Was sind Tsunamis und wie entstehen sie?

Die meisten Wellen entstehen durch Wind oder Gezeiten, aber Tsunamis haben eine ganz andere Ursache. Ein Tsunami wird meist durch ein Erdbeben ausgelöst, kann aber auch durch einen Erdrutsch unter Wasser, einen Vulkanausbruch oder sogar einen Meteoriten entstehen.

Der Prozess ist ziemlich komplex, also fangen wir an, ihn zu erforschen.

Was ist ein Tsunami

„Tsunami“ ist ein japanisches Wort, das „Hafenwelle“ bedeutet, aber das sagt nicht viel über ihre Natur aus, und Tsunamis sind nicht auf Häfen beschränkt. Ein genauerer Begriff wäre „seismische Meereswellen“ und würde sie besser beschreiben. Dennoch hat sich der Begriff Tsunami eingebürgert und wird heute von allen verwendet. Manchmal werden sie auch als „Gezeitenwellen“ bezeichnet, aber dieser Begriff ist technisch nicht korrekt und sollte in diesem Zusammenhang vermieden werden.

Tsunamis sind tatsächlich Wellen, aber im Gegensatz zu Windwellen haben sie eine viel größere Wellenlänge. Denken Sie ein wenig über Wellen nach – im Kontext der Physik, nicht im Kontext der Meereswellen. Ein entscheidendes Merkmal jeder Welle ist ihre Wellenlänge. Windwellen haben kurze Wellenlängen, die an jeder Küste deutlich zu sehen sind. Sie kommen alle paar Sekunden, mit ein paar Metern Abstand dazwischen – manchmal sogar weniger. Aber ein Tsunami hat eine riesige Wellenlänge, oft mehr als hundert Kilometer, und deshalb sind sie so gefährlich (dazu später mehr). Tsunamis sind fast immer keine einzelnen Wellen, sondern kommen als Zugwellen.

Wie Tsunamis entstehen – Erdbeben

Die große Mehrheit der Tsunamis entsteht durch Erdbeben – insbesondere tektonische Tsunamis. Bei einem Erdbeben hebt und/oder senkt sich der Boden unter dem Wasser abrupt, und bei dieser Bewegung wird eine Wassermasse verdrängt, die sich in alle Richtungen zu bewegen beginnt. Dies ist der Beginn eines Tsunamis.

Das verdrängte Wasser beginnt sich als Welle zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt hat sie eine sehr geringe Amplitude, da sie sich in tiefem Wasser befindet (Erdbeben an der Küste verursachen selten Tsunamis). Tsunamis in offenen Gewässern sind in der Regel kürzer als 0,3 Meter.

Wenn die Welle beginnt, sich auf das Ufer zuzubewegen, tritt eine Reihe von Ereignissen ein. Zunächst einmal wird das Wasser immer flacher. Infolgedessen nimmt die Höhe des Tsunamis zu, und sie kann dramatisch ansteigen. Das ist der Hauptgrund, warum diese Wellen so gefährlich sind: Sie führen riesige Wassermassen mit sich. Wenn sie sich der Küste nähern, bleibt das Volumen des Tsunamis konstant, aber weil das Wasser flacher wird, nimmt die Höhe zu.

Die 3D-Simulation unten zeigt, wie der Prozess abläuft – beachten Sie, dass sich die Wasserlinie zurückzieht, bevor der Tsunami auftrifft. Dies wird als Rückzug bezeichnet.

Außerdem verlangsamt das flache Wasser die Wellen etwas und die Wellen rücken näher zusammen. In den tiefsten Teilen des Ozeans können sich Tsunamis schneller als ein Düsenjet bewegen, nämlich mit 970 km/h. Das bedeutet, dass er in nur wenigen Stunden ganze Ozeane überqueren kann.

Tsunamis hören nicht auf, wenn sie auf Land treffen. Ein Großteil ihrer Energie wird abgeleitet und reflektiert, aber ein Teil davon bleibt erhalten, und Tsunamis bewegen sich weiter landeinwärts, bis ihre gesamte Energie aufgebraucht ist. Glauben Sie also nicht, dass Sie sicher sind, wenn Sie sich etwas weiter vom Strand entfernt befinden. In einigen seltenen Fällen können Tsunamis auch Flusstäler hinaufwandern.

Wie Tsunamis entstehen – aus anderen Quellen

In seltenen Fällen können Tsunamis auch durch Erdrutsche, Vulkanausbrüche und Meteoriten verursacht werden. In allen Fällen ist das Grundprinzip dasselbe – eine Wassermasse wird verdrängt, und wenn sie sich der Küstenlinie nähert, beginnt sie an Höhe zu gewinnen. Der Verdrängungsmechanismus ist jedoch unterschiedlich.

Landrutschung

Unter Wasser sind Landrutschungen oft ähnlich wie Vulkane, die ins Meer abrutschen. Dieser Prozess geschieht als Folge eines Erdbebens, so dass die Hauptquelle in gewisser Weise immer noch ein Erdbeben ist. Allerdings können Erdbeben auch einfach nur Landmassen lösen, die dann zu einem späteren Zeitpunkt abzustürzen beginnen.

Vulkane

Vulkane können durch zwei Mechanismen Tsunamis bilden. Entweder kollabieren sie oder sie stoßen Materie mit einer solchen Kraft aus, dass sie das Wasser anheben. Im ersten Fall können auch Landvulkane Tsunamis verursachen, wenn sie sehr nahe am Meer liegen.

