miniatura|Ubicación de Canarias en España miniatura|Ubicación de La Palma en Canarias miniatura|Ubicación del volcán Cumbre Vieja en La Palma
La hipótesis de tsunami en Cumbre Vieja se refiere al riesgo de que una erupción volcánica en la isla de La Palma, Canarias, España, pueda causar un gran corrimiento de tierra que desencadene un megatsunami en el océano Atlántico.
Steven N. Ward y Simon Day, en un artículo de investigación de 2001, sugirieron que un cambio Holoceno en la actividad eruptiva del volcán Cumbre Vieja y una fractura en el mismo, que se formó durante una erupción en 1949, pueden ser el preludio de un colapso gigante. Estimaron que ello podría causar tsunamis de hasta 1000 metros en todo el Atlántico norte y afectar gravemente a países tan lejanos como los que están en América del Norte. Investigaciones posteriores han debatido si el tsunami aún tendría un tamaño significativo lejos de La Palma, ya que la ola podría decaer rápidamente en altura lejos de la fuente y las interacciones con las plataformas continentales podrían reducir aún más su tamaño.
El Instituto Vulcanológico de Canarias ha indicado en varias ocasiones que la probabilidad de que esto pueda ocurrir es muy baja: «esta hipótesis ha sido rebatida y descartada» por «numerosos investigadores», pues se tendría que producir de forma simultánea una erupción de gran magnitud a la vez que un terremoto de una magnitud muy por encima de la media, lo cual es «sumamente remoto»: «Cumbre Vieja es estable, incluso bajo los efectos de erupciones semejantes a las ocurridas en las últimas decenas de miles de años». También el Servicio Geológico de los Estados Unidos se ha pronunciado en el mismo sentido.
La evidencia indica que la mayoría de los colapsos en las islas Canarias ocurrieron como eventos de múltiples etapas que no son tan efectivos para crear tsunamis, y un colapso de múltiples etapas en La Palma también resultaría en tsunamis más pequeños. La tasa de recurrencia de colapsos similares es extremadamente baja, aproximadamente uno cada 100 000 años o menos en el caso de las islas Canarias. Otros volcanes en todo el mundo corren el riesgo de causar este tipo de tsunamis.
Las islas volcánicas y los volcanes en tierra, con frecuencia, sufren grandes deslizamientos o colapsos, que se han documentado en distintas partes del mundo. Un ejemplo reciente fue el Anak Krakatau, que colapsó y provocó el tsunami del estrecho de Sunda en 2018.
Tsunamis causados por deslizamientos miniatura|Erupción volcánica de La Palma de 2021 Los deslizamientos de tierra gigantes y los colapsos de los volcanes de las islas oceánicas se describieron por primera vez en 1964 en Hawái y ahora se sabe que ocurren en casi todas las cuencas oceánicas. A medida que los volcanes crecen en tamaño, se vuelven inestables y colapsan, generando los deslizamientos de tierra y colapsos como el del Monte St. Helens en 1980 y muchos otros. En las islas hawaianas se han identificado derrumbes con volúmenes de más de 5000 kilómetros cúbicos.
Se han identificado varios de estos deslizamientos de tierra en las Islas Canarias, especialmente en los volcanes más activos, El Hierro, La Palma y Tenerife, donde se registran alrededor de 14 eventos de este tipo a través de sus depósitos. En su mayoría toman la forma de flujos de escombros con volúmenes de 50 - 200 kilómetros cúbicos que emanan de una depresión en forma de anfiteatro en la isla volcánica y tienen 3000-4000 metros de profundidad. No parecen formarse a través de colapsos individuales; las fallas en múltiples etapas que duran horas o días parecen ser más comunes como se ha inferido de los patrones de depósitos de turbidita generados por deslizamientos de tierra en la cuenca de Agadir al norte de las Islas Canarias. El evento más reciente de este tipo tuvo lugar en El Hierro hace 15 000 años y más tarde fue re-fechado para haber ocurrido entre 87 000 ± 8000 (margen de incertidumbre) y 39 000 ± 13 000 años.
