Tsunami-Alarm: Geologischer Zufall rettete Anrainer vor der großen Welle

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Der Tsunami-Alarm nach dem Mega-Beben vor Chile weckte größte Befürchtungen. Aber Besonderheiten im Inneren der Erde führten zu kleineren Wellen, als Experten erwartet hatten. Die Uno bewertet ihr Pazifik-Warnsystem nun erstmals als gelungen - doch es gibt auch Manöverkritik.

Ausbreitung der Flutwelle: Tsunamis haben sich in mehrere Äste aufgespalten Zur Großansicht
NOAA

Ausbreitung der Flutwelle: Tsunamis haben sich in mehrere Äste aufgespalten

Das Erdbeben von Samstag hat in Chile eine Katastrophe verursacht. Fast wäre es sogar noch schlimmer gekommen. 30 Stunden lang rasten Tsunamis über den Pazifik, von denen niemand wusste, wie groß sie sind. Unklar blieb, ob die Tsunami-Warnungen bei den Küstenbewohnern abgelegener Inselstaaten angekommen waren. Die Sorge war gut begründet: Bisher hatte noch jede Tsunami-Warnung einen Großteil der Empfänger verfehlt.

Doch diesmal feiern die Vereinten Nationen (Uno) die Warnung als Erfolg. "Es ist gelungen, alle Pazifikstaaten nach spätestens einer Stunde zu alarmieren", sagte der Leiter der Tsunami-Abteilung der Uno, Peter Koltermann SPIEGEL ONLINE. "Wir waren durchaus überrascht, wie schnell die Warnung überall ankam."

Allerdings begünstigten Besonderheiten im Inneren der Erde den Ablauf: Zwei Zufälle sorgten offenbar dafür, dass die Tsunamis kleiner ausfielen als befürchtet. Zum einen brach das Gestein bei dem Beben in vergleichsweise geringer Wassertiefe, weshalb weniger Wasser in Bewegung gesetzt wurde. Zum anderen baute sich die Spannung nicht mit einem Schlag ab. Ungewöhnlich viele starke Nachbeben setzten einen Teil des angestauten Drucks frei. Lediglich nahe gelegene Küsten wurden von Riesenwellen getroffen, dort starben anscheinend dadurch Dutzende Menschen.

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Tsunami-Alarm: Die Gewalt des Wassers
Es hätte aber viel schlimmer kommen können. Vor der Küste Chiles liegt die gefährlichste Erdplattengrenze des Planeten, nirgendwo sonst ereignen sich so viele Starkbeben. Dort schiebt sich der Boden des Pazifiks mit der in geologischen Maßstäben hohen Geschwindigkeit von acht Zentimetern pro Jahr unter den südamerikanischen Kontinent. Zwischen den riesigen Felsschollen bauen sich immense Spannungen auf, die sich regelmäßig bei Erdbeben entladen.

Sowohl nördlich als auch südlich des Bebenherds vom Samstag hat es im vergangenen Jahrhundert besonders starke Schläge gegeben. Im November 1922 bebte es 870 Kilometer nördlich mit der Stärke 8,5; ein lokaler Tsunami verwüstete daraufhin Küsten in Chile. Am 22. Mai 1960 krachte es 230 Kilometer südlich des aktuellen Bebenherds so stark wie nie seit Beginn der Erdbebenmessungen. Das Beben der Stärke 9,5 schickte riesige Tsunamis an die Küsten des Pazifiks. Noch auf Hawaii, auf den Philippinen und im 12.000 Kilometer entfernten Japan rissen die Wellen Tausende von Menschen in den Tod.

Im Gestein zwischen jenen beiden Brüchen jedoch hatte sich die Spannung nicht abgebaut. Am Samstag entlud sie sich in einer Tiefe von 35 Kilometern unter dem Meeresboden bei dem Beben der Stärke 8,8. Es war eines der schwersten Beben seit Beginn der Messungen. Knapp 100 Kilometer vor der Küste brach der Meeresboden, er versetzte dem Wasser mehrere Schläge - Tsunamis wurden ausgelöst.

