Ατίθασα γιγάντια κύματα στη θάλασσα

Πηγή: New York Times, 11 Ιουλίου 2006

Τα τεράστια κύματα που εμφανίζονται ξαφνικά στους ωκεανούς παραδοσιακά λέγονται ατίθασα ή άτιμα γιγάντια κύματα, γιατί είναι αφενός σπάνια και αφετέρου δεν μπορούν να αντιμετωπιστούν. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες δύσπιστοι ωκεανογράφοι είχαν αμφιβάλει για την ύπαρξή τους και πίστευαν ότι οι διηγήσεις των ναυτικών για αυτά τα κύματα είχαν την ίδια αλήθεια με τις γοργόνες και τα θαλάσσια τέρατα.

Ένα τάνκερ  - το Stolt Surf - τυλιγμένο από ένα τέτοιο γιγάντιο ατίθασο κύμα κατά το 1977. Η γέφυρα του πλοίου, σχεδόν 23 μέτρα επάνω από τη θάλασσα, είχε σκεπαστεί από το κύμα.

Αλλά οι επιστήμονες τώρα διαπιστώνουν ότι αυτοί οι γίγαντες της θάλασσας είναι τελικά πιο συνηθισμένοι και καταστρεπτικοί από όσο κάποτε νόμιζαν. Έτσι, ξεκίνησαν νέες μελέτες και ερευνητικά προγράμματα για να καταλάβουν καλύτερα πώς σχηματίζονται, με σκοπό να διερευνήσουν τη δυνατότητα να προβλεφτούν και να μάθουν πώς να προστατεύσουν καλύτερα τα σκάφη, τις πλατφόρμες άντλησης του πετρελαίου και τους ανθρώπους.

Στα τελευταία 20 χρόνια αυτά τα φρικτά κύματα είναι μάλλον υπαίτια για βυθίσεις δεκάδων μεγάλων πλοίων και το χαμό εκατοντάδων ναυτικών. Γι αυτό το λόγο οι επιστήμονες αισθάνονται ότι υπάρχει μια επείγουσα ανάγκη για να ασχοληθούν μαζί τους και να τα μελετήσουν.

"Δεν συναντήθηκα ποτέ μαζί τους, και ελπίζω ότι δεν θα συναντηθώ ποτέ, με ένα τέτοιο τέρας", λέει ο Wolfgang Rosenthal, ένας γερμανός πρωτοπόρος επιστήμονας,  που βοήθησε τη μελέτη των τεράστιων κυμάτων με τη βοήθεια δορυφορικού ραντάρ της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. "Τελικά εμφανίζονται συχνότεροι από όσο αναμέναμε".

Κάνοντας πρόσφατους ελέγχους και υπολογισμούς ο Rosenthal υπολόγισε ότι σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή 10 τέτοια γιγάντια κύματα αναδύονται στους ωκεανούς σε παγκόσμιο επίπεδο.

Το μέγεθος που φθάνουν αυτά τα κύματα είναι αρκετά διαφορετικό από τα τσουνάμι, που δημιουργούνται από σεισμούς ή κατολισθήσεις, τα οποία σχηματίζουν χαμηλά, σχεδόν αόρατα όρη στη θάλασσα προτού αναπτυχθούν σε ύψος και συντριβούν πάνω στην ξηρά. Τα ατίθασα γιγάντια όμως κύματα σπάνια, ή και ποτέ, φτάνουν κοντά στη ξηρά.

"Ξέρουμε ότι αυτά τα μεγάλα κύματα δεν μπορούν να πάρουν σε ρηχά νερά", λέει ο David W. Wang ο οποίος εργάζεται στο Εργαστήριο Ερευνών του Αμερικανικού Πολεμικού Ναυτικού. "Υπάρχει ένας φυσικός περιορισμός."