Muchos procesos están involucrados en el inicio de la inestabilidad del volcán y la eventual falla del edificio. Mecanismos que desestabilizan los edificios volcánicos hasta el punto de colapsar incluyen la inflación y deflación de las cámaras de magma durante la entrada de nuevo magma, la intrusión de criptodomas y diques, y la inestabilidad de las pendientes bajo la carga de los flujos de lava y las cúpulas de lava sobredimensionadas. Se han encontrado colapsos periódicos en algunos volcanes, como en Agustín y Colima. Además, los volcanes en escudo tienen diferentes propiedades mecánicas que los estratovolcanes, así como pendientes más planas y sufren colapsos más grandes que estos últimos. Finalmente, la estabilidad mecánica tanto del edificio volcánico como del sótano subyacente y la influencia del clima y los cambios del nivel del mar juegan un papel clave en la estabilidad del volcán.
Riesgo de tsunamis Los grandes colapsos de volcanes han generado tsunamis, de los cuales alrededor del 1% se relaciona con el colapso volcánico; tanto los pequeños derrumbes como los deslizamientos de tierra vinculados a terremotos que tuvieron lugar en tiempos históricos generaron tsunamis. El terremoto de Papúa Nueva Guinea de 1998, en particular, llamó la atención sobre este peligro. El tsunami más reciente de este tipo es el tsunami del Estrecho de Sunda de 2018, que fue causado por un colapso del flanco de Anak Krakatau y causó al menos 437 muertes. La posibilidad de un gran colapso de este volcán provocando un tsunami ya se conocía antes del evento de 2018.
Otros ejemplos registrados históricamente incluyen el terremoto de Grand Banks de 1929, el tsunami de la bahía de Lituya, un tsunami de 2002 en Stromboli que causó graves daños a los asentamientos costeros, el tsunami de 1888 causado por el colapso de la isla Ritter que mató a unas 3000 personas y es el mayor colapso histórico con formación de tsunamis con un volumen de 5 kilómetros cúbicos, y el colapso de Shimabara en 1792 del volcán Unzen en Japón, que cobró alrededor de 14.538 víctimas. En total, los tsunamis generados volcánicamente son responsables de aproximadamente el 20% de todas las muertes relacionadas con erupciones volcánicas.
Los deslizamientos de tierra prehistóricos que causaron tsunamis incluyen el deslizamiento de Storegga hace 8200 años, 3000 kilómetros cúbicos de deslizamiento de tierra submarino frente a Noruega que generó un tsunami registrado a partir de evidencia geológica en las islas Feroe, Noruega y Escocia. El deslizamiento de tierra se ha modelado como una falla regresiva que se movió a una velocidad de . Otro tsunami inducido por deslizamientos de tierra inundó Santiago, Cabo Verde, hace 73 000 años después del colapso del volcán vecino Fogo. Más controvertida es la evidencia de tsunamis pasados inducidos por deslizamientos de tierra en Kohala y Lanai en las Islas Hawaianas y en Gran Canaria en las Islas Canarias, y se han reportado otros depósitos candidatos de tsunamis inducidos por deslizamientos de tierra en Bermudas, Eleuthera, Mauricio, Rangiroa y Estrómboli.
El tamaño de tales tsunamis depende tanto de los detalles geológicos del deslizamiento de tierra (su número de Froude), como de los supuestos sobre la hidrodinámica del modelo utilizado para simular la generación de tsunamis, por lo que tienen un gran margen de incertidumbre. En general, los tsunamis inducidos por deslizamientos de tierra decaen más rápidamente con la distancia que los tsunamis inducidos por terremotos, ya que los primeros, a menudo con una estructura dipolar en la fuente, tienden a extenderse radialmente y tienen una longitud de onda más corta mientras que los segundos se dispersan poco, ya que se propaga perpendicularmente a la fuente de falla. Probar si un modelo de tsunami dado es correcto se complica por la rareza de los colapsos gigantes. El término megatsunami ha sido definido por los medios de comunicación y no tiene una definición precisa, aunque comúnmente se utiliza para referirse a tsunamis de más de de alto.
