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Tsunamis – Die große Welle

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Die schweren Tsunamis in Japan im März 2011 mit 20.000 Toten und im Indischen Ozean 2004 mit rund 230.000 Toten haben auf schmerzliche Weise gezeigt, wie wichtig Frühwarnsysteme für Seebeben sind. Ihre Vorwarnzeit und Verlässlichkeit müssen weiter erhöht werden.

Darstellung eines Tsunamis beim Auftreffen auf eine Küste. (Grafik: Veit Mueller, Wikimedia Commons)Tsunamis sind meist durch Seebeben mit einer Magnitude von mindestens 7,0 ausgelöste Flutwellen. Aber auch Bergrutsche, Gletscherabbrüche, Vulkanausbrüche oder gar Kometeneinschläge, kurz alles, was durch plötzliche Massenbewegung große Wassermengen verdrängt, kann einen Tsunami verursachen. Andererseits löst nicht jedes Beben unter Wasser einen Tsunami aus. Neben der Mindeststärke der Erschütterung muss sich das Hypozentrum nahe der Erdoberfläche befinden und den Erdboden in vertikale Richtung in Bewegung versetzen; rein seitliche Bewegungen lösen in der Regel allenfalls eher schwache Wellenbewegungen aus. Die größte Gefahr, dass diese Faktoren zusammentreffen, herrscht im indischen und pazifischen Ozean. Aber auch an den europäischen Küsten können, durch nördliche Verschiebung der Afrikanischen Platte unter die Eurasische, Tsunamis auftreten – wenn auch wesentlich seltener. 

An Land geschwemmte Schiffe und zerstörte Holzhäuser in Japan 2011. (Bild: U.S. Marine Corps/Garry Welch, Wikimedia Commons)Bei einem Tsunami gerät im Gegensatz zum normalen Wellengang die gesamte Wassersäule in Bewegung, es entstehen mehrere aufeinanderfolgende Wellen, die an Stärke zunehmen. Das Tückische an Tsunamis ist, dass sie auf offener See trotz ihrer enormen Geschwindigkeit von bis zu 800 km/h auf Schiffen kaum wahrnehmbar sind. Das liegt an dem großen Abstand zwischen zwei Wellenbergen von 100–500 Kilometern und ihrer sehr geringen Wellenhöhe von unter einem Meter. Treffen die Wellen des Tsunamis auf Land, ändert sich das schlagartig: Die ehemals flachen Wellen werden abrupt gebremst und türmen sich zu einer bedrohlichen Wand auf, nicht selten in Höhen von zehn Metern, in Extremfällen können aber auch 50 oder mehr Meter erreicht werden. Dabei bergen meist erst die nach der ersten Welle eintreffenden Wellen das größte Zerstörungspotential – das Landesinnere überspülende Wasser reißt alles mit, was nicht stabil gebaut ist. Ziehen sich die Fluten schließlich wieder zurück, entsteht ein erneuter Sog in die entgegengesetzte Richtung. Was bis dahin den Wellen standgehalten hat, droht spätestens jetzt, zerstört zu werden.

Kleines Zeitfenster

Um Küstenbewohner rechtzeitig vor Tsunamis warnen zu können, setzen Forscher auf eine Kombination verschiedener Messverfahren: Die seismische Aktivität der Erdplatten wird mit Fühlern und Sonden auf dem Meeresboden überwacht, Verschiebungen an der Erdoberfläche mittels GPS zentimetergenau bestimmt. Bodendrucksensoren messen, ob sich der Meeresspiegel hebt und Radarsysteme erfassen Wellengang und Meeresströmungen. Dies ermöglicht naturgemäß eine wesentlich detailliertere und damit verlässlichere Vorhersage, als wenn sich eine Warnung lediglich auf die Messungen der Einzelkomponenten stützen würde. Das Frühwarnsystem GITEWS etwa, das nach dem verheerenden Seebeben 2004 im indischen Ozean unter anderen vom Geoforschungszentrum Potsdam entwickelt wurde, besteht aus Komponenten wie Seismometer, Ozeansensoren und Küstenpegel-Messstationen. Zeitweise wurde auch mit Funkbojen gearbeitet, die sich in der Praxis aber nicht durchsetzen konnten; oft wurden sie beschädigt, gestohlen oder gingen schlicht verloren.

Auftreffen des Tsunami vom 26. Dezember 2004 auf die Küste Thailands. (Bild: David Rydevik, Wikimedia Commons)Ein neuer Forschungsansatz, Meeresbeben schneller aufzuspüren, ist das Messen von Infraschallwellen. Die Schallwelle eilt dem Tsunami in rund doppelter Geschwindigkeit voraus; bei größerer Entfernung zur Küste verspricht dieses Verfahren folglich selbst bei einer Messung von Land eine ausreichende Zeitdifferenz zwischen Entstehung und Eintreffen der Riesenwelle.

Dennoch ist das häufig kleine Zeitfenster zwischen Entstehung und Auftreffen eines Tsunamis ein ständiges Problem, mit dem Forscher bei der Entwicklung geeigneter Frühwarnsysteme zu kämpfen haben. Sind auffällige Daten via Satellit in die Warnzentren gelangt, muss diese Information durch den Einsatz von Schnellwarnsystemen ohne Zeitverlust an die Bevölkerung weitergegeben werden. Hier besteht in Bezug auf Geschwindigkeit und Verlässlichkeit der Systeme weiterer Optimierungsbedarf. Auch tendiert manche Behörde dazu, aus Angst vor Fehlalarmen und damit einhergehenden Imageverlusten für ihre Urlaubsregion, eher zu selten als einmal zu oft zu warnen.

SMM, iserundschmidt 07/2013


Im Rahmen des GEOTECHNOLOGIEN–Forschungsschwerpunkts „Frühwarnsysteme gegen Naturgefahren“ wurde in den Projekten LASMILE und WeraWarn erforscht, wie Tsunamis schneller erkannt und betroffene Küstenregionen rechtzeitig gewarnt werden können.