Και σύμφωνα με τα δεδομένα που έχουν στη διάθεσή τους οι επιστήμονες, θεωρητικά τα ατίθασα κύματα μπορούν να φθάσουν σε ύψος μεγαλύτερο των 60 μέτρων. Δηλαδή πιο ψηλά και από το Άγαλμα της Ελευθερίας στη Νέα Υόρκη ή το Καπιτώλιο. Ωστόσο ουδείς ναυτικός έχει τεκμηριώσει ένα τέτοιο κύμα. Το μέσο ύψος ενός τέτοιου μεγάλου κύματος είναι γύρω στα 34 μέτρα.

Ιστορίες για γιγάντια κύματα

Κατά τη διάρκεια αιώνων, υπάρχουν πολλές ιστορίες για τα κύματα τέρατα που κτύπησαν και βύθισαν τα σκάφη. Το Wilstar, ένα νορβηγικό μεγάλο τάνκερ, έπαθε μεγάλες καταστροφές από ένα τέτοιο κύμα το 1974.

Την Κυριακή 16 Απριλίου του 2005 το κρουαζιερόπλοιο Norwegian Dawn, που έπλεε ανοικτά της Τζόρτζια στις ΗΠΑ, χωρίς κανένας να καταλάβει πώς, ξεπρόβαλε ένα γιγαντιαίο κύμα που συναγωνιζόταν σε ύψος μια επταώροφη πολυκατοικία από το πουθενά και χτύπησε με λύσσα την πλώρη του καραβιού. Τα ορμητικά νερά τίναξαν τις πολυθρόνες από τα καταστρώματα στον αέρα, έσπασαν παράθυρα, πλημμύρισαν 62 καμπίνες, τραυμάτισαν τέσσερις επιβάτες και σκόρπισαν παντού τον τρόμο και τον πανικό. "Το σκάφος έμοιαζε σαν ένας φελλός σε μια μπανιέρα", αναφέρει η Celestine Mcelhatton, μία επιβάτης που, μαζί με άλλους 2.000 άλλους, σταμάτησαν αμέσως το ταξίδι τους. Μερικοί δε ορκίστηκαν ότι ποτέ δεν πρόκειται να ταξιδέψουν.

Το 1933 στον Βόρειο Ειρηνικό το πετρελαιοφόρο Ramapo αντιμετώπισε ένα τέτοιο τεράστιο κύμα. Το πλήρωμα υπολόγισε το ύψος του σε 40 μέτρα.

Το 1966, το ιταλικό κρουαζιερόπλοιο Michelangelo πηγαίνοντας προς τη Νέα Υόρκη συνάντησε ένα γιγαντιαίο κύμα και του έκανε μια τρύπα στο πλευρό του, 28 μέτρα πάνω από την ίσαλη γραμμή του πλοίου, ενώ σκοτώθηκαν ένα μέλος του πληρώματος και δύο επιβάτες.

Το 1978, το München, ένα γερμανικό φορτηγό, βυθίστηκε στον Ατλαντικό. Τα συντρίμμια του έδειξαν ότι συνάντησε ένα κύμα με πολύ μεγάλη δύναμη.

Παρ' ότι υπήρχαν τέτοιοι απολογισμοί, πολλοί ωκεανογράφοι ήταν δύσπιστοι. Έλεγαν ότι η ανθρώπινη φαντασία έτεινε να μεγεθύνει τα γεγονότα.

Τα μαθηματικά μοντέλα τους πρόβλεπαν ότι τα γιγαντιαία κύματα ήταν στατιστικά απίθανα, που έπρεπε να προκύπτουν μια φορά κάθε 10.000 χρόνια.

Αυτό όμως άρχισε να αλλάζει την πρωτοχρονιά του 1995, όταν έπαθε ζημιά μια σταθερή - σαν βράχος - πλατφόρμα άντλησης του πετρελαίου στη Βόρεια Θάλασσα, και αυτό θεωρήθηκε το πρώτο αποφασιστικό στοιχείο ενός κύματος τέρατος. Στην πλατφόρμα υπήρχε ένα λέιζερ με σκοπό να μετρά το ύψος των κυμάτων. Κατά τη διάρκεια της άγριας θύελλας, καταγράφηκε ένα κύμα 26 μέτρων.

