étude de cas particulièrement convaincante car il existe des preuves substantielles que le tsunami a inondé de vastes zones de Tongatapu (l’île principale des Tonga) dans l’histoire précoloniale. Des preuves archéologiques identifient un tsunami majeur au milieu du XVe siècle avec des hauteurs de montée allant jusqu’à 30 m. Le puissant royaume Tu’i Tonga qui existait alors a été gravement touché et une histoire orale subsiste plus de 500 ans plus tard.
Nous pensons que le tsunami Hunga Tonga-Hunga Ha’apai de 2022 sera d’une ampleur similaire.
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