Nach einem schweren Erdbeben in Japan hat die Katastrophenschutzbehörde vor einem Tsunami gewarnt. Die Sprache ist von bis zu drei Meter hohen Wellen, die auf die Küste treffen. Die Warnung gilt für die Präfektur Iwate, den zentralen Teil der Pazifikküste von Hokkaido und die Pazifikküste der Präfektur Aomori. Menschen sollen dringend höheres Gebiet aufsuchen.
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Das Deutsche Geoforschungsinstitut (GFZ), eines der führenden Zentren für Erdbeben- und Tsunamiforschung, arbeitet seit Jahrzehnten daran, die Dynamiken dieser verheerenden Naturgewalten zu verstehen. Was hat dieses Beben und die Tsunami-Wellen ausgelöst? Und wie gut sind die gefährdeten Regionen im Vergleich zu früheren Tsunamis auf eine solche Katastrophe vorbereitet? Im Gespräch mit unserer Redaktion gibt Seismologe Prof. Frederik Tilman vom GFZ Antworten auf die wichtigsten Fragen.
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Herr Prof. Tilmann, was können Sie uns über das Erdbeben vor Kamