Het effect van afkalvende ijsbergen op tsunami’s: testresultaten gepubliceerd in Nature

Gepubliceerd: 4 februari 2019

De opwarming van de aarde brengt een groter risico op afkalving van ijsbergen met zich mee. Hierdoor kunnen grote tsunami's ontstaan die mensenlevens en de infrastructuur van kustgebieden in gevaar brengen. Onderzoekers uit Engeland, Zwitserland, Duitsland, Oostenrijk en Nederland voerden een experimenteel onderzoek uit bij Deltares om de golfkarakteristieken die door vallende ijsmassa's worden veroorzaakt te modelleren. De proeven gaven inzicht in de fysieke processen en de grootte van de resulterende tsunami's. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in Nature Scientific Report.

Onderzoek naar vijf mechanismen

Balansanalyse van ijskappen is een belangrijk onderdeel van het inzicht in de effecten van de opwarming van de aarde. Een significant onderdeel van de massabalans van ijskappen en -platen is de afkalving van ijsbergen, waardoor grote tsunami’s kunnen ontstaan die mensenlevens en de infrastructuur van kustgebieden in gevaar brengen. Dergelijke ijsbergtsunami’s kunnen wel 50 m hoog worden en havensteden vernietigen.

Afkalvende ijsbergen beïnvloeden via verschillende mechanismen het omliggende water. De onderzoekers bestudeerden vijf mechanismen door middel van proeven op grote schaal bij Deltares in Delft. Alle tests werden uitgevoerd in het driedimensionale Delta Basin van Deltares, omdat dergelijke golven meestal worden gegenereerd op open water. De volgende valmechanismen werden bestudeerd: A: kapseizen, B: vallen door zwaartekracht, C: vallen door drijfvermogen, D: kantelen door zwaartekracht en E: kantelen door drijfvermogen. Door zwaartekracht gedomineerde ijsbergen vallen in feite in het water, terwijl door drijfvermogen gedomineerde ijsbergen naar de oppervlakte van het water stijgen. De unieke laboratoriumproeven op grote schaal wezen uit dat de hoogten van ijsbergtsunami’s die werden veroorzaakt door zwaartekrachtmechanismen (B en D) ongeveer één orde van grootte groter zijn dan door A, C en E.

Tsunami’s meten

Guido Walters, projectleider bij Deltares en medeauteur van het artikel in Nature: “In ons Delta Basin werden in een halve cirkel rond een speciaal ontworpen mechaniek voor de lancering van twee ijsblokken 35 golfmeters geplaatst om de tsunami’s te meten. De resultaten werden gekoppeld aan bestaande gegevens over tsunami’s door aardverschuivingen en vallende rotsblokken en werden gebruikt om numerieke tsunami-simulaties te verbeteren.”

Valentin Heller van de University of Nottingham (links) en Guido Wolters van Deltares (rechts) naast het kunststof blok met een schaal van 1 op 200 dat werd gebruikt om de golven van een ijsblok van 160 bij 100 meter na te bootsen.

HYDRALAB+

De modelproeven maakten deel uit van het Europese project HYDRALAB+ dat zich richt op klimaatbestendigheid. Deltares staat aan het hoofd van het HYDRALAB+ consortium van 24 onderzoeksinstituten.

Over het artikel in Nature

Lees hier het volledige artikel “Large-scale experiments into the tsunamigenic potential of different iceberg calving mechanisms” in Nature Scientifice Report:
https://www.nature.com/articles/s41598-018-36634-3

Auteurs:
Valentin Heller (University of Nottingham), Fan Chen (University of Nottingham), Markus Brühl (Leichtweiß-Institute for Hydraulic Engineering and Water Resources, Duitsland), Roman Gabl (University of Edinburgh), Xuexue Chen (Technische Universiteit Delft), Guido Wolters (Deltares) en Helge Fuchs (Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW), Zwitserland)