Cumbre Vieja y el océano Atlántico
miniatura|Erupción del Cumbre Vieja en la madrugada del 20 de septiembre de 2021 El volcán Cumbre Vieja se encuentra en el tercio sur de La Palma (Islas Canarias) y se eleva unos sobre el nivel del mar y sobre el lecho marino. Es el volcán de más rápido crecimiento en el archipiélago y, por lo tanto, peligroso en términos de derrumbes y deslizamientos de tierra. Se produjeron varios colapsos desde el Plioceno, seguidos por el crecimiento de Cumbre Vieja durante los últimos 125 000 años. La última erupción comenzó el 19 de septiembre de 2021 después de una semana de actividad sísmica.
Durante el Holoceno, la actividad volcánica en Cumbre Vieja se ha concentrado a lo largo de un eje norte-sur, lo que puede reflejar una falla de desprendimiento incipiente debajo del volcán. Durante la erupción de 1949, se desarrolló una falla normal de de largo a lo largo de la cresta de Cumbre Vieja; ha estado inactivo desde entonces y las erupciones anteriores no formaron tales fallas, que no tienen la apariencia de fallas de graben. La geodesia no ha identificado el movimiento continuo del flanco. A diferencia de Hawái, los movimientos de flanco en las Islas Canarias parecen ocurrir principalmente durante episodios volcánicos.
Los tsunamis son menos comunes en el océano Atlántico que en el Pacífico o el océano Índico, pero se han observado, por ejemplo, después del terremoto de Lisboa de 1755. Aparte de las fallas, los volcanes submarinos como Kick'em Jenny y los deslizamientos de tierra son fuentes de tsunamis en el Atlántico. Los tsunamis no son exclusivos del mar; un deslizamiento de tierra en la presa del Vajont en 1963 provocó un megatsunami que provocó alrededor de 2000 muertes, y se han registrado pruebas de tsunamis pasados en el lago Tahoe.
Modelos
Modelo de Ward y Day (2001) Ward y Day (2001) estimaron que la parte inestable de Cumbre Vieja sería de al menos de ancho en dirección norte-sur. A la luz del comportamiento de otros colapsos de sectores documentados, como el del monte Santa Helena, es probable que el velo de la parte inestable de Cumbre Vieja sea de al este de la falla de 1949 y la punta del sector se encuentra a de profundidad por debajo del nivel del mar. Las observaciones batimétricas al oeste de La Palma apoyan esta interpretación. No tenían suficiente información para estimar el grosor del bloque, pero supusieron que tendría un volumen de aproximadamente 150-500 kilómetros cúbicos y la forma de una cuña, comparable al deslizamiento de tierra gigante de Cumbre Nueva hace 566 000 años también en La Palma.
Los autores utilizaron la teoría de ondas lineales para estimar el tsunami inducido por la Cumbre Vieja simulada. Utilizaron un escenario de un colapso de 500 kilómetros cúbicos que se mueve a una velocidad de unos sobre una capa de lodo o brecha de deslizamiento de tierra, que lubrica su movimiento y, finalmente, se extiende para cubrir un área en forma de jarra de . Ignorando que el deslizamiento de tierra excava parte del flanco de Cumbre Vieja, asumiendo así que no contribuye a ninguna generación de tsunami, estimaron el siguiente momento del tsunami:
2 minutos: A una gruesa cúpula de agua se eleva sobre el deslizamiento de tierra. 5 minutos: la cúpula se derrumba a una altura de medida que avanza ; además, se forman valles de ondas. 10 minutos: el deslizamiento de tierra ha terminado. Olas que alcanzan alturas de golpeó las tres Islas Canarias occidentales. 15 a 60 minutos: olas altas azotan África. A un amplio tren de olas avanza a través del Atlántico. 3 a 6 horas: las olas golpean Sudamérica y Terranova, alcanzando alturas de y , respectivamente. España e Inglaterra están parcialmente protegidas por La Palma, por lo que las olas del tsunami solo alcanzan los . 9 horas: olas de se acercan a Florida; no se espera que crezcan más cuando lleguen a la costa.