Kees Floor; Zenit, november 2007.
Tsunami's worden meestal opgewekt door aardbevingen met epicentrum op zee. Daarnaast worden kolossale aardverschuivingen, extreme vulkaanuitbarstingen en inslagen van meteorieten wel als mogelijk bron genoemd. Maar kan de oorzaak ook gewoon in de atmosfeer zitten?
|
Op 15 juni 2006 deed zich kort voor 9 uur 's avonds plaatselijke tijd in de haven van Ciutadella op Menorca (Balearen, Spanje) een tsunami-achtig verschijnsel voor zonder dat er sprake was geweest van een aardbeving. Eerst zakte het waterniveau plotseling vier meter, waardoor de haven grotendeels droogviel. Vrijwel alle boten sloegen los doordat de touwen waarmee ze vastlagen, knapten. Het gewone getijverschil bedraagt er twintig centimeter, dus op dergelijke grote verschillen in waterstand zijn de touwen niet berekend. Enkele minuten later vielen de vaartuigen ten prooi aan het terugkerende water, dat drie meter hoger kwam dan anders. Meer dan veertig boten zonken of raakten ernstig beschadigd. De totale schade van deze rissaga, zoals het verschijnsel ter plaatse genoemd wordt, liep in de tientallen miljoenen euro's.
Rissaga's en verwante verschijnselen
Rissaga's treden in die regio vaker op; rissaga is het Catalaanse woord voor
opdrogen. Niveauverschillen van ongeveer 1 meter komen er enkele keren per jaar
voor; ze veroorzaken geen noemenswaardige schade. Eens in de vier à vijf
jaar zijn er rissaga-golven van 2 meter hoog of meer; dan is er wel schade.
De grootste catastrofe voor zover bekend was de rissaga van 21 juni 1984, toen
een golf van vier meter meer dan driehonderd boten en jachten zwaar beschadigde.
Ook elders in het Middellandse-Zeegebied en daarbuiten treedt het verschijnsel
- onder uiteenlopende lokale namen - af en toe op en veroorzaakt het schade.
In Vela Luka op Korcula, een eilandje in de Adriatische Zee voor de kust van
Kroatië, komt het water in uitzonderlijke gevallen tot 2,5 omhoog. Op het
westen van Sicilië stijgt het water tijdens een Marubbio, zoals
het verschijnsel daar heet, tot 1,5 meter en de Milghuba op Malta komt
tot ongeveer 1 meter, nog steeds veel voor een gebied waar de dagelijkse getijverschillen
klein zijn. Andere varianten van de zeldzame waterstandsschommelingen zijn de
Abiki in de baai van Nagasaki, waar in 1979 nog verscheidene mensen verdronken,
de Yota elders in Japan en de Seebär in het Oostzeegebied.
Ook in de baai van P'ohang, Zuid-Korea en de haven van Longkou, China doet het
verschijnsel zich voor. Alle tot nog toe genoemde locaties liggen aan zee, maar
op grote meren treden dergelijke waterstandswisselingen soms ook op. Zo zette
een golf die in 1954 oprees uit het meer van Michigan, delen van Chicago onder
water, waarbij minstens vijf slachtoffers te betreuren waren.
Meteorologische tsunami's
De vele namen voor eenzelfde verschijnsel duiden weliswaar op het grote plaatselijk
belang van deze waterstandsschommelingen, maar zijn in de internationale ideeënuitwisseling
niet zo handig. De lokale termen verwijzen ook meer naar de gevolgen van het
verschijnsel dan naar de natuurkundige mechanismen die eraan ten grondslag liggen.
Dat bezwaar kleeft niet aan de term seiche, die wel als verzamelnaam
voor de genoemde verschijnselen wordt gebruikt, al gaat het in de genoemde gevallen
om een heftige variant daarvan. Vooral in recente literatuur tekent zich echter
een voorkeur af voor meteotsunami.
De keuze voor die term lijkt op het eerste gezicht misschien wat opportunistisch.
Na de tsunami van Tweede Kerstdag 2004 (zie Zenit maart 2005) kwam er namelijk
veel aandacht - en dus ook veel geld - voor het onderzoek naar tsunami's en
het opzetten van waarschuwingssystemen; door op deze manier aansluiting te zoeken
bij het tsunami-wereldje zouden de onderzoekers wellicht een graantje willen
meepikken. Toch blijkt dat niet de werkelijke reden. Het begrip meteorologische
tsunami is namelijk veel ouder. Het werd al in 1935 gemunt door Japanse
onderzoekers en vond daarna zijn weg in de oceanografische literatuur. In de
huidige tijd, waarin afkortingen de wind mee hebben, ligt in het verlengde daarvan
de naam meteotsunami voor de hand.
Overeenkomsten
Doorslaggevend voor de voorkeur voor
de term meteotsunami zijn de vele overeenkomsten met 'gewone' tsunami's. In beide
gevallen gaat het om zeldzame gebeurtenissen. Steeds zijn lange golven - met een
golfperiode van enkele minuten tot 2 à 3 uur - in het spel, die op precies
dezelfde manier in kustzones van karakter veranderen en in havenbekkens en baaien
worden versterkt. En net zo goed als niet iedere aardbeving onder de zeebodem
een tsunami opwekt, veroorzaakt niet elke sprong in de luchtdruk meteen een meteotsunami.
Bovendien hoeft een tsunami niet te herleiden te zijn tot een aardbeving.
