Een tsunami is een golf, of reeks golven, veroorzaakt door de verticale verplaatsing van een waterkolom. Dit kan worden veroorzaakt door aardbevingen onder de zeebodem en gewelddadige vulkaanuitbarstingen erboven, aardverschuivingen boven of onder water of meteorietinslagen in de zee. Tsunami's schrapen zeebodemsedimenten en ongewervelde dieren, breken door koraalriffen en vernietigen kustvegetatie. Hoewel ecosystemen kunnen herstellen, kan menselijk ingrijpen interfereren.
Golfopwekking en -voortplanting
De meest destructieve tsunami's worden gegenereerd door het scheuren van de aardkorst onder de zeebodem tijdens een aardbeving. De korst onder de bodem van de Indische en de Stille Oceaan bestaat bijvoorbeeld uit talrijke botsingsgrenzen tussen tektonische platen. De oceaanbodem kan naar boven, opzij of naar beneden worden gestuwd. In alle gevallen verplaatst de beweging een enorme hoeveelheid water die zich op het oceaanoppervlak ontwikkelt als een kleine bult van minder dan een meter hoog maar met een golflengte van honderden kilometers. Deze reist in alle richtingen onder zijn eigen momentum en bereikt snelheden van wel 900 kilometer per uur in de diepe oceaan op waterdiepten van wel 4,5 km (2,8 mijl). Zijn snelheid neemt af tot tussen 35 en 40 km/u (21,8 tot 25 mph) wanneer hij een waterdiepte van 10 meter (39 voet) dichtbij de kust bereikt, hoewel zijn hoogte bijna 10 meter kan bereiken. De hoogte kan echter groeien tot meer dan 30 meter (100 voet) als de golf zich in een baai of natuurlijke haven bevindt.
Erosie van de zeebodem
De basis van een tsunami-golf kan de topografie van de zeebodem veranderen. Het erodeert zeebodemsedimenten en kan de benthische - zeebodem - ecosystemen op de zeebodem verwoesten. Dit zijn meestal ongewervelde dieren zoals schaaldieren, wormen en slakken die zich door zeebodemsedimenten graven en ze mengen. Soms kunnen enorme brokken van de zeebodem worden verscheurd. De aardbeving-tsunami van maart 2011 in Tohoku, Japan, heeft de geërodeerde sedimenten op andere locaties afgezet als enorme zandduinen op de zeebodem.
Koraalrif
Koraalriffen zijn natuurlijke golfbrekers voor een tsunami-golf die naar de kustlijn beweegt. De Indonesische aardbeving-tsunami van december 2004 verwoestte koraalriffen rond de kusten van de Indische Oceaan. Later onderzoek toonde aan dat de riffen al aan het uitsterven waren omdat vissers dynamiet hadden laten ontploffen of cyanideverbindingen in de zee hadden gegoten om vis te vangen. Vier jaar na de tsunami waren de gezonde koralen aan het regenereren.
Intertidale omgevingen
Zeegrasvelden, mangrovebossen, wetlands aan de kust en het bijbehorende vissen- en dierenleven in de intergetijdenzone zijn bijzonder kwetsbaar voor tsunami's. Dit is het deel van een kust dat bij eb aan de lucht staat en bij vloed onder water staat. Vóór de tsunami van 2011 was het zeegras onder water langs de kust van Sendai in het noorden van Japan uitgegroeid tot de hoogte van een gebouw met twee verdiepingen. Masahiro Nakaoka, een mariene ecoloog aan de universiteit van Hokkaido, observeerde twee jaar na de tsunami nieuwe scheuten van zeegras en schatte dat ze tien jaar nodig hadden om te herstellen. De bouw van nieuwe zeeweringen en golfbrekers als kunstmatige tsunami-barrières kan deze opleving echter belemmeren. De barrières zouden de voedselrijke waterlopen van het water afsnijden die van de bergen aan land naar de zee stromen.
Soorten Invasie
Tsunami's kunnen enorme hoeveelheden puin van de ene kant van de oceaan naar de andere brengen. Een betonnen blok uit Misawa, Japan, deed er 15 maanden over om de Stille Oceaan over te steken en neer te storten in de kust van Oregon. Algen en andere organismen die aan dit puin vastzaten, overleefden de oceaanoversteek. Deze kunnen nieuwe gemeenschappen in Oregon vestigen en mogelijk inheemse soorten verdringen.