Los investigadores del MIPT Leopold Lobkovsky y Raissa Mazova, y sus jóvenes colegas de la Universidad Técnica Estatal de Nizhny Novgorod han creado un modelo de tsunamis inducidos por deslizamientos de tierra que explica la ubicación inicial del cuerpo del deslizamiento de tierra. Reportado en Derrumbes , el modelo revela que la altura del tsunami se ve afectada por la pendiente costera y la posición de la masa de tierra antes de deslizarse. Las olas más altas y devastadoras son el resultado de masas de deslizamientos de tierra en tierra. Esta comprensión hará que las predicciones futuras de tsunamis sean más precisas, además de proporcionar información más profunda sobre eventos pasados.

Las últimas décadas han visto tsunamis inusualmente grandes que tenían fuentes en la plataforma y no siempre estaban acompañados de eventos sísmicos. En lugar de, la causa subyacente puede ser un deslizamiento de tierra total o parcialmente bajo el agua.

Los investigadores idean modelos para predecir el avance de las olas hacia la costa después de un deslizamiento de tierra en una pendiente submarina. La parte desafiante es tener en cuenta la naturaleza no lineal de la subida y bajada de las olas, así como la compleja geometría de la zona de la plataforma. Otro factor importante en el corazón de los modelos es la técnica utilizada para calcular el movimiento de masa de deslizamientos de tierra.

Se han desarrollado varios modelos de tsunamis inducidos por deslizamientos de tierra, siendo dos de ellos los que más se utilizan. Los llamados modelos de bloques rígidos asumen una perspectiva de estado sólido sobre el movimiento del deslizamiento de tierra, con ecuaciones de aguas poco profundas que gobiernan la generación de ondas de agua superficial. Los modelos del otro tipo, denominados viscoplásticos, se basan en ecuaciones de aguas poco profundas para describir tanto la generación de ondas superficiales como el movimiento de deslizamientos de tierra.

A pesar de una serie de mejoras que explican algunas características del movimiento masivo de deslizamientos de tierra, los modelos han seguido siendo hasta ahora de naturaleza hidrodinámica. Esto significa que no son útiles para analizar la estructura detallada del cuerpo del deslizamiento de tierra o las características de sus componentes durante el deslizamiento. Pero a menos que se consideren las propiedades físicas reales de la masa del deslizamiento de tierra, modelar su movimiento es problemático.

El estudio reportado en esta historia emplea un modelo elastoplástico presentado en 2000 por Igor Garagash y Leopold Lobkovsky. Representa la estructura detallada del cuerpo del deslizamiento de tierra y las características mecánicas de los componentes de la masa terrestre durante el deslizamiento. así como incorporar los procesos que ocurren en el cuerpo de deslizamiento. La implementación del modelo en el estudio se basó en el código de programación llamado FLAC 3-D, que permite cálculos bajo un esquema explícito de diferencias finitas para resolver problemas tridimensionales de mecánica continua.

Los investigadores encontraron que el avance de las olas hacia la costa variaba considerablemente dependiendo de la posición inicial del cuerpo del deslizamiento de tierra en la pendiente de la plataforma. incluso cuando se corrigieron los demás parámetros.

"A diferencia de otros modelos, donde la ola del tsunami sube por la ladera costera original, aquí la superficie de la pendiente se transforma continuamente durante el movimiento de deslizamiento de tierra, "explicó la coautora del estudio, Raissa Mazova, de MIPT". En otras palabras, en cada momento del tiempo, el avance del tsunami ocurre en una nueva superficie de la ladera costera, lo que conduce a un desplazamiento complejo de la costa. Tal efecto no se ha obtenido antes, y es imposible obtenerlo en el marco del movimiento de un deslizamiento de tierra como cuerpo sólido o en el marco de un modelo viscoso ”.

El papel de la capa de sedimentos en la pendiente también resultó importante. La simulación numérica predice el ascenso máximo en la pendiente para los tsunamis inducidos por masas de deslizamientos de tierra inicialmente ubicadas en una costa seca.

"En lugar de intentar implementar una metodología novedosa para calcular un modelo de deslizamiento de tierra, usamos un modelo familiar, introduciendo condiciones de contorno adicionales, "comentó Leopold Lobkovsky, miembro de la Academia de Ciencias de Rusia y director del Laboratorio MIPT de Investigación Geofísica de los Márgenes Árticos y Continentales del Océano Mundial. "Nuestros hallazgos demuestran que la dinámica de la costa depende significativamente de la ubicación inicial del cuerpo del deslizamiento de tierra, con el punto de la costa potencialmente cambiando. Esta característica puede permitirnos inferir alguna información sobre la ubicación del deslizamiento de tierra submarino resolviendo el problema inverso después de que ha ocurrido un tsunami ".

"Sin embargo, el problema inverso es bastante difícil de resolver, incluso al determinar la ubicación de la fuente sísmica de un tsunami, y no siempre es posible lograr resultados adecuados. Dicho eso ya hemos comenzado un estudio con ese fin, y esperamos estimar la ubicación de los deslizamientos de tierra y obtener información sobre su naturaleza, ", agregó el investigador.