Uno tsunami è un'onda, o una serie di onde, causata dallo spostamento verticale di una colonna d'acqua. Questo può essere generato da terremoti sotto il fondo del mare e violente eruzioni vulcaniche sopra di esso, frane sopra o sotto l'acqua o impatti di meteoriti nel mare. Gli tsunami raschiano i sedimenti e gli invertebrati del fondale marino, si schiantano contro le barriere coralline e distruggono la vegetazione costiera. Mentre gli ecosistemi possono riprendersi, l'interferenza umana può interferire.
Generazione e propagazione delle onde
Gli tsunami più distruttivi sono generati dalla rottura della crosta terrestre sotto il fondo del mare durante un terremoto. La crosta sotto i fondali dell'Oceano Indiano e del Pacifico, ad esempio, è costituita da numerosi confini di collisione tra placche tettoniche. Il fondo dell'oceano può essere spinto verso l'alto, lateralmente o verso il basso. In tutti i casi, il movimento sposta un'enorme quantità di acqua che si sviluppa sulla superficie dell'oceano come una piccola gobba alta meno di un metro ma con una lunghezza d'onda di centinaia di chilometri. Questo viaggia in tutte le direzioni sotto il suo stesso slancio, raggiungendo velocità fino a 900 chilometri all'ora nelle profondità dell'oceano a profondità d'acqua fino a 4,5 km (2,8 miglia). La sua velocità diminuisce tra i 35 ei 40 km/h (da 21,8 a 25 mph) quando raggiunge una profondità d'acqua di 10 metri (39 piedi) vicino alla costa, sebbene la sua altezza possa raggiungere quasi i 10 metri. Tuttavia, la sua altezza può superare i 30 metri (100 piedi) se l'onda è confinata all'interno di una baia o di un porto naturale.
Erosione del fondale marino
La base di un'onda di tsunami può cambiare la topografia del fondale marino. Erode i sedimenti del fondo marino e può devastare gli ecosistemi bentonici - fondo marino - sul fondo del mare. Questi sono solitamente invertebrati come crostacei, vermi e lumache che scavano attraverso i sedimenti del fondo marino e li mescolano. A volte, enormi pezzi di fondale marino possono strapparsi. Lo tsunami del terremoto di Tohoku, in Giappone, del marzo 2011 ha depositato i sedimenti erosi in altre località sotto forma di enormi dune di sabbia del fondale marino.
Barriere coralline
Le barriere coralline sono frangiflutti naturali per un'onda di tsunami mentre si sposta verso la costa. Lo tsunami del terremoto indonesiano del dicembre 2004 ha devastato le barriere coralline intorno alle coste dell'Oceano Indiano. Indagini successive hanno mostrato che le barriere coralline stavano già morendo perché i pescatori avevano fatto esplodere la dinamite o versato composti di cianuro in mare per catturare i pesci. Quattro anni dopo lo tsunami, i coralli sani si stavano rigenerando.
Ambienti intertidali
Le praterie di alghe, le foreste di mangrovie, le zone umide costiere e la vita animale e ittica ad esse associata nella zona intertidale sono particolarmente vulnerabili agli tsunami. Questa è la parte di costa esposta all'aria con la bassa marea e sommersa con l'alta marea. Prima dello tsunami del 2011, l'erba marina sottomarina lungo la costa settentrionale di Sendai, nel Giappone settentrionale, era cresciuta fino all'altezza di un edificio a due piani. Masahiro Nakaoka, un ecologista marino dell'Università di Hokkaido, ha osservato che due anni dopo lo tsunami crescevano nuovi germogli di alghe marine e ha stimato che avevano bisogno di un decennio per rianimarsi. Tuttavia, la costruzione di nuove dighe e frangiflutti come barriere artificiali per lo tsunami potrebbe ostacolare questo risveglio. Le barriere taglierebbero i corsi d'acqua ricchi di sostanze nutritive che scorrono dalle montagne a terra e nel mare.
Invasione di specie
Gli tsunami possono trasportare enormi quantità di detriti da un lato all'altro dell'oceano. Un blocco di cemento di Misawa, in Giappone, ha impiegato 15 mesi per attraversare l'Oceano Pacifico e schiantarsi contro la costa dell'Oregon. Le alghe e altri organismi attaccati a questi detriti sono sopravvissuti alla traversata oceanica. Questi possono stabilire nuove comunità in Oregon e potenzialmente spostare le specie autoctone.