El "Satélite de altura de la superficie del agua y del terreno oceánico" (SWOT) de la NASA, que se utiliza para observar la altura de la superficie del mar, obtuvo inesperadamente una observación de alta resolución sin precedentes de un enorme tsunami cuando se produjo un fuerte terremoto frente a la península de Kamchatka a finales de julio de este año, proporcionando a la comunidad científica la primera imagen panorámica detallada de un tsunami desde el espacio.
Los investigadores señalaron en el último artículo publicado en la revista "The Seismic Record" que esta observación reveló los complejos detalles de la propagación y la interacción de las ondas de tsunami en la cuenca del Pacífico, desafiando la comprensión tradicional de larga data de los grandes tsunamis de que "casi no se produce dispersión y la forma permanece básicamente intacta".
El 29 de julio se produjo un fuerte terremoto con una magnitud de momento de 8,8 en la zona de subducción de Sajalín-Kamchatka. Fue el sexto terremoto más grande registrado en el mundo desde 1900 y provocó un tsunami a través del océano en el Pacífico. Ángel Ruiz-Angulo de la Universidad de Islandia y su equipo combinaron los datos de altura de la superficie del mar obtenidos por SWOT con los registros de la boya de observación de tsunamis en las profundidades del océano (DART) desplegada en la trayectoria del tsunami para reconstruir el proceso de fluctuación de este evento. Las observaciones de SWOT muestran que los tsunamis presentan una estructura de onda fina y compleja en la cuenca del Pacífico, con múltiples trenes de olas entrelazados y superpuestos en el espacio, superando con creces la información limitada que se podía ver en el pasado cuando sólo unas pocas boyas y altímetros tradicionales "pasaban a lo largo de una línea delgada".
El satélite SWOT fue desarrollado conjuntamente por la NASA y el Centro Nacional Francés de Investigaciones Espaciales y lanzado en diciembre de 2022. Su objetivo inicial es lograr mediciones globales de alta precisión de los cuerpos de agua en la superficie de la Tierra (incluidos océanos, lagos y ríos). A través de una franja de observación de hasta unos 120 kilómetros de ancho y datos de alta resolución espacial, SWOT puede capturar pequeñas fluctuaciones en la altura de la superficie del mar en una amplia gama de áreas marinas en poco tiempo. Anteriormente se había utilizado principalmente para estudiar procesos dinámicos finos, como los remolinos oceánicos. Ruiz-Angulo dijo que el equipo originalmente solo usó datos FODA para estudiar estructuras oceánicas a pequeña escala, y no esperaba "captar" un evento de tsunami a gran escala, abriendo así una nueva ventana de observación para la investigación de tsunamis.
En la teoría tradicional de los tsunamis, dado que la longitud de onda de un gran tsunami es mucho mayor que la profundidad del océano, dichas ondas generalmente se consideran ondas de gravedad "no dispersivas", es decir, la forma general de la onda se mantiene básicamente durante el proceso de propagación y no se descompone significativamente en olas principales y trenes de olas posteriores. Sin embargo, los datos obtenidos por FODA esta vez muestran características de dispersión significativas: después de la cresta de la onda principal, hay una serie de trenes de ondas posteriores, cuya propagación y distribución de energía son más consistentes con los resultados de la simulación numérica que considera el efecto de dispersión. Basándose en esto, el equipo de investigación cree que la suposición existente de que los grandes tsunamis se consideran simplemente olas no dispersivas es incompleta y es necesario incorporar más mecanismos dinámicos relacionados con la dispersión en los modelos de predicción y simulación.
Al comparar observaciones y simulaciones, los investigadores también descubrieron que el modelo temprano de fuente de tsunami construido utilizando datos de ondas sísmicas y deformación de la superficie no era completamente consistente con los registros medidos de algunas estaciones de mareas DART: la hora de llegada del tsunami predicha por el modelo fue anterior y posterior en los dos puntos de observación respectivamente. Luego, el equipo realizó un análisis de inversión utilizando los datos de DART como restricción para reevaluar la extensión espacial del área de ruptura del terremoto. Los resultados mostraron que la zona de ruptura del terremoto de Kamchatka se extendió más hacia el sur, con una longitud total de ruptura de aproximadamente 400 kilómetros, mientras que el modelo anterior estimaba unos 300 kilómetros.
El coautor de la investigación, Diego Melgar, señaló que desde el terremoto de magnitud 9,0 en el mar de Tohoku de Japón en 2011, la comunidad científica ha reconocido cada vez más el importante valor de los datos de tsunamis para limitar la distribución del deslizamiento superficial. Sin embargo, debido a las enormes diferencias técnicas entre el modelado hidrodinámico de la propagación de tsunamis y la simulación de la propagación de ondas sísmicas de la tierra sólida, todavía no es una práctica común en la industria integrar sistemáticamente los dos tipos de datos en el mismo marco de inversión. Este análisis conjunto de SWOT y DART muestra una vez más que la integración total de datos de observación de múltiples fuentes puede ayudar a caracterizar con mayor precisión el proceso de ruptura de grandes terremotos y las características del tsunami desencadenado por ellos.
En 1952 se produjo un gran terremoto con una magnitud de momento de 9,0 en la zona de subducción de Sajalín-Kamchatka, que provocó un enorme tsunami en el Pacífico y promovió directamente la posterior construcción de un sistema internacional de alerta temprana para toda la región del Pacífico. Este sistema también volvió a desempeñar un papel en el evento de 2025. Ruiz-Angulo dijo que si los datos de observación satelital de alta resolución como FODA se pueden utilizar regularmente en las operaciones de pronóstico en el futuro, se espera que mejoren significativamente la precisión y confiabilidad de las alertas de tsunami en tiempo real o casi real. El autor del artículo cree que este enorme tsunami "captado accidentalmente" proporciona una sólida base empírica para demostrar el valor de aplicación de los altímetros satelitales en el seguimiento de tsunamis y la alerta de desastres.
Compilado de /ScitechDaily