Κατόπιν, τον Φεβρουάριο του 2000, ένα βρετανικό ωκεανογραφικό ερευνητικό σκάφος, που βρέθηκε εν μέσω μιας καταιγίδας δυτικά της Σκωτίας, κατέγραψε ένα τεράστιο κύμα μέχρι 29 μέτρα, "τα μεγαλύτερα κύματα που καταγράφηκαν ποτέ από επιστημονικά όργανα", ανέφεραν επτά ερευνητές στο περιοδικό Geophysical Research Letters.

Οι μέχρι τότε δύσπιστοι επιστήμονες οργάνωσαν σύντομα διασκέψεις για να συζητήσουν τα συμπεράσματα και για να σχεδιάσουν τις ερευνητικές στρατηγικές τους. Μια μεγάλη συνεδρίαση έγινε στη Βρέστη της Γαλλίας, τον Νοέμβριο του 2000 και προσέλκυσε ερευνητές από σε όλο τον κόσμο.

Έχοντας αυτά τα γεγονότα γνωστά, οι επιστήμονες αναζήτησαν σε ποιες περιοχές του πλανήτη υπάρχουν οι περισσότερες μαρτυρίες για την εμφάνιση θηριωδών κυμάτων και διαπίστωσαν ότι επρόκειτο για περιοχές των ωκεανών όπου διέρχονται πολύ ισχυρά ρεύματα. Τέτοια είναι το Agulhas, το οποίο διέρχεται ανοικτά της Νότιας Αφρικής, το Kuroshio στα ανοικτά της Ιαπωνίας και το Gulf Stream στα ανοικτά των Ανατολικών Ακτών των ΗΠΑ. Παρεμπιπτόντως, το Gulf Stream διέρχεται και από το Τρίγωνο των Βερμούδων που ενοχοποιείται για τον μυστηριώδη χαμό αρκετών πλοίων.

Δημιουργία

Τα περισσότερα κύματα, είτε είναι μικρά είτε μεγάλα, σχηματίζονται όταν ο αέρας φυσάει πάνω από την ανοικτή θάλασσα. H δύναμη, η διάρκεια και ο τρόπος με τον οποίο ο άνεμος σαρώνει το νερό προσδιορίζουν το μέγεθος των κυμάτων. Η δύναμη και η διάρκεια του ανέμου καθορίζουν και το ύψος των κυμάτων.

Κύματα ύψους περίπου 2 μέτρων είναι κάτι το συνηθισμένο, αν και αυτά μέχρι 10 ή ακόμα και 15 μέτρα θεωρούνται κάτι το σύνηθες (εν τούτοις τρομάζουν τους ανθρώπους ακόμη και αρκετά μεγάλες βάρκες). Καθώς τα κύματα κερδίζουν ενέργεια από τον άνεμο, γίνονται ολοένα και πιο απότομα και οι κορυφές τους μπορούν να φτάσουν πολύ ψηλά.

Το βαθούλωμα που συνήθως προηγείται ενός τέτοιου γιγάντιου κύματος μπορεί να είναι αρκετά βαθύ, αυτό που οι ναυτικοί λένε μια "τρύπα στη θάλασσα". Για τον καθέναν που είναι σε ένα σκάφος, είναι μια κατάδυση τέτοια που μπορεί να είναι καταστρεπτική.

Ο Bengt Fornberg, ένας μαθηματικός στο πανεπιστήμιο του Κολοράντο, που μελετά τα κύματα τέρατα, είπε ότι τα ισχυρά ωκεάνια ρεύματα εμφανίστηκαν να στρέφουν τα κύματα "όπως το φως του ήλιου ενισχύεται από έναν φακό".

