Los científicos del estudio depósitos de tsunami en Sendai, Japón, para mejorar la comprensión de los peligros del tsunami

Este gran artículo (y fotos) son cortesía del USGS.
Se ha publicado en el boletín de las ondas de sonido, una publicación del USGS.
Los estudios muestran a continuación han sido realizados por un equipo internacional de científicos. No hay objetivo es mejorar la comprensión de los peligros del tsunami sobre la base de los depósitos de tsunami.

El terremoto fue uno de los cinco terremotos más fuertes registrados en el mundo ya que la detección instrumental y el mantenimiento de registros comenzó alrededor de 1900. El tsunami resultante inundado decenas de ciudades costeras, numerosos puertos, y la amplia llanura costera alrededor de Sendai, la ciudad más cercana al terremoto, a una distancia de 130 km (80 millas) del epicentro. Ahora se calcula a partir de fotografías aéreas y por satélite que un área de casi kilometro 5002 (200 millas2) Fue inundada por el tsunami.

Los miembros del De mayo de 2011 tsunami internacional del equipo del estudio cerca de su transecto principal de la encuesta. Sendai Airport está en el fondo. Los miembros del equipo del estudio y las afiliaciones son: (fila de abajo, de izquierda a derecha) Kazuhisa Goto (Instituto de Tecnología de Chiba, Japón), Shigehiro Fujino (Universidad de Tsukuba, Japón), Witek Szczuciski (Universidad Adam Mickiewicz, Polonia), Yuichi Nishimura (Universidad de Hokkaido , Japón), Daisuke Sugawara (Universidad de Tohoku, Japón), (fila de arriba, de izquierda a derecha) Eko Yulianto (Instituto Indonesio de Ciencias, Indonesia), Rob Witter (Oregon Departamento de Geología e Industrias Minerales, EE.UU.), Catherine Chague-Goff (Universidad de New South Wales, Australia), Dave Tappin (British Geological Survey, Reino Unido), Bruce Richmond (USGS, EE.UU.), y Bruce Jaffe (USGS, EE.UU.).

En mayo de 2011, Servicio Geológico de EE.UU. (USGS), los científicos Bruce Jaffe y Bruce Richmond examinado sedimentos depositados por el tsunami en y alrededor de Sendai como parte de un equipo de tsunami encuesta internacional organizada por japoneses colaboradores científicos. La 11 miembros del equipo vino de Japón, Estados Unidos, Australia, Polonia, el Reino Unido e Indonesia.

Los equipos de investigación tratan de entrar en las zonas afectadas por el tsunami tan pronto como sea posible después del rescate y el trabajo de recuperación para documentar la evidencia física de las características del flujo del tsunami-Tales como los restos de los árboles y de alta de agua manchas en los edificios y depósitos sedimentarios-antes de que sea degradados o destruidos por las fuerzas naturales o actividades de limpieza. Los investigadores japoneses inició este proceso durante la segunda semana después del terremoto, como la situación en Japón mejorado, los científicos invitados de la comunidad internacional por el tsunami de investigación comunitaria para ayudar en la recopilación de datos de la gran superficie afectada por el tsunami.

Edificio dañado por el tsunami en Yuriage. La profundidad del flujo tsunami aquí fue de aproximadamente 8 m (26 pies).

La encuesta de mayo de reconocimiento se centró en la características de los depósitos de sedimentos del tsunami en las proximidades del aeropuerto de Sendai, con un énfasis específico en cómo estas características varía con la velocidad del tsunami y la profundidad de flujo, la topografía (incluyendo microtopografía), distancia de la costa, zonas urbanas y rurales, hundimiento del suelo causada por el terremoto, y otros aspectos de características naturales y artificiales del paisaje. Entre la información que los científicos fueron recogidos datos sobre los niveles de agua, las direcciones de flujo, la topografía, el espesor de los sedimentos, tamaño de grano, y las estructuras sedimentarias (Patrones en el sedimento producido por las variaciones en factores tales como la velocidad del agua de la que se depositó el sedimento y la composición y tamaño de grano del sedimento). También recogieron muestras de sedimentos de microfósiles, geoquímicos y otros análisis. La evidencia sedimentaria del tsunami se vio complicada por la licuefacción de algunos sedimentos costeros-llano durante el terremoto y un extenso sistema de canales que afectó el movimiento de las olas del tsunami y el sedimento que llevaban.

Diagrama que ilustra algunos de los términos utilizados para describir las características de los tsunamis.

Las fotografías de Arahama playa en la llanura costera de Sendai tomado (A) Antes (abril 11, 2010) y (B) Después (mayo de 4, 2011) muestran el daño del tsunami a la vegetación, el paisaje y los edificios. Los edificios de la extrema derecha y la izquierda quedaron totalmente destruidos y lo único que queda son sus fundamentos. El edificio de los baños en el centro sobrevivió al tsunami, pero sufrió extrema erosión y la canalización de alrededor de su base. El punto más alto de la remoción de ramas en los árboles (línea de corte) muestra el nivel mínimo de agua del tsunami en esta zona, que se midió entre 7 y 9 m (23 y pies 30) por encima del suelo (10-12 m [33 -39 pies nivel] del mar).