Unterseeberge kanalisieren die Tsunamis

Die Warnung vom Samstag hat gezeigt, dass Wissenschaftler trotz aller Technologie noch weit davon entfernt sind, die Tsunami-Gefahr präzise einzuschätzen. Neben dem Auslösemechanismus der Riesenwellen, sorgt auch die Ausbreitung der Wellen für Unsicherheiten: Unterseeberge kanalisieren die Tsunamis, die von der Meeresoberfläche zum Grund reichen. Die Höhe der Wellen unterscheidet sich mithin je nach Region. So kam es, dass Japan die Tsunami-Gefahr heraufstufte, obwohl auf Hawaii kurz zuvor ungefährliche Wellen durchgelaufen waren. Die Tsunamis hatten sich in mehrere Äste aufgespalten (siehe Grafik oben).

Der glimpfliche Verlauf erschwert es, den Erfolg der Tsunami-Warnung einzuschätzen. Denn ob die Warnung nicht nur die Behörden der betroffenen Länder, sondern tatsächlich auch die meisten Küstenbewohner erreicht hat, ist unbekannt. Anscheinend habe die Warnung selbst Pfahlbauten-Bewohner auf Südseeinseln erreicht, meint Koltermann. Doch wie einzelne Staaten die Weitergabe der Warnung organisiert hätten, sei weitgehend unklar, räumt er ein. Die sogenannte Letzte Meile des Alarms liege im Hoheitsbereich der Staaten, die Uno könne also kaum Einfluss nehmen.

In den vergangenen Jahren hatten Tsunamis im Pazifik mehrfach Katastrophen ausgelöst - trotz Vorwarnung: Ob auf Tonga 2006, den Solomenen 2007 oder Samoa 2009 - in allen Fällen hatte die Übermittlung des Tsunamis-Alarms versagt. Entweder waren Kommunikationsleitungen ausgefallen, mangelte es an Messgeräten, kam die Warnung zu spät oder die Katastrophenpläne erwiesen sich als ungenügend. Selbst das australische Tsunami-Warnsystem stand schwer in der Kritik: Es arbeite konfus, beschwerten sich Wissenschaftler noch vor drei Jahren.

"Viel bessere Daten"

Dass die Kommunikation diesmal angeblich so gut funktionierte, führt Koltermann auf "erhebliche Verbesserungen in den letzten fünf Jahren" zurück. Seit der Tsunami-Katastrophe 2004 im Indischen Ozean war das Warnsystem im Pazifik massiv aufgerüstet worden. Hunderte von Warnbojen und Erdbebenmessstationen wurden zusätzlich installiert. "Wir verfügen nun über viel bessere Daten", sagt Koltermann. Die Uno entwickelte zudem Katastrophenpläne für die Behörden der Pazifik-Anrainerstaaten, sie organisierte Dutzende Alarmübungen.

Allerdings streitet die Uno nach wie vor mit den USA um die Hoheit der Tsunami-Daten. Bisher verbreiten zwei Warnzentren der USA - auf Hawaii und in Alaska - die Warnungen für den Pazifik. Als Fernsehsender unlängst die Tsunami-Warnung erläuterten, war auf entsprechenden Internetseiten der Uno kein Eintrag zum Thema zu finden. Von März an wolle man das Verfahren trotz der Bedenken der USA ändern, sagt Koltermann. Auch die Uno solle künftig über aktuelle Tsunami-Gefahren informieren dürfen.

Doch unterdessen werden erste Beschwerden über die Umsetzung der jüngsten Tsunami-Warnung laut; sogar auf Hawaii, das aufgrund seiner Erfahrung mit den Riesenwellen als einer der am besten vorbereiteten Orte der Welt gilt: Radiostationen seien nicht zu erreichen gewesen, Alarmsirenen hätten versagt, Straßen seien für Evakuierungen nicht frei gehalten worden, berichten lokale Medien. Wie die 29 Pazifikstaaten mit der Tsunami-Warnung im Einzelnen umgegangen sind, will die Uno in den kommenden vier Wochen genauer untersuchen.