"Είναι το ίδιο φαινόμενο", είπε. "Υπάρχουν μερικές θέσεις στον κόσμο όπου υπάρχει ένα κανονικό θαλάσσιο ρεύμα, όπως δρα σαν ένας μεγεθυντικός φακός. Σε άλλους τόπους, οι στρόβιλοι έρχονται και πηγαίνουν, και αυτός είναι ο λόγος που καθιστά τα κύματα λιγότερο προβλέψιμα."

Ένας τρόπος που διαμορφώνονται προφανώς αυτά τα κύματα τέρατα είναι, όταν τα ισχυρά θαλάσσια ρεύματα συναντούν ανέμους και θαλάσσια μικρά κύματα που κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση, εξήγησε. Τα ρεύματα εστιάζουν και συγκεντρώνουν σύνολα κυμάτων, ελαττώνοντας έτσι την απόσταση μεταξύ τους και δημιουργώντας πολύ υψηλές κορυφές. "Το γεγονός αυτό", είπε ο Dr. Fornberg σε μια συνέντευξη του, "κάνει ορισμένα σημεία του πλανήτη αρκετά προβλέψιμες περιοχές".

Ένα ιδιαίτερα απειλητικό σημείο, είπε, είναι εκεί όπου διέρχονται μεγάλα πετρελαιοφόρα, που προέρχονται από τη Μέση Ανατολή και ταξιδεύουν μαζί με το ρεύμα Agulhas γύρω από τη Νότια Αφρική. Εκεί, το προς δυσμάς ρεύμα συναντά τους επικρατούντες ανατολικούς ανέμους, με κατά περιόδους καταστροφικά αποτελέσματα.

"Τρία ή τέσσερα τάνκερ ετησίως φθάνουν εκεί με ζημιές", λέει ο Dr. Fornberg. "Είναι μια από τις λίγες θέσεις στον κόσμο όπου τέτοια φαινόμενα είναι συνηθισμένα".

"Με μια μεγάλη θύελλα, δημιουργούνται μεγάλα κύματα κανονικά που έπειτα μετατρέπονται σε ένα ή δύο γιγάντια κύματα. Ύστερα είναι κανονικό πάλι."

Έρευνα

Τον Δεκέμβριο του 2000, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος άρχισε το πρόγραμμα MaxWave - που καθοδηγήθηκε από τον Dr. Rosenthal - για να διαπιστώσει την έκταση και τη συχνότητα δημιουργίας αυτών των κυμάτων. Χρησιμοποιήθηκαν οι δορυφόροι ERS-1 και ERS-2, οι οποίοι σάρωσαν επί τρεις εβδομάδες τους ωκεανούς του πλανήτη και με τα ραντάρ τους αποτύπωσαν υπό διάφορες καιρικές συνθήκες περίπου 30.000 εικόνες. Καθεμία κάλυπτε εμβαδόν 10 επί 5 χιλιόμετρα.

Η ανάλυση των εικόνων έγινε στο Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστήματος (DLR) και διαπιστώθηκε πως οι δορυφόροι είχαν δει 10 κύματα ύψους μεγαλύτερου των 25 μέτρων σε διάφορα σημεία του πλανήτη. Τα δεδομένα αυτά θα χρησιμοποιηθούν για να καταρτιστεί Παγκόσμιος Άτλας των κυμάτων, ώστε να γίνει κατανοητό σε ποιες περιοχές εκδηλώνονται και με ποια συχνότητα.

Μια περαιτέρω επιβεβαίωση ήρθε με ένα διαφορετικό σύνολο οργάνων τον Σεπτέμβριο του 2004 όταν συνέβη ο γνωστός Τυφώνας Ivan στον Κόλπο του Μεξικού. Οι επιστήμονες ανέλυσαν τα στοιχεία και βρήκαν προς μεγάλη τους έκπληξη κύματα ύψους περισσότερο από 29 μέτρα.