Onderzeese landverschuivingen, exploderende vulkanen en inslagen van meteorieten
worden ook als oorzaak geaccepteerd; waarom zou je meteorologische oorzaken dan
buitensluiten? Overigens nemen de beschikbare databases met tsunamigegevens steeds
ook meteorologisch gegenereerde tsunami's op.
Tsunami's en meteotsunami's
zijn verder op basis van waterstandsmetingen moeilijk uit elkaar te houden. Zo
meldde de Tsunami Newsletter in september 1981 een tsunami van 60 cm bij
de kust van Zuid Afrika op 11 mei van dat jaar; later bleek dat die golven door
de atmosfeer opgewekt waren. Ook bij de tsunamiregistraties na de fameuze uitbarsting
van de Krakatau in Indonesië van 1883 was er verwarring over de oorzaak.
Een ontploffende vulkaan is op zich een uitstekende bron voor de opwekking van
een tsunami, maar vooral in verafgelegen oorden kwam hij vroeger aan dan verwacht.
Achteraf houdt men het voor waarschijnlijk dat de eerste drie explosies schokgolven
opwekten in de atmosfeer die zich met de snelheid van het geluid rond de aarde
voortplantten en meteotsunami's genereerden. De 'gewone' tsunami ontstond bij
de vierde uitbarsting.
Verschillen
Natuurlijk zijn er ook verschillen.
Meteotsunami's slaan zeer plaatselijk toe. In de ene haven richten ze enorme schade
aan, terwijl er in een baai verderop niets is voorgevallen. Een oceaan zullen
ze nooit kunnen oversteken. In dit opzicht lijken ze meer op tsunami's die veroorzaakt
worden door onderzeese landverschuivingen, dan op de tsunami's die samenhangen
met aardbevingen onder de oceaan.
De meteotsunami doet ook een groter beroep
op een toevallige samenloop van omstandigheden. Sterke, kleinschalig sprongen
in de luchtdruk (figuur 5), veroorzaakt door bijvoorbeeld frontpassages, zwarebuienlijnen
of zwaartekrachtsgolven, zijn op zich geen reden tot het ontstaan van een meteotsunami.
De storing moet zich voordoen boven ondiep water en recht op de haven of baai
aankoersen. Daarnaast is steeds versterking nodig van zogeheten resonantie-effecten.
De resonantie treedt bijvoorbeeld op als een verstoring in de luchtdruk met de
juiste snelheid over het ondiepe zeegebied trekt waaraan de havens en baaien liggen.
Ook als de periode of de golflente van de luchtdrukverstoring en de daardoor opgewekte
golf in de oceaan overeenkomt met de resonantieperiode en/of de lengte van het
zeebekken, groeien de golven. Tenslotte moet er ook nog in de baai of de haven
resonantieoptreden; dergelijke topografische effecten spelen overigens ook bij
'gewone' tsunami's. Pas als aan alle voorwaarden is voldaan, kan zich een meteotsunami
voordoen.
Meteotsunami's in Nederland?
Komen er in Nederland ook
meteotsunami's voor? In de havens van IJmuiden en Rotterdam worden af en toe 'gewone'
seiches, - dus een minder heftige variant - waargenomen. Vroeger moest men daar
in IJmuiden bij het sluiten van de sluisdeuren op letten, omdat er anders schade
aan de sluizen kon ontstaan. Een aantal jaren geleden zijn er echter wijzigingen
aangebracht in de constructie, waardoor de invloed van seiches er is afgenomen.
In
het Rotterdamse havengebied moet rekening worden gehouden met seiches bij het
gebruik van de Maaslantkering, bij het scheepvaartverkeer van mammoettankers met
grote diepgang en bij het ontwerp van dijken in de regio. Als de seiches zich
voordoen rond hoogwater, kunnen er ook kaden onderlopen.
Het mechanisme dat
de seiches in de Nederlandse havens opwekt, wijkt af van wat elders wordt aangetroffen.
Hier gaat het om zogeheten convectiecellen na een koufrontpassage boven relatief
warm Noordzeewater. Wel moeten er weer resonantie optreden, eerst boven zee, vervolgens
in het havenbekken. De seiches doen zich vooral voor in het stormseizoen dat loopt
van oktober tot april; de rissaga treedt juist op in de zomermaanden.
Meer
dan de seiches in de beide havens, doet een zomervoorval uit 1984 denken aan een
meteotsunami. Op 11 juli van dat jaar zakte het water in de haven van Lemmer aan
het IJsselmeer tijdens hevig noodweer eerst een meter, waarbij enkele jachten
nagenoeg droog kwamen te liggen en sluisdeuren werden opengezogen. Vervolgens
steeg het water binnen enkele minuten met anderhalve meter en liep de Polderdijk
onder water. Waarschijnlijk was hier sprake van een uiterst zeldzame Nederlandse
meteotsunami.
Bronnen:
Jong, J. de, Bijzondere
vloedgolf op het IJsselmeer: de Lemster Rissaga, nieuwsarchief website weer.nl,
donderdag 24 augustus 2006.
Jong, M. de, Origin and prediction of seiches in
Rotterdam harbour basins, proefschrift TU-Delft, 2004.
Monserrat, S. et al,
Meteotsunamis:
atmospherically induced destructive ocean waves in the tsunami frequency band,
Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 6, 1035-1051, 2006 en daarin genoemde literatuur.