Op Tongatupa, een eiland in de Pacifische of Stille Oceaan, zijn zeven enorme stenen gevonden. Omdat het eiland zo plat als een pannenkoek is, was de herkomst tot nu toe onduidelijk. Wetenschappers tonen aan dat een enorme tsunami de stenen ver landinwaarts heeft geworpen. Oorzaak van de tsunami? Waarschijnlijk de instorting van een onderzeese vulkaanflank.
Wie herinnert zich niet de dramatische Tweede Kerstdag van 2004? Een tsunami vernietigde de kustlijnen rond de Indische Oceaan. Ongeveer een kwart miljoen mensen vonden de dood na de tsunami die volgde op de zeebeving van 9,2 op de schaal van Richter in de oceaan ten westen van Sumatra. Het onderzoek naar fossiele tsunami’s is nu in volle gang. Want het is belangrijk om te weten hoe vaak een tsunami toeslaat. Nieuw onderzoek van Cliff Frohlich ( University of Texas) en collega’s laat zien dat het Pacifische eiland Tongatapu in het verleden is getroffen door een enorme tsunami. Bewijs? Enorme keien op de westelijke kust van het vlakke eiland. De onderzoekers speculeren zelfs over de grootste tsunami ooit. Ze rapporteerden dit in het wetenschappelijke blad Geology.
De locatie van Tonga eilandengroep. Geheel links Australië en in het zuiden Nieuw-Zeeland. Bron: Google Earth
Regionale geologie
Tongatapu (voorheen ‘Amsterdam’) is een vlak eiland en ligt ten westen van de zogenaamde Tonga-trog. Deze trog heeft een maximale diepte van 10.882 meter. Hier schuift de Pacifische aardplaat onder de kleine, maar seismisch actieve Tonga plaat. Het naar beneden duiken van Pacifische plaat is de directe oorzaak voor het voorkomen van vulkanen die uiteindelijk boven de zeespiegel kunnen uitkomen. Zo ontstonden en ontstaan eilanden ten westen van de trog. Ook bouwt zich spanning op in de aardkorst. Tonga voelde in 2006 en 2007 twee zware aardbevingen (beide 7,9 op de schaal van Richter) met hun epicentrum honderden kilometers ten zuidwesten van Tonga. Er ontstond toen geen tsunami.
Géén kleintjes
De zeven enorme stenen zijn gevonden op het grootste eiland van de eilandengroep Tonga (171 eilanden). Op het westelijk deel van Tongaptapu zijn ze honderd tot vierhonderd meter kustinwaarts aangetroffen. En op een hoogte van tien tot twintig meter boven het huidige zeeniveau. Eeuwenlang was de herkomst van deze keien onbekend. De kalkstenen bestaan uit fossiel koraal en steken ver boven de omgeving uit. De grootste heeft afmetingen van twee villa’s op elkaar: 15 bij 11 bij 9 meter.
Tsunami en oorzaak
De omvang van de stenen is zo groot dat ze alleen door een tsunami of een enorme storm ver op het eiland kunnen zijn geslingerd. De grootste steen is echter twintig keer zwaarder dan de grootste stenen die ooit zijn vervoerd door een storm. Een tsunami is dus waarschijnlijker.
De hamvraag is nu wat deze tsunami veroorzaakte. Daarvoor hebben de onderzoekers een computersimulatie gedraaid. Hieruit bleek dat de tsunami door instorting van een onderzeese vulkaanflank of door een grote aardverschuiving onder water ontstond. De instorting van de oostelijk flank van de noordelijkste vulkaan (zie plaatje hieronder) is de beste kandidaat. Of dit veroorzaakt is door een uitbarsting van de vulkaan is onduidelijk. De onderzoekers sloten een aardbeving als oorzaak uit.
Het eiland Tongatapu. In rood aangegeven zijn onderwatervulkanen en de rode verticale lijn op het eiland toont de locatie van de grote blokken. Bron: Google Earth
Wanneer?
De stenen hebben een ouderdom van 120-130 duizend jaar. Dit is dus de maximale ouderdom voor de tsunami. Tussen 120-130 duizend jaar geleden en 7000 jaar geleden stond de zeespiegel echter lager. De laatste ijstijd heerste toen. Een monstertsunami in die periode is dus onwaarschijnlijk, omdat er dan veel meer energie nodig is om de stenen zover landinwaarts te verplaatsen. Omdat de stenen niet rusten op een ‘voet’ van kalk door verwering van de steen zelf, denken de onderzoekers dat de stenen ergens in de periode van 0 tot 7000 jaar geleden zijn verplaatst door de tsunami.
Tongatapu is zo plat als een pannenkoek. De grote keien nabij de westelijke kust (rood) zijn niet via Google Earth te zien. Ze zijn namelijk begroeid en steken niet meer af tegen de omgeving. De pijlen wijzen de richting van de onderzeese aardverschuivingen. Bron: Google Earth
Opvallend is dat de onderzoekers geen boringen hebben gedaan naar eventuele sedimentlagen die op een tsunami wijzen. En dat terwijl enkele maanden geleden nog in Nature stond te lezen dat fossiele tsunami’s zo te vinden zijn. Wellicht is het onderdeel van toekomstig onderzoek van Frohlich. En inderdaad, de onderzoekers geven aan dat een dergelijke studie nog meer informatie kan opleveren. Waarschijnlijk zullen de onderzoekers ook de omliggende eilanden langs de Tonga-trog afstropen op grote stenen. En wie weet wat daar nog allemaal te wachten ligt?
Referentie:
Frohlich et al., 2009. Huge erratic boulders in Tonga deposited by a prehistoric tsunami. Geology 37: 131-134.
Zie ook:
- Tsunami 2004 géén uitzondering (Kennislinkartikel)
- Tsunami – de onstuitbare golf (Kennislinkartikel)
- Tsunami: vernietigende waterkracht (Kennislinkdossier)
- Hoe ontstaan tsunamis en waarom? (Kennislinkartikel)
- Satellieten zagen tsunami live (Kennislinkartikel)
- Tsunami waarschuwingssysteem – hebben wij er een nodig in de Noordzee? (Kennislinkartikel)
- Bestaand seismisch netwerk geschikt voor tsunamiwaarschuwing (Kennislinkartikel van NGV Geonieuws)
- Aardwetenschappers bootsen tsunami na (Kennislinkartikel van UU)
- Waarschuwen voor de tsunami (Kennislinkartikel)
- De schrik der zeven zeeën (Kennislinkartikel)
- Scheepswrak bevestigt vloedgolfsage (Kennislinkartikel)
- De perfecte golf (Kennislinkartikel)