Ο Δρ. Rosenthal είπε ότι στο μέλλον ο συνεχής πολλαπλασιασμός των δορυφόρων ραντάρ θα δημιουργήσει ευκαιρίες να γίνουν κατανοητοί καλύτερα όχι μόνο οι βιότοποι των γιγαντιαίων κυμάτων αλλά και μεμονωμένες απειλές, επίσης, που θα επιφέρουν έτσι μια ασφαλέστερη σχέση μεταξύ των ανθρώπων και της θάλασσας. "Θα υπάρξουν προειδοποιήσεις, ίσως σε 10 χρόνια", είπε.

Για αιώνες οι αφηγήσεις των ναυτικών περιλάμβαναν ιστορίες για τεράστια κύματα, ύψους μεγαλύτερου και από 30 μέτρα, που εμφανίζονταν από το πουθενά, έκαναν το πλοίο να κλυδωνίζεται σαν καρυδότσουφλο και ύστερα εξαφανίζονταν έτσι ξαφνικά όπως είχαν εμφανιστεί, αφήνοντας πίσω τους συντρίμμια και θλιβερά ναυάγια. Ως πρόσφατα οι επιστήμονες τοποθετούσαν όλες αυτές τις ιστορίες στη σφαίρα της ναυτικής υπερβολής. Στους ωκεανούς η κρατούσα θεωρία ήταν ότι δεν υπάρχουν κύματα ψηλότερα από 15 μέτρα. Και αν ακόμη σχηματιστεί κάποιο κύμα μεγαλύτερου ύψους, βάσει των μαθηματικών μοντέλων αυτό θα πρέπει να συμβαίνει μόνο μία φορά στα 10.000 χρόνια, έλεγαν οι ειδικοί.

Όμως, την τελευταία δεκαετία τα επιστημονικά όργανα ήρθαν να επιβεβαιώσουν ότι το φαινόμενο δεν είναι τόσο απίθανο. Αντιθέτως, είναι αρκετά συνηθισμένο και πολλές από τις τρομακτικές ιστορίες των ναυτικών είναι πέρα ως πέρα αληθινές. Θεωρείται πλέον μάλιστα ότι αρκετά από τα ναυάγια που σημειώνονται κάθε χρόνο στον πλανήτη - και ανέρχονται σε ένα κάθε εβδομάδα, σύμφωνα με τους υπολογισμούς - προκαλούνται από τέτοιου είδους κύματα. Σε αυτά αποδίδονται επίσης καταρρίψεις χαμηλής πτήσης αεροσκαφών. Τα αποκαλούν μοναχικά κύματα ή κύματα-τέρατα ή άτιμα κύματα.

Η πρώτη επιστημονική απόδειξη για την ύπαρξή τους ήρθε την Πρωτοχρονιά του 1995, όταν τα όργανα μιας πλατφόρμας πετρελαίου στη Βόρειο Θάλασσα κατέγραψαν ένα μεμονωμένο κύμα ύψους 26 μέτρων από το κοίλο τμήμα ως την κορυφή του. Ανάλογες μετρήσεις σημειώθηκαν και σε άλλες πλατφόρμες πετρελαίου και απέβησαν καθοριστικές. Τον Δεκέμβριο του 2000 η Ε.Ε. σε συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία έθεσε σε εφαρμογή το «MaxWave», το πρώτο μεγάλης κλίμακας πρόγραμμα για τη μελέτη των μυστηριωδών γιγάντων των θαλασσών.

Με τη βοήθεια ραντάρ και δορυφόρων οι ειδικοί διαπίστωσαν ότι το φαινόμενο δεν είναι καθόλου σπάνιο: δέκα κύματα-τέρατα καταγράφηκαν στους ωκεανούς της Γης μέσα σε έναν μόλις χρόνο. Το γεγονός έχει τεράστιες επιπτώσεις για τη ναυτιλία, καθώς η κατασκευή των σημερινών πλοίων είναι τέτοια ώστε να αντέχουν σε κύματα με ύψος μόνο ως τα 15 μέτρα. Το μοναχικό κύμα σχηματίζεται ακριβώς έτσι όπως το περιέγραφαν οι δήθεν φαντασιόπληκτοι ναυτικοί: μια βαθιά «τρύπα» ανοίγει στη θάλασσα και ένα συμπαγές υδάτινο τείχος ορθώνεται ξαφνικά σε τεράστιο ύψος και πλάτος «όσο παίρνει το μάτι». Εμφανίζεται συνήθως μόνο, κάποιες φορές όμως μπορεί να υπάρξουν και τρία κύματα μαζί: είναι οι λεγόμενες τρεις αδελφές των ναυτικών.

