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Simulation Computermodell sagt Wege von Ölteppichen voraus

Bewegungen von Öl im Meer vorherzusagen, ist schwer - das hat die Ölpest im Golf von Mexiko schonungslos gezeigt. Jetzt haben Forscher ein neues Computermodell vorgestellt: Es soll in der Lage sein, Verschmutzungen sogar an einzelnen Stränden zu prognostizieren.

800 Millionen Liter Öl strömten aus dem Leck, das nach der Explosion der Ölbohrplattform "Deepwater Horizon" am 20. April am Meeresboden im Golf von Mexiko klaffte. Wochenlang war unklar, wie viel Öl aus dem beschädigten Bohrloch kommt - und vor allem: wohin es geht. An zahlreichen Küstenabschnitten wurden Schutzmaßnahmen getroffen, Szenarien von katastrophalen Verschmutzungen machten die Runde.

Inzwischen ist klar, dass es dazu glücklicherweise nicht kommen wird: Der Großteil des Öls wurde im offenen Meer abgebaut. Dennoch hat die Katastrophe gezeigt, wie schwierig und zugleich wichtig es ist, das Verhalten von Flüssigkeiten richtig vorhersagen zu können.

Jetzt stellen Wissenschaftler eine nach ihrer Meinung entscheidende Verbesserung vor: Sie haben traditionelle Computermodelle erweitert und Informationen darüber eingefügt, wie sich Flüssigkeiten mischen und dehnen. Anschließend haben die Forscher um Igor Mezic von der University of California in Santa Barbara ihr neues Modell auf den gesamten Golf von Mexiko angewandt.

Der Versuch sei erfolgreich verlaufen, wie die Forscher im Fachblatt "Science"  schreiben: Beim Vergleich mit dem realen Verlauf der "Deepwater Horizon"-Katastrophe habe sich herausgestellt, dass das neue Modell die Bewegungen der Ölteppiche genau vorhergesagt habe. Wie genau, haben die Wissenschaftler am Beispiel von Plaquemines Parish und Grand Isle im US-Bundesstaat Louisiana sowie Pensacola in Florida gezeigt: Das Modell habe zuverlässig prognostiziert, wann und wo das Öl an den Stränden anlandete.

Das neue Modell ermögliche es, die Fraktale - jene geometrischen Formen, die Flüssigkeiten bei der Vermischung aufgrund ihrer anziehenden und abstoßenden Eigenschaften annehmen - zu berechnen. Das Ergebnis ist nach Angaben der Forscher eine Fünf-Tages-Vorhersage mit stündlich aktuellen Informationen über Geschwindigkeiten, Temperatur und Salzgehalt der Flüssigkeiten.

Mezic und seine Kollegen glauben, dass die Simulation der chaotischen Vermischung deutlich verbessert werden könnte, wenn man das Dehn- und Mischverhalten der Flüssigkeiten mit einbeziehe. Am Ende würde dies auch zu einer besseren Risikoabschätzung beitragen. Die Berechnungen zeigten auch, welches Glück die Küstenbewohner hatten, dass die Ölmassen überraschend schnell im offenen Ozean verschwanden. Wäre die Ölpest ungebremst weitergegangen, hätte sie am Ende 80 Prozent des Golfs von Mexiko erreicht, so die Forscher. "Das weist darauf hin, was eine künftige Ölpest anrichten könnte, wenn sie nicht zügig bekämpft wird und das Öl sich nicht schnell verflüchtigt."

mbe
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