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 17 Beiträge
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1. ??
acitapple 28.02.2010
"...DIE uno bewertet SEIN warnsystem..." ???? wem sein warnsystem isses denn ? ;-))
2. Erdbebenvorhersagen
derweise 28.02.2010
Erdbebenvorhersagen müßten eigentlich mit unseren technischen Mitteln möglich sein. Zigtausende Menschen sterben, weil Uno und Techniker schlafen.
3. Kein Warnsystem vorhanden
axel_moeller 01.03.2010
Guten Morgen, "Die Uno bewertet sein Pazifik-Warnsystem nun erstmals als gelungen ..." Nach dem verheerenden Tsunami 2004 wurde für Indonesien, auch mit deutscher Hilfe, ein Warnsystem aufgebaut. Ich lebe in Lombok/Indonesien, eine der kleinen Sundainseln und habe nach der Fertigstellung des Systems bei allen möglichen(auch staatlichen) Institutionen und in Schulen nachgefragt, wie das Warnsystem denn funktioniere, wie wir gewarnt werden, was zu tun sei im Falle einer Warnung? Es gibt hier bis heute keine Antworten auf diese Fragen. Für uns als Küstenbewohner ist kein Warnsystem existent.
4. Australien: Business as usual
Tschelebi 01.03.2010
Ich habe in Erwartung eines Tsunamis um die berechnete "Einschlagszeit" per Webcam die Strände Australiens beobachtet. Dort herrschte reges Treiben, aber in Form von Badegästen und Surfern, die entweder unbeeindruckt von der Warnung oder ahnungslos waren. Glücklicherweise ist ja nichts passiert. Aber zumindest in Australien war man nicht wirklich aufgeregt über die sich nähernde Gefahr.
5. Tsunami kleiner als erwartet
alraschid 01.03.2010
Die oben gegebene Begründung, die geringe Tiefe des Gesteinsbruchs habe für einen vergleichsweise schwachen Tsunami gesorgt, erscheint mir unverständlich. Erstens wurde die Tiefe des Epizentrums mit 60 km angegeben, was doch eigentlich recht tief ist. Zweitens kommt es bei der Stärke eines Tsunamis doch in erster Linie auf die Größe der Wasserverdrängung an, die auch bei geringer Tiefe, etwa beim Abrutschen eines Kontinentalabhangs enorm sein kann.
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Erdbebenstärken
Die Richterskala
Die Stärke eines Erdbebens wird mit Hilfe der Richterskala und anderer Skalen beschrieben. Der jeweils angegebene Wert, die Magnitude , kennzeichnet dabei die freigesetzte Energie.

Mittels Seismografen werden die Maximal amplituden (also die Ausschläge der Nadel) bestimmt, die umgerechnet von Erdbeben in 100 km Entfernung erzeugt worden wären. Der dekadische Logarithmus der gemessenen Maximalamplituden ergibt die Magnitude. Die Erhöhung der Magnitude um 1 bedeutet dabei eine 33-fach höhere Energiefreisetzung – ein Erdbeben der Magnitude 5,0 ist also 33-mal so stark wie eines der Magnitude 4,0. Die Skala wurde 1935 von Charles Francis Richter und Beno Gutenberg am California Institute of Technology entwickelt.