Η δύναμή του μπορεί να φθάσει τους 100 τόνους ανά τετραγωνικό μέτρο και είναι ικανό να απελευθερώσει ενέργεια η οποία θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ένα μικρό χωριό. Είναι κύμα επιφανείας και διαφέρει πλήρως από το τσουνάμι. Προκαλείται από τη δύναμη της τριβής του ανέμου στην επιφάνεια της θάλασσας και σχηματίζεται μόνο σε μεγάλα βάθη, συνήθως σε συνθήκες σχετικής ηρεμίας, αλλά και σε ισχυρές θύελλες και καταιγίδες. Τα ειδικά ραντάρ που έχουν τοποθετηθεί στον Κόλπο του Μεξικού κατέγραψαν, για παράδειγμα, αρκετά τέτοια κύματα κατά τη διάρκεια του τυφώνα Κατρίνα.

Το ψηλότερο μοναχικό κύμα στη σύγχρονη καταγεγραμμένη Ιστορία θεωρείται αυτό το οποίο έπληξε το αμερικανικό πολεμικό πετρελαιοφόρο «Ramapo» το 1933 στον Ειρηνικό Ωκεανό, με ύψος 34 μέτρων. Κάποιοι θεωρούν πλέον τα κύματα αυτά υπεύθυνα για αρκετά ανεξιχνίαστα ναυάγια και εξαφανίσεις πλοίων, χωρίς όμως οι υποψίες να μπορούν να επιβεβαιωθούν με στοιχεία. Οι ειδικοί ωστόσο συμφωνούν ότι ένα μοναχικό κύμα πρέπει να ήταν η αιτία του παράξενου ναυαγίου του γερμανικού φορτηγού «Μünchen» το 1978. Το πλοίο εξέπεμψε σήμα κινδύνου στα μισά του Ατλαντικού, τα σωστικά συνεργεία που έφθασαν στο συγκεκριμένο σημείο βρήκαν όμως μόνο ελάχιστα συντρίμμια, εκ των οποίων μια σωστική λέμβο κατεστραμμένη «σαν να είχε χτυπηθεί από τεράστια δύναμη».

Οι φυσικοί που μετέχουν στο πρόγραμμα «MaxWave», πιστεύουν ότι στον ανοιχτό, βαθύ ωκεανό η αιτία είναι μάλλον τυχαία, όταν πολλά κύματα συμβαίνει να προστεθούν με τον κατάλληλο τρόπο. Η πιθανότητα για κάτι τέτοιο είναι πολύ μικρή, όμως μερικές φορές συμβαίνει. Η λεγόμενη εστίαση ή συσσώρευση της ενέργειας των κυμάτων, η συγκέντρωση μικρότερων κυμάτων με διαφορετικές ταχύτητες και φορές, οι νόμοι του χάους και η μη γραμμική εξίσωση του Σρέντινγκερ, όπως και το ενδεχόμενο να αποτελούν μια φυσιολογική εξέλιξη του κυματικού φάσματος, είναι μερικές από τις θεωρίες που έχουν προταθεί, καμία όμως δεν κρίνεται πλήρως ικανοποιητική.

Τα σημεία όπου μπορεί να πει κανείς ότι παρατηρούνται πιο συχνά τα μοναχικά κύματα είναι τα σημεία όπου συναντώνται ισχυρά αντικρουόμενα ωκεάνια ρεύματα, όπως το Ρεύμα του Κόλπου και το Ρεύμα Αγκούλχας στα νοτιοδυτικά της Αφρικής.

Πηγή πληροφοριών: Το ΒΗΜΑ