Den jordbävning med magnitud 7,5 och den efterföljande tsunamin som drabbade Indonesien för några dagar sedan har lett till minst 1 200 dödsfall.

Myndigheterna håller fortfarande på att mäta skadornas omfattning, men det står klart att jordbävningen och tsunamin hade en förödande effekt på Sulawesi-regionen, särskilt på staden Palu.

Det är inte första gången som jordbävningar har orsakat massförstörelse och död i Indonesien. De tsunamis som följer efter är särskilt skadliga. Men varför?

En kombination av de tektoniska plattorna i regionen, kustlinjens form, sårbara samhällen och ett mindre än robust system för tidig varning gör alla tillsammans indonesiska tsunamis särskilt farliga.

Tektoniska plattor

Indonesien täcker många komplexa tektoniska miljöer. Många detaljer i dessa är fortfarande dåligt kända, vilket försvårar vår förmåga att förutsäga risker för jordbävningar och tsunamis.

De största jordbävningarna på jorden är jordbävningar i ”subduktionszoner”, som inträffar där två tektoniska plattor möts.

I december 2004 och mars 2005 inträffade ett par jordbävningar i subduktionszonen längs Sunda Trench utanför Sumatras västkust. Särskilt skalvet med magnitud 9,1 i december 2004 orsakade en förödande tsunami som dödade nästan en kvarts miljon människor i länder och öar runt Indiska oceanen.

Men att bara hålla utkik efter denna typ av jordbävningar kan göra oss blinda för andra faror. Östra Indonesien har många små mikroplattor, som stöts runt av rörelsen hos de stora plattorna Australien, Sunda, Stilla havet och Filippinska havet.

Bävningen i september orsakades av vad som kallas en ”strike-slip”-förskjutning i det inre av en av dessa små plattor. Det är sällsynt – men inte okänt – att denna typ av skalv skapar tsunamis.

Felssystemen är ganska stora och har genom erosionsprocesser skapat breda floddalar och flodmynningar. Paluflodens dal och dess flodmynning, där den regionala huvudstaden Palu ligger, har bildats av detta komplexa förkastningssystem. Studier av förhistoriska jordbävningar längs detta förskjutningssystem tyder på att denna förskjutning ger upphov till jordbävningar av magnitud 7-8 ungefär vart 700:e år.

Hastighetsbotten formar vågen

En annan viktig faktor för tsunamis är havsbottens djup och form. Detta bestämmer hastigheten på de inledande vågorna. Kraftiga jordbävningar i subduktionszonen på havsbotten kan leda till att hela havets vattenpelare lyfts upp för att sedan störta ner igen. Eftersom vattnet har momentum kan det falla under havsnivån och skapa kraftiga svängningar.

Den utbuktning av vatten som rör sig utåt från centrum av en jordbävning kan ha en begränsad höjd (sällan mycket mer än en meter), men vattenmassan är extremt stor (beroende på den yta som rörs av jordbävningen).

Tsunamivågor kan färdas mycket snabbt och nå upp till hastigheten av en jetstråle. I vatten på 2 km djup kan de färdas med 700 km i timmen, och över mycket djupa hav kan de nå 1 000 km i timmen.

När vågen närmar sig en grundare kust minskar hastigheten och höjden ökar. En tsunami kan vara 1 meter hög i öppet hav, men stiga till 5-10 meter vid kusten. Om närmandet till kusten är brant överdrivs denna effekt och kan skapa tiotals meter höga vågor.

Trots det faktum att vågorna avtar nära kusten innebär deras enorma starthastighet att plana områden kan översvämmas i flera kilometer inåt landet. Havsbottens topografi påverkar tsunamivågornas hastighet, vilket innebär att de rör sig snabbare över djupa områden och långsammare över undervattensbankar. Mycket brant land, över eller under vatten, kan till och med böja och reflektera vågorna.

Kustlinjerna i den indonesiska arkipelagen är accentuerade, särskilt i den östra delen och särskilt på Sulawesi. Palu har en smal, djup och lång vik: perfekt utformad för att göra tsunamis mer intensiva och dödliga.

Denna komplexa konfiguration gör det också mycket svårt att modellera potentiella tsunamis, så det är svårt att utfärda tidsenliga och korrekta varningar till människor som kan drabbas.

Gå till högre belägna platser

Det säkraste och enklaste rådet till människor i kustområden som drabbats av en jordbävning är att genast ta sig till högre belägna platser och stanna där i ett par timmar. I verkligheten är detta ett ganska komplicerat problem.

Hawaii och Japan har sofistikerade och effektiva system för tidig varning. Att kopiera dessa i Indonesien är en utmaning med tanke på bristen på kommunikationsinfrastruktur och de många olika språk som talas i den stora ö-arkipelagen.

Efter katastrofen i Indiska oceanen 2004 gjordes internationella ansträngningar för att förbättra tsunamivarningsnätverken i regionen. I dag driver Indonesiens tsunamivarningssystem ett nätverk av 134 tidvattenmätningsstationer, 22 bojar som är anslutna till sensorer på havsbotten för att sända förhandsvarningar, landbaserade seismografer, sirener på cirka 55 platser och ett system för att sprida varningar via textmeddelande.

Det är dock ett stort problem att finansiera och stödja systemet för tidig varning på lång sikt. Enbart bojarna kostar cirka 250 000 US-dollar vardera att installera och 50 000 US-dollar per år för underhåll.

De tre stora indonesiska organ som ansvarar för att lindra jordbävnings- och tsunamikatastrofer har drabbats av budgetnedskärningar och interna strider för att definiera roller och ansvarsområden.

Sist har tsunamikatastrofen i Palu visat att våra nuvarande tsunamimodeller är otillräckliga. De tar inte ordentligt hänsyn till flera jordbävningshändelser eller de undervattensjordskred som kan orsakas av sådana skalv.

Inget system för tidig varning kan förhindra kraftiga jordbävningar. Tsunamis, och de därav följande infrastrukturskadorna och dödsfallen, kommer med all säkerhet att inträffa i framtiden. Men med ett välutvecklat och tillförlitligt system för tidig varning samt bättre kommunikation och medvetenhet hos allmänheten kan vi minimera de tragiska konsekvenserna.

Med jordbävningar som inträffar mycket nära stranden – vilket ofta är fallet i Indonesien – skulle inte ens ett idealiskt system kunna sprida den nödvändiga informationen tillräckligt snabbt. Indonesiens geografi och sårbara kustbygder gör tsunamis farligare, så vi behöver fler och samordnade insatser för att skapa jordbävnings- och tsunamiresistenta samhällen.