Genau genommen werden Erdbebenstärken jedoch heute in der Moment-Magnituden-Skala angegeben. Sie berücksichtigt neben der Energie auch die Größe des gebrochenen Gesteins. Die Bruchfläche lässt sich aus der Erdbebenmessung vieler Seismografen berechnen.
Die Auswirkungen
Grob lassen sich die typischen Effekte der Erdbeben in der Nähe des Epizentrums folgendermaßen beschreiben:
  • - Stärke 1-2: nur durch Instrumente nachweisbar
  • - Stärke 3: nur selten nahe dem Epizentrum zu spüren
  • - Stärke 4-5: 30 Kilometer um das Zentrum spürbar, leichte Schäden
  • - Stärke 6: mittelschweres Beben, Tote und schwere Schäden in dicht besiedelten Regionen
  • - Stärke 7: starkes Beben, das zu Katastrophen führen kann
  • - Stärke 8: Groß-Beben
Weltweit ereignen sich jährlich etwa 50.000 Beben der Stärke drei bis vier, 800 der Stärke fünf oder sechs und durchschnittlich ein Groß-Beben. Das stärkste auf der Erde gemessene Beben hatte eine Magnitude von 9,5 und ereignete sich 1960 in Chile .
Tsunami
Erdbebenwelle
Als Tsunami wird eine hauptsächlich durch Seebeben ausgelöste Meereswelle bezeichnet, die auch durch küstennahe oder untermeerische Hangrutschungen, durch Vulkanausbrüche, in ganz seltenen Fällen auch durch Meteoriteneinschlag entsteht.
Ausbreitung
Ein Tsunami breitet sich ringförmig mit bis zu 800 km/h aus. Die Wellenlängen im offenen Ozean betragen 100-300 km, die Wellenhöhe erreicht dort nur 0,5 m. Tsunamis stellen daher im offenen Ozean nur eine geringe Gefahr dar, im Flachwasser steilen sich die Wellen dagegen bis zu 30 m auf und führen zu katastrophalen Überschwemmungen.
Tsunami-Katastrophe 2004
Die bisher folgenschwersten Tsunamis brachen am 26. Dezember 2004 über den nordöstlichen Indischen Ozean herein und forderten in Indonesien, Sri Lanka, Thailand und Indien rund 250 000 Menschenleben. Sie wurden ausgelöst durch ein Seebeben der Stärke 9,0 auf der Richterskala vor der Küste Sumatras. Ihre Wellen führten zu katastrophalen Verwüstungen im Norden Sumatras mit über 100.000 Toten und richteten sogar an der Ostküste Afrikas (vor allem Somalia, Seychellen) große Schäden an. Mehr auf der Themenseite...
Frühwarnsystem
Im Gegensatz zum Pazifischen Ozean bestand im Indischen Ozean bis zur Tsunami-Katastrophe von 2004 noch kein Frühwarnsystem. 2005 wurde auch für diese Region die Einrichtung eines Frühwarnsystems beschlossen. Am 11. November 2008 wurde das Deutsch-Indonesische Tsunami-Frühwarnsystem eingeweiht, das u. a. vom Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) entwickelt wurde.

Die stärksten Erdbeben seit 1900
Ort Datum Stärke
Valdivia, Chile 22.05.1960 9,5
Prince William Sound, Alaska 28.03.1964 9,2
Westlich Sumatra 26.12.2004 9,1
Japan, östlich von Honshu 11.03.2011 9,0
Kamtschatka 04.11.1952 9,0
Vor Maule, Chile 27.02.2010 8,8
Vor der Küste Ecuadors 31.01.1906 8,8
Rat Islands, Alaska 04.02.1965 8,7
Nordsumatra 28.03.2005 8,6
Assam 15.08.1950 8,6
Südsumatra 09.03.1957 8,6
Quelle: USGS National Earthquake Information Center

Die Erbeben mit den meisten Todesopfern
Ort Datum Stärke Tote
Shensi, China 23.1.1556 ca. 8 830.000
Tangshan, China 27.07.1976 7,5 255.000
Aleppo, Syrien 9.8.1138 k.A. 230.000
Sumatra 23.12.2004 9,1 227.898
Haiti 12.01.2010 7 222.521
Damghan, Iran 22.12.856 k.A. 200.000
Ningshia, China 16.12.1920 7,8 200.000
Ardabil, Iran 23.3.893 k.A. 150.000
Kwanto, Japan 01.09.1923 7,9 142.800
Ashkhabad, Turkmenistan 05.10.1948 7,3 110.000
Chihili, China 27.9.1290 k.A. 100.000
Ost-Sichuan, China 12.05.2008 7,9 87.587
Pakistan 08.10.2005 7,6 86.000
Shemaka, Kaukasien 24.07.1904 k.A. 80.000
Täbris, Iran 18.11.1727 k.A. 77.000
Messina, Italien 28.12.1908 7,2 72.000
Chimbote, Peru 31.05.1970 7,9 70.000
Lissabon, Portugal 1.11.1755 8,7 70.000
Sizilien, Italien 11.1.1693 7,5 60.000
Quelle: USGS