في وقت متأخر من يوم 29 يوليو 2025، انفجرت القشرة الأرضية قبالة شبه جزيرة كامتشاتكا الروسية. في أعماق المحيط الهادئ، وعلى طول منطقة الاندساس حيث تغوص إحدى الصفائح التكتونية تحت أخرى، تم إطلاق سلالة تراكمت على مدى عقود في ثوانٍ. أدى هذا التمزق، وهو زلزال قوي بلغت قوته 8.8 درجة، إلى إزاحة قاع البحر وعمود الماء فوقه، مما أدى إلى حدوث تسونامي. انتشر التسونامي إلى الخارج عبر المحيط الهادئ، مسرعًا عبر المحيط المفتوح بسرعة الطائرة، ثم اندفع في النهاية إلى الشاطئ، ووصل إلى ارتفاعات تجاوزت 55 قدمًا (17 مترًا).
لقد فهم العلماء منذ فترة طويلة هذا التفاعل المتسلسل، لكن إلقاء نظرة تفصيلية على كيفية ظهور حدث زلزال وتسونامي عند المصدر – خندق منطقة الاندساس – ظل أمرًا صعب المنال. ولا يوجد ما يكفي من أجهزة استشعار رصد التسونامي بالقرب من الخنادق للحصول على نظرة واضحة.
وبدلاً من الاعتماد على أنظمة الكشف عن التسونامي المصممة خصيصًا لهذا الغرض فقط، يتجه الباحثون بشكل متزايد إلى مهام الأقمار الصناعية الحالية ويجدون طرقًا جديدة لاستخدامها. ناسا والقمر الصناعي للمياه السطحية وطبوغرافيا المحيطات (SWOT) التابع لوكالة الفضاء الفرنسية، والذي تم تصميمه في الأصل لدراسة مستويات المياه العالمية ودوران المحيطات، أثبت الآن أنه أداة قوية لعلم التسونامي أيضًا.
استخدم فريق من الباحثين بقيادة إجناسيو سيبولفيدا من جامعة ولاية سان دييغو، تحليل SWOT لمراقبة تسونامي كامتشاتكا، وعملهم الناتج يعطي رؤية واضحة بشكل غير عادي لنشوء التسونامي، أو ولادة تسونامي. وباستخدام بيانات الأقمار الصناعية، يستطيع الباحثون في مجال التسونامي والزلازل وضع نماذج أفضل – ونأمل أن يتنبأوا بشكل أفضل – بهذه الأحداث المتطرفة في المحيطات.
استخدم سيبولفيدا، الذي يقود مختبر الهندسة الساحلية بجامعة SDSU، الأقمار الصناعية منذ فترة طويلة لدراسة أحداث المحيطات. نظرًا لأن أبحاث تسونامي السابقة اعتمدت على تحليل SWOT لأغراض المراقبة، عرف سيبولفِدا وباحثوه أن بإمكانهم استخدام القمر الصناعي لرؤية حدث كامتشاتكا، وقد حظوا بفرصة محظوظة.
بعد 70 دقيقة فقط من وقوع الزلزال، مرت SWOT فوق المحيط الهادئ على بعد حوالي 375 ميلاً (600 كيلومتر) من مركز الزلزال، وصورت بتفاصيل عالية ليس فقط الموجة الرائدة للتسونامي، ولكن أيضًا قطارًا من الأمواج الأصغر التي تتبعها.
عندما حاول الفريق محاكاة حدث كامتشاتكا 2025، واجهوا مشكلة. قال سيبولفيدا لموقع Space.com: “عندما قمنا بإعادة إنتاج التسونامي باستخدام أبسط نموذج لدينا، وهو نموذج الموجة الطويلة الذي يستخدمه الجميع على نطاق واسع، رأينا أن النموذج لم يكن يعيد إنتاج جميع الخصائص التي لاحظها تحليل SWOT”.
كانت المشكلة هي تلك الموجات المتأخرة، والتي تسمى الموجات المشتتة. إن نموذج الموجة الطويلة ببساطة لا يأخذ في الاعتبار هذه الموجات، حيث لا يمكن ملاحظة الموجات المشتتة بسهولة باستخدام التكنولوجيا الحالية.
تعتمد المراقبة التقليدية لموجات تسونامي بشكل كبير على تقييم أعماق المحيطات والإبلاغ عن عوامات تسونامي (DART)، والتي تقيس تغيرات الضغط في قاع البحر. وعلى الرغم من أهميتها للتحذيرات من تسونامي، فإن أجهزة الاستشعار هذه محدودة في ما يمكنها اكتشافه. توفر عوامات DART قياسات في نقاط مفردة، لذلك من المستحيل “رؤية” البنية الكاملة للتسونامي.
على النقيض من ذلك، يقدم SWOT رؤية واسعة وثنائية الأبعاد لسطح المحيط، حيث يلتقط اتجاه الموجة والتباعد والانحناء بدقة على مستوى السنتيمتر. وقال سيبولفيدا: “لدينا هنا معلومات إضافية تأتي من القمر الصناعي والتي لا نحصل عليها عادةً من أنواع أخرى من الأجهزة”. “باستخدام هذه الصورة ثنائية الأبعاد، يمكنك وصف ما حدث مع موجة تسونامي الرائدة والأمواج الخلفية بشكل جيد للغاية.”
أدرك سيبولفيدا وفريقه أنهم بحاجة إلى استخدام نموذج مختلف – نموذج من نوع بوسينس الأكثر تطورًا – لإعادة إنتاج ملاحظات SWOT بشكل صحيح لتسونامي كامتشاتكا. وقد سمح هذا المنظور الأوسع للباحثين بتحديد فكرة أساسية: وهي أن الموجات المشتتة تحمل معلومات حول مكان نشأة التسونامي. الآن، أصبح الفريق قادرًا على تحديد موقع تسونامي على بعد حوالي ستة أميال (10 كم) من الخندق، مما يمثل مثل هذا المنظر عن قرب لأول مرة على الإطلاق.
تمثل النتائج نقطة تحول في علم التسونامي. لأول مرة، أصبح لدى العلماء ملاحظات مباشرة وعالية الدقة وثنائية الأبعاد تربط بنية التسونامي في المحيط المفتوح بتفاصيل الزلزال الذي تسبب فيه. وقال سيبولفيدا: “على المدى الطويل، سنعمل على تحسين نماذجنا لأننا سنبدأ في معرفة ما يحدث في تلك المنطقة القريبة من الخندق بشكل أفضل”.
ومن خلال تحسين كيفية قيام العلماء بنمذجة توليد التسونامي – وخاصة العمليات المراوغة القريبة من الخندق، والتي تنتج بعضًا من أخطر موجات التسونامي – يمكن لهذه الملاحظات أن تساعد في تحسين أنظمة التنبؤ. وتعني النماذج الأفضل تنبؤات أكثر دقة لارتفاع الأمواج وتوقيتها وتأثيرها على السواحل. وعند استخدامها مع أدوات المراقبة الأخرى مثل عوامات DART، يمكن أن يترجم ذلك إلى تحذيرات أسرع وعمليات إجلاء أفضل وإنقاذ الأرواح عندما يضرب تسونامي الكبير التالي.
التعليقات