Linking sedimentary imprints of storms and tsunamis with numerical wave modeling: A case from a coastal lagoon in the Lesser Antilles (Saint Martin)
Notice bibliographique
Résumé
We examined sedimentary records in a coastal lagoon on Saint Martin Island in the Lesser Antilles to identify and characterize extreme-wave events (EWEs), such as hurricanes and tsunamis. Employing a comprehensive approach involving sedimentological, geochemical, and radiocarbon dating analyses, complemented by X-ray computed microtomography (micro-CT) for examining sediment fabrics, we applied this multiproxy method to three oriented short sediment cores along a transect. This allowed us to identify sediment layers linked to both tsunami- and hurricane-induced EWEs. Five out of the seven EWEs were identified as paleo-tsunamis through their geochemical, sedimentary, and structural signatures. These five paleotsunamis were successfully dated over the last 3500 years, including the well-documented Pre-Columbian tsunami at approximately 1400 yrs CE and the transatlantic Lisbon tsunami at 1755 CE. This suggests a tentative local tsunami chronology of five well-documented events over the last 3500 years with a recurrence interval of 400 to 500 years.However, the most recent EWE corresponded to the powerful Category 5 Hurricane Irma in 2017. Over the last 150 years, another 14 less intense hurricanes impacted the island, leaving no sediment imprints in the lagoon. This finding is in line with most recent publications showing that tropical storm intensification rates have already changed as anthropogenic greenhouse gas emissions have warmed the globe (Garner, 2023).Furthermore, micro-CT-based sediment analysis provided a deeper understanding of the relationship between sediment fabric and tsunami wave dynamics. Therefore, we used the deposits of the Pre-Columbian tsunami and compared paleo-flow directions from micro-CT-derived fabric patterns to those from numerical tsunami models. The results that best explain the Pre-Columbian tsunami deposit emplacement are in line with a Mw 8.5–8.7 megathrust earthquake source located on the subduction interface at the Puerto Rico Trench, north of Anegada Island (Cordrie et al., 2022). Ultimately, integrating deposits of EWEs with numerical models is pivotal for devising effective hazard mitigation strategies tailored to vulnerable coastal communities.Cordrie, L., Feuillet, N., Gailler, A., Biguenet, M., Chaumillon, E., Sabatier, P., 2022. A Megathrust earthquake as source of a Pre-Colombian tsunami in Lesser Antilles: Insight from sediment deposits and tsunami modeling. Earth Sci Rev 228, 104018. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104018Garner, A.J. Observed increases in North Atlantic tropical cyclone peak intensification rates. Sci Rep 13, 16299 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-42669-y
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».