Meteoriten

Wer schon einmal einen Kieselstein ins Wasser geworfen hat, hat gesehen, dass er Wellen erzeugt. Der Meteorit funktioniert ziemlich genau so, nur dass er riesige Wellen erzeugt. Diese Art von Tsunami ist sehr selten, aber 1958 wurde eine solche Welle durch einen Steinschlag in der Lituya Bay in Alaska ausgelöst.

Warum Tsunamis so gefährlich sind

Tsunamis sind nicht immer kolossale Wellen, wenn sie auf die Küste treffen. Nach Angaben des USGS „… führen die meisten Tsunamis nicht zu riesigen brechenden Wellen (wie normale Brandungswellen am Strand, die sich überschlagen, wenn sie sich dem Ufer nähern). Vielmehr treten sie ähnlich wie sehr starke und sehr schnelle Gezeiten auf (d.h. ein schneller, lokaler Anstieg des Meeresspiegels).“

Jetzt sollten Sie eine ziemlich klare Vorstellung davon haben, warum Tsunamis so gefährlich sind. Sie können sehr lang sein (100 Kilometer ist eine angemessene Länge), sehr hoch (der Tsunami in Japan 2011 war über 10 Meter hoch) und können sich extrem schnell fortbewegen, ohne viel von ihrer Energie zu verlieren. Ein Erdbeben, das weit in den Ozean hineinreicht, kann mehrere verheerende Tsunamis Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern weit weg schicken.

Tsunami 2004

Im Jahr 2004 ereignete sich ein Erdbeben mit dem Epizentrum vor der Westküste Sumatras, Indonesien, mit einer Stärke von 9,1-9,3. Die indische Platte wurde von der burmesischen Platte subduziert und löste eine Reihe verheerender Tsunamis aus, die teilweise über 30 m hoch waren. Die Tsunamis kosteten über 230 000 Menschen in 14 Ländern das Leben und waren eine der größten Naturkatastrophen in der Geschichte der Menschheit. Es ist nur eines von vielen tragischen Beispielen, die die schiere Kraft von Tsunamis verdeutlichen.

Sicherheit bei Tsunamis

• Das Wichtigste ist, informiert zu bleiben.

Da die Wissenschaft nicht vorhersagen kann, wann Erdbeben auftreten, können wir nicht genau bestimmen, wann ein Tsunami entsteht. Das heißt aber nicht, dass wir ahnungslos sind. Mithilfe historischer Aufzeichnungen über Tsunamis und numerischer Modelle über ihre Größe und Geschwindigkeit können wir uns ein recht gutes Bild davon machen, wo sie wahrscheinlich entstehen werden. Sie sollten immer wissen, ob Sie sich in einem Tsunami-Risikogebiet befinden. Schätzungsweise 85 % aller Tsunamis wurden im Pazifischen Ozean im „Ring of Fire“ beobachtet, aber auch andere Gebiete können gefährlich sein, und wie bereits erwähnt, können Tsunamis auch große Entfernungen zurücklegen.

• Wenn Sie ein Erdbeben in einem niedrig gelegenen, küstennahen Gebiet spüren, bleiben Sie ruhig und entfernen Sie sich von der Küste. Nicht alle Erdbeben verursachen Tsunamis, aber einige schon.
• Wenn Sie sehen, dass sich eine große Wassermasse zurückzieht, ist das der Nachteil. Das ist ein verräterisches Zeichen dafür, dass ein Tsunami kommt. Ein 10-jähriges Mädchen rettete 2004 vielen Menschen das Leben, weil sie dies aus dem Erdkundeunterricht kannte.
• Tsunamis sind selten einzelne Wellen – sie kommen in Gruppen, wenn also eine auftritt, sollte man nicht denken, dass es „Entwarnung“ gibt – es könnten noch mehr kommen. Auch Erdbeben haben oft Nachbeben, die wiederum Tsunamis auslösen können.
• Halten Sie Ausschau nach Tsunami-Warnungen. Tsunamis sind zwar schnell, aber sie brauchen trotzdem einige Zeit, um sich auszubreiten. Wenn Sie also von einem Erdbeben in der Nähe wissen, sehen Sie in der Tsunami-Vorhersage nach, was dort steht. Denken Sie auch daran, dass ein kleiner Tsunami an einem Strand einen großen Tsunami an einem nahe gelegenen Strand auslösen kann. Die Unterwassertopografie kann eine große Rolle spielen.
• Gebäude sind kein Schutz vor einem Tsunami. Das Beste, was du tun kannst, ist, dich weiter vom Strand zu entfernen.
• Wenn du dich auf einem Boot oder Schiff befindest und ein Tsunami auf dich zukommt, kann es klüger sein, dein Schiff weiter in den Ozean zu bewegen, wo der Tsunami kleiner ist. Dies kann jedoch sehr riskant sein. Bleiben Sie während eines Tsunami-Notfalls auf Ihren lokalen Radio-, Seefunk-, NOAA-Wetterfunk- oder Fernsehsender eingestellt.
• Was auch immer Sie tun, gehen Sie nicht absichtlich an den Strand, um einen Tsunami zu sehen. Ganz im Ernst. Der Tsunami wird Sie überrollen oder überholen und es ist überhaupt nicht sicher.