Quelle était la taille du tsunami qui a frappé les Tonga l’année dernière ? Une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Université de Miami et de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation a mesuré la taille du tsunami tongien et a constaté qu’il était de taille similaire à celui causé par l’éruption du Krakatoa en 1883.
L’éruption d’un volcan sous-marin aux Tonga en 2022 était plus puissante que la plus grande explosion nucléaire américaine, selon une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Université de Miami Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science et de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation .
L’explosion volcanique de 15 mégatonnes de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, l’une des plus grandes explosions naturelles depuis plus d’un siècle, a généré un méga-tsunami avec des vagues atteignant 45 mètres de haut (148 pieds) le long de la côte de Tonga Tofua Île et vagues jusqu’à 17 mètres (56 pieds) sur Tongatapu, l’île la plus peuplée du pays.
Dans une nouvelle analyse en Avancées scientifiques, les chercheurs ont utilisé une combinaison d’images satellite avant et après, de cartographie par drone, d’observations sur le terrain recueillies par des scientifiques de l’Université d’Auckland et de cartes bathymétriques haute résolution de la Global Reef Expedition de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation, pour produire un tsunami simulation de l’archipel des Tonga. Les résultats ont montré comment la bathymétrie peu profonde complexe de la région agissait comme un piège à ondes à faible vitesse, capturant un tsunami de plus d’une heure avec des vagues atteignant 85 mètres (279 pieds) de haut une minute après l’explosion initiale.
L’éruption volcanique sous-marine de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, qui forme la chaîne d’îles des Tonga et résulte de la convergence des plaques tectoniques du Pacifique et de l’Indo-Australie, a rivalisé avec l’éruption de 1883 du Krakatoa qui a tué plus de 36 000 personnes.
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).
« Malgré sa taille et sa longue durée, le méga-tsumani qui a résulté de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a fait peu de morts », a déclaré Sam Purkis, professeur et directeur du Département de géosciences marines à l’école Rosenstiel et scientifique en chef au Khaled Fondation bin Sultan Living Oceans. « Nous suggérons que les principaux facteurs qui ont conduit à cela sont la bizarrerie du lieu, la pandémie de COVID-19 et l’augmentation des exercices d’évaluation et des efforts de sensibilisation menés aux Tonga dans les années précédant l’éruption. »
La simulation a également suggéré que l’emplacement de l’éruption par rapport aux centres urbains a sauvé les Tonga d’un pire résultat.
« Alors que 2022 a peut-être été une échappée chanceuse, d’autres volcans sous-marins possèdent la capacité de générer un futur tsunami à la même échelle », a déclaré Purkis. « Cette éruption contient des leçons importantes pour les tsunamis passés et futurs aux Tonga et au-delà. L’éruption a été un excellent laboratoire naturel pour tester des hypothèses et des modèles qui peuvent être déployés ailleurs pour améliorer les futurs préparatifs en cas de catastrophe, et mieux comprendre des éruptions similaires et le tsunami ultérieur tels qu’ils sont conservés dans l’Antiquité et dans les archives géologiques.
Les données qui ont rendu cette modélisation possible provenaient d’une source inattendue. En 2013, des scientifiques de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation sont venus aux Tonga pour cartographier et étudier leurs récifs coralliens dans le cadre de la Global Reef Expedition (GRE), une mission de recherche de 10 ans visant à évaluer l’état des récifs coralliens dans le monde. Dans le cadre de cette mission de recherche, les scientifiques ont créé des cartes bathymétriques à ultra-haute résolution de l’archipel des Tonga, nécessaires pour établir des cartes détaillées de l’habitat des récifs coralliens des Tonga. Ces cartes bathymétriques, qui ont été générées à partir d’images satellitaires et de mesures acoustiques enregistrées sur le terrain, ont fait partie intégrante de la création de la simulation du tsunami.
Les recherches menées dans le cadre de la Global Reef Expedition nous ont permis de créer des cartes détaillées des récifs coralliens des Tonga, y compris des cartes de la profondeur du fond marin (cartes bathymétriques). Ces cartes ont été utilisées pour modéliser la taille et l’impact du tsunami qui a frappé les îles en janvier 2022.
« C’est fantastique de voir les données de Global Reef Expedition utilisées non seulement pour l’écologie des récifs coralliens et les études de conservation au sens classique, mais que ces données sont importantes pour comprendre la complexité des régions sismiquement actives dans l’océan », a déclaré Alexandra Dempsey, le directeur de la gestion scientifique des Living Oceans Foundations et l’un des auteurs de l’article. « À maintes reprises, la haute qualité des données du GRE s’avère payante avec des résultats nouveaux et passionnants. »
Bien que les données aient été collectées à l’origine pour soutenir la conservation des récifs coralliens, c’est l’une des nombreuses façons dont les données de la Global Reef Expedition sont utilisées pour faire progresser les sciences océaniques.
En ce qui concerne les récifs des Tonga, Dempsey dit que davantage de travaux d’arpentage et de reconnaissance sur le terrain sont nécessaires pour vraiment voir comment le tsunami a touché les récifs autour des Tonga. Disposer des données de base sur l’état des récifs avant le tsunami, telles que les relevés des récifs coralliens que la Fondation a collectés sur le GRE, sera également essentiel pour déterminer ces impacts.
L’étude, intitulée « The 2022 Hunga-Tonga Megatsunami: Near-Field Simulation of a Once-in-a-Century Event », a été publiée dans le numéro d’avril de Avancées scientifiques. Les auteurs sont : Sam Purkis et Nathan Fitzpatrick de l’Université de Miami Rosenstiel School, Alexandra Dempsey de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation ; Steven Ward de l’Université de Californie, Santa Cruz ; James Garvin et Dan Slayback du centre de vol spatial Goddard de la NASA ; Shane J. Cronin de l’Université d’Auckland et Monica Palaseanu-Lovejoy de l’US Geological Survey.
L’étude a été soutenue par des subventions de la Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation – Global Reef Expedition, du NASA Goddard Space Flight Center et de l’Université d’Auckland, et du ministère néo-zélandais des affaires, de l’innovation et de l’emploi, Endeavour Fund Project.
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