Un tsunami est une vague, ou une série de vagues, provoquée par le déplacement vertical d'une colonne d'eau. Cela peut être généré par des tremblements de terre sous le fond marin et de violentes éruptions volcaniques au-dessus, des glissements de terrain au-dessus ou sous l'eau ou des impacts de météorites dans la mer. Les tsunamis raclent les sédiments du fond marin et les invertébrés, s'écrasent sur les récifs coralliens et détruisent la végétation côtière. Alors que les écosystèmes peuvent se rétablir, l'interférence humaine peut interférer.
Génération et propagation des vagues
Les tsunamis les plus destructeurs sont générés par la rupture de la croûte terrestre sous le fond marin lors d'un tremblement de terre. La croûte sous les fonds océaniques Indien et Pacifique, par exemple, se compose de nombreuses frontières de collision entre les plaques tectoniques. Le fond de l'océan peut être poussé vers le haut, latéralement ou vers le bas. Dans tous les cas, le mouvement déplace une quantité massive d'eau qui se développe à la surface de l'océan comme une petite bosse de moins d'un mètre de haut mais avec une longueur d'onde de plusieurs centaines de kilomètres. Celui-ci se déplace dans toutes les directions sous son propre élan, atteignant des vitesses allant jusqu'à 900 kilomètres par heure dans l'océan profond à des profondeurs d'eau allant jusqu'à 4,5 km (2,8 miles). Sa vitesse diminue entre 35 et 40 km/h (21,8 à 25 mph) lorsqu'il atteint des profondeurs d'eau de 10 mètres (39 pieds) près du rivage, bien que sa hauteur puisse atteindre près de 10 mètres. Cependant, sa hauteur peut atteindre plus de 30 mètres (100 pieds) si la vague est confinée dans une baie ou un port naturel.
Érosion du fond marin
La base d'une vague de tsunami peut modifier la topographie du fond marin. Il érode les sédiments du fond marin et peut dévaster les écosystèmes benthiques – fond marin – sur le fond marin. Ce sont généralement des invertébrés comme des crustacés, des vers et des escargots qui creusent dans les sédiments du fond marin et les mélangent. Parfois, d'énormes morceaux du fond marin peuvent se déchirer. Le tsunami du tremblement de terre de Tohoku, au Japon, en mars 2011, a déposé les sédiments érodés à d'autres endroits sous forme d'énormes dunes de sable du fond marin.
Récifs coralliens
Les récifs coralliens sont des brise-lames naturels pour une vague de tsunami qui se déplace vers le littoral. Le tsunami du séisme en Indonésie de décembre 2004 a dévasté les récifs coralliens autour des côtes de l'océan Indien. Des enquêtes ultérieures ont montré que les récifs étaient déjà en train de mourir parce que les pêcheurs avaient fait exploser de la dynamite ou versé des composés de cyanure dans la mer pour attraper du poisson. Quatre ans après le tsunami, les coraux sains se régénéraient.
Environnements intertidaux
Les herbiers marins, les forêts de mangroves, les zones humides côtières et leurs poissons et animaux associés dans la zone intertidale sont particulièrement vulnérables aux tsunamis. C'est la partie d'une côte qui est exposée à l'air à marée basse et qui est submergée à marée haute. Avant le tsunami de 2011, les herbes marines sous-marines le long de la côte nord du Japon à Sendai avaient atteint la hauteur d'un immeuble de deux étages. Masahiro Nakaoka, un écologiste marin à l'Université d'Hokkaido a observé de nouvelles pousses d'herbes marines poussant deux ans après le tsunami et a estimé qu'il leur fallait une décennie pour revivre. Cependant, la construction de nouvelles digues et brise-lames en tant que barrières artificielles contre les tsunamis peut entraver cette renaissance. Les barrières couperaient les cours d'eau riches en nutriments qui s'écoulent des montagnes vers la côte et dans la mer.
Invasion d'espèces
Les tsunamis peuvent transporter des quantités massives de débris d'un côté de l'océan à l'autre. Un bloc de béton de Misawa, au Japon, a mis 15 mois pour traverser l'océan Pacifique et s'écraser sur la côte de l'Oregon. Des algues et d'autres organismes attachés à ces débris ont survécu à la traversée de l'océan. Ceux-ci peuvent établir de nouvelles communautés dans l'Oregon et potentiellement déplacer des espèces indigènes.