Brandenburg: Rechnen mit der Welle

Nur wer die Fakten kennt, kann ein Tsunami-Warnsystem bauen. Genau diese Fakten stöbern Wissenschaftler am Geoforschungszentrum GFZ in Potsdam zunächst weniger auf dem Meer und an den Küsten auf, sondern in den Archiven. Und die zeigen, dass Tsunamis nicht nur an ferne Ufer in Südostasien donnern, sondern auch im Mittelmeer wüten.

Vor 97 Jahren bebte zum Beispiel am 28. September 1908 in Sizilien die Erde und löste Tsunamis aus, insgesamt starben 75 000 Menschen. Am 9. Juli 1956 erschütterte ein Seebeben die Ägäis zwischen Griechenland und der Türkei – 20 bis 25 Meter schwappten Riesenwellen die Küsten der Insel Amorgos hoch und rissen 53 Menschen in den Tod. Die schlimmsten Riesenwellen aber entstanden im Mittelmeer 1628 vor Christus beim Ausbruch des Vulkans auf der heutigen Ägäis-Insel Santorini: 60 Meter hoch donnerten die Fluten die Küsten hinauf, töteten sehr viele Menschen und löschten vermutlich die minoische Kultur aus.

Aufzeichnungen und Notizen zu mehr als 5000 Tsunamis haben die GFZ-Forscher in den Archiven der Welt gefunden. Nach einer ersten Überprüfung blieben rund 3100 Riesenwellen übrig, die in historischer Zeit mit einiger Sicherheit tatsächlich an eine Küste brandeten, an denen jemand diese Katastrophe der Nachwelt über Erzählungen, schriftliche Notizen bis hin zu Videoaufzeichnungen übermittelte. Da in der Antarktis, an den Küsten im Norden Kanadas oder im Süden Chiles recht wenig Menschen leben, dürfte die Zahl der Tsunamis tatsächlich deutlich höher liegen, die in historischer Zeit die Küsten des Globus heimsuchten.

Zwei Drittel dieser Tsunamis wurden am Pazifik aufgezeichnet, der Indische Ozean lieferte dagegen „nur“ sechs Prozent aller Riesenwellen. Die Nummer zwei auf der Weltrangliste der Tsunami- Katastrophen belegt eindeutig das Mittelmeer mit rund einem Fünftel der beobachteten Riesenwellen. Den Rest teilen sich Atlantik und Karibik recht ungleich, weil man in der kleinen Karibik erheblich mehr Tsunamis als im riesigen Atlantik registriert.

Ein Warnsystem vor Tsunamis ist also nicht nur im Indischen Ozean und im Pazifik nötig, sondern auch am Mittelmeer. Dummerweise erreichen in den kleinen Gewässern zwischen Spanien und Griechenland auf der einen und Marokko und Ägypten auf der anderen Seite Tsunamis in meist nur wenigen Minuten so rasch die Küsten, dass herkömmliche Warnsysteme oft zu langsam wären.

Anders im Indischen Ozean, wo am zweiten Weihnachtstag 2004 knapp 20 Minuten nach dem gewaltigen Seebeben die Welle auf die indonesische Provinzhauptstadt Banda Aceh zurollte. Zwei Stunden später erreichten sie Sri Lanka und den Süden Indiens. Da bleibt genug Zeit für ein herkömmliches Warnsystem, um auszurechnen, welche Küsten von wie hohen Wellen bedroht werden.

Insgesamt fünf völlig unterschiedliche Schritte kennt ein solches Warnsystem: Als Erstes muss die Quelle einer Riesenwelle ermittelt werden, sagt GFZ-Forscher Birger Lühr. In vier von fünf Fällen handelt es sich dabei um ein Seebeben, das derzeit mehr als 100 allgemein zugängliche Mess-Stationen in aller Welt automatisch lokalisieren. Zwölf oder 13 Minuten nach dem Stärke 9,3-Beben am zweiten Weihnachtsfeiertag lieferte das Potsdamer GFZ auf diesem Weg eine erste Warnung. Für den Indischen Ozean mag das reichen, für das Mittelmeer aber wäre das zu langsam. Daher arbeiten die Forscher daran, die Wellen näher am Bebenherd zu beobachten und aus den Messergebnissen Ort und Stärke des Bebens mit wissenschaftlichen Methoden bereits nach höchstens fünf Minuten zu schätzen.

Allerdings löst nicht jedes Seebeben Riesenwellen aus, sondern nur Beben, bei denen sich Erdplatten am Meeresgrund ruckartig nach oben oder unten bewegen. Bisher brauchten die Forscher eineinhalb Stunden, um diese Bewegungsrichtung zu messen, für das Mittelmeer wäre das jenseits von Gut und Böse. Besser ist es da auf jeden Fall, die Wellen direkt zu messen. Das ist dann auch Schritt zwei eines Tsunami-Warnsystems: Bojen auf dem Meer messen die Wellenbewegung und übermitteln sie mit Funksignalen via Satellit an eine Zentrale. Dort ist ein Rechner längst mit Szenarien gefüttert, die Auskunft darüber geben, wie sich Wellen an den verschiedenen Abschnitten der Küste verhalten, welche Unterwasserberge die Wellen in welche Richtungen lenken oder sie gar konzentrieren. Im Ernstfall muss der Rechner im dritten Schritt des Warnsystems dann nur noch auswählen, zu welchen dieser Szenarien die aktuelle Situation am besten passt und kann so gezielt die Küstenabschnitte warnen, die bald von den Fluten getroffen werden.

Dort sollten dann Sirenen im vierten Schritt die Menschen warnen. Sich allein auf Handys oder Fernsehwarnungen zu verlassen kann nachts leicht ins Auge gehen. Der fünfte Schritt ist die Reaktion der Menschen, die sofort wissen müssen, wie sie sich verhalten sollen. Demnach müssen Küstenbewohnern und auch Besuchern wie Touristen rechtzeitig vor einer Katastrophe die nötigen Verhaltensweisen eingetrichtert werden.

Soweit die Theorie, in der Praxis ist oft genug neben den Maßnahmen vier und fünf an Land der Punkt zwei der Warnkaskade der Knackpunkt: Bojen müssen regelmäßig gewartet und zum Beispiel von Algen befreit werden, um zuverlässig zu funktionieren. Messen Drucksensoren am Meeresgrund die Wellen, müssen die Batterien der Geräte erneuert werden. Schon beim Auftauchen aus großen Tiefen aber gehen die teueren Apparate oft genug verloren.

Genau hier kommt eine weitere Methode der GFZ-Forscher ins Spiel: Schon heute können Satelliten mit Radarwellen Wellenhöhen und Wellenlängen analysieren. Dummerweise überstreichen solche Erdbeobachtungssatelliten nur alle paar Tage ein bestimmtes Meeresgebiet, nötig wäre dagegen eine dauernde Überwachung.

In Zukunft könnten also mehrere Radarsatelliten die Meere beobachten, die verdächtige Wellen sofort erkennen und rasch warnen. Ein solches globales System käme dann nicht nur dem Mittelmeer mit seinen relativ häufigen Tsunamis zugute, sondern auch dem Atlantik. Dort treten die Riesenwellen zwar extrem selten auf, verheeren aber durchaus auch die Küsten. Vor genau 250 Jahren gab es vor Portugal ein Erdbeben im Atlantik, das einen gewaltigen Tsunami bis in die Hauptstadt Lissabon rollen ließ, der weit mehr als 10 000 Portugiesen das Leben kostete.