Este tsunami fue especialmente bien documentado en video fusilado por las agencias de noticias y de los ciudadanos. La equipo de la encuesta se aprovechó de los datos de vídeo enfocando su medición y los esfuerzos de muestreo en las zonas donde se dispone de material de archivo. Uno de los videos que están utilizando, posted at http://www.zimbio.com/Japan+Earthquake+2011/articles/PF8WtyjiF4c/Sendai+Tsunami+Video+Japan, Muestra el tsunami golpeando el aeropuerto de Sendai. El equipo de recogida de datos a lo largo de un transecto cerca del aeropuerto, donde la arena y el barro se depositaron más de 4 km hacia el interior-el más largo después del tsunami transecto en el que los depósitos de tsunamis se han cartografiado con detalle. La los científicos comparar los datos de los depósitos de sedimentos con los datos del video con la esperanza de relacionarse con las características de los depósitos a la historia del flujo del tsunami. Por ejemplo, se compara el número y espesor de las capas en los depósitos de tsunami con el número de ondas y las velocidades de flujo observadas en el vídeo.

Los datos recogidos en Japón, al igual que los datos recogidos en los estudios de campo después de otros tsunamis recientes, mejorarán la capacidad de los científicos para reconocer e interpretar los depósitos de tsunami de eventos antiguos. Algunos de los científicos en el equipo de investigación utilizará los datos para desarrollar modelos numéricos de transporte de sedimentos tsunami que se puede aplicar a los depósitos de tsunamis en el registro geológico para determinar el tamaño aproximado y características-velocidad, por ejemplo-de tsunamis antiguos. Los datos del estudio japonés también ayudará a los científicos mejorar los criterios para distinguir los depósitos de los depósitos de tsunami a gran tormenta (Ver relacionada Las ondas de sonido artículo "Tsunami distinguir entre depósitos de tormentas en el registro geológico").

Pared de la zanja excavada se muestran las estructuras sedimentarias de un depósito de tsunami (capas de arena sobre todo horizontales) y lugares (marcadores rectangulares a la derecha) en muestras de sedimento fueron recogidas para análisis de laboratorio.

Además, el equipo de reconocimiento intentará establecer analogías entre el 11 de marzo, 2011, depósitos de tsunami y los depósitos de los eventos precedentes, como el tsunami Jogan, que afectó a la planicie de Sendai en el año 869 y fue nombrado en honor al emperador de la época. Científico japonés Koji Minoura (Universidad de Tohoku) y sus colegas publicaron un artículo en el que describen los depósitos de arena 2001 tsunami Jogan y dos mayores depósitos de arena interpretarse como evidencia de los primeros grandes tsunamis (Revista de Ciencias de los Desastres Naturales, V 23, no. 2, p. 83-88, http://www.jsnds.org/contents/jnds/23_2.html). Las edades de los dos depósitos de tsunamis anteriores son AD-140 150 y BC-910 670 Sobre la base de esta limitada paleotsunami registro de la llanura costera de Sendai, los autores concluyeron que una tsunami intervalo de recurrencia de 800-1,100 años.

En el extremo del papel que escribieron"Más de 1,100 años han pasado desde que el tsunami Jogan y, dado el intervalo de recurrencia, la posibilidad de un gran tsunami golpeando la llanura Sendai es alta. Nuestros resultados numéricos indican que un tsunami similar al Jogan un inundaría la llanura costera presentes en alrededor de 2.5-3 km hacia el interior, "Una predicción que resultó notablemente precisa.

Imagen a la derecha: Core recogidos por la encuesta del equipo kilometros 1.6 (1 millas) tierra adentro en Arahama en la llanura costera de Sendai contiene depósitos de arena por el tsunami el año 869 Jogan acerca 40 cm por debajo de la 11 de marzo, 2011, depósitos de tsunami. Elegimos el sitio sobre la base de un informe de los depósitos de tsunami Jogan por Yuki Sawai (Centro de Investigación activo falla) y sus colegas en el Informe anual sobre la falla activa e Investigaciones Paleoearthquake (2008, no. 8, p. 17-70, http://unit.aist.go.jp/actfault-eq/seika/h19seika/pdf/02.sawai.pdf [5.5 MB PDF]) y los modelos numéricos de inundación por tsunami Jogan por Kenji Satake (Centro de Investigación de fallo activo) y sus colegas (el mismo volumen, p. 71-89, http://unit.aist.go.jp/actfault-eq/seika/h19seika/pdf/03.satake.pdf [7.1 MB PDF]). Las magnitudes relativas de la Jogan y los tsunamis 2011 no puede deducirse a partir del espesor de cada depósito, el cual es afectado por la topografía local, así como el tamaño de los granos de sedimento y la velocidad de flujo de tsunami. [una versión más grande]

Japón no sólo tiene la mayor registro escrito de los tsunamis históricos en el mundo, Pero también tiene un vigoroso de investigación paleotsunami programa diseñado para ampliar el registro de tsunamis en el pasado y mejorar las evaluaciones de riesgos por el tsunami. Examinar las pruebas de campo de los tsunamis recientes e históricos es fundamental para la comprensión de estos fenómenos poco frecuentes, pero catastrófico. Los datos recogidos recientemente en Japón por el equipo de tsunami encuesta internacional se utilizarán para desarrollar herramientas para interpretar el registro geológico de los tsunamis. Estas herramientas se pueden aplicar a otras áreas donde el peligro de la costa misma está presente, como la costa del Pacífico Noroeste de los Estados Unidos, y se utiliza para disminuir la pérdida de futuro de la vida y la propiedad de los tsunamis.