A2 Tsunamis e perturbações de fundo

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Tsunamis são ondas gravitacionais de longo período, com duração entre cinco e sessenta minutos, que se originam quando o fundo do mar é perturbado verticalmente: isso pode ser causado por um terremoto com componente vertical no movimento da placa tectônica, um deslizamento submarino, uma erupção vulcânica subaquática ou o colapso de uma caldeira vulcânica. Ao contrário das ondas de vento, que agitam apenas as camadas superiores do mar, os tsunamis movem toda a coluna d'água de uma só vez, do fundo do mar até a superfície. É precisamente esse movimento de toda a coluna d'água que permite que um tsunami transporte muito mais energia do que qualquer onda de vento da mesma altura. Em mar aberto, um tsunami passa quase despercebido: sua amplitude mal chega a um décimo ou um metro, embora seu comprimento de onda se estenda entre cem e mil quilômetros, e ele viaje a velocidades entre duzentos e setecentos quilômetros por hora. À medida que o tsunami se aproxima da costa, as águas rasas fazem com que ele diminua a velocidade, e é justamente essa desaceleração que faz com que sua amplitude, tão pequena em mar aberto, se amplifique enormemente antes de atingir a terra.

Essa amplificação costeira segue uma relação conhecida como amplificação de Green: a amplitude do tsunami aumenta à medida que a profundidade da água diminui, seguindo uma proporção inversa à raiz quarta dessa profundidade. Assim, uma redução na profundidade de quatro mil metros em mar aberto para apenas dez metros perto da costa pode amplificar a onda em até quarenta vezes. No entanto, a altura que a água atinge na costa depende não apenas dessa amplificação de Green, mas também do tipo de fundo marinho e da geometria da linha costeira — dois fatores que significam que o mesmo tsunami pode inundar uma costa muito mais do que outra, mesmo que ambas recebam a mesma onda vinda do mar aberto.

Nem todos os tsunamis se originam no fundo do oceano: os meteotsunamis são gerados quando uma perturbação atmosférica de movimento rápido — uma tempestade, uma frente fria ou uma tromba d'água — produz ressonância na superfície do oceano. Essa ressonância, a mesma ressonância de Proudman que amplifica a maré de tempestade de um ciclone tropical, ocorre quando a velocidade com que a perturbação da pressão atmosférica se desloca coincide com a velocidade com que uma onda longa se propaga na água. Quando essa coincidência ocorre, a superfície do oceano se eleva de cinco a vinte centímetros, uma amplificação que, em costas particularmente ressonantes, pode chegar a entre um e dois metros.

A detecção a tempo de um tsunami depende de sistemas de alerta precoce, que monitoram tanto a atividade sísmica quanto o nível do mar em tempo real. O tempo que um tsunami leva para viajar de sua origem até as costas mais distantes é medido em horas — o tsunami do Indo-Pacífico de 2004, por exemplo, levou entre sete e oito horas para atingir a costa africana — e é precisamente esse tempo de deslocamento que possibilita a emissão de alertas entre cinco minutos e duas horas antes de o tsunami atingir cada costa.

Assim, quando um tsunami finalmente atinge a costa, ele não chega em uma única onda: chega em várias ondas sucessivas que se sucedem ao longo de várias horas, e geralmente é a segunda ou terceira onda, e não a primeira, que atinge a maior altura. Desde a perturbação vertical do fundo do mar que a origina, passando pela amplificação de Green que a amplia à medida que se aproxima da costa, até os sistemas de alerta que competem contra esse mesmo tempo de deslocamento, tudo em um tsunami significa que a verdadeira ameaça não chega com a primeira onda avistada, mas com as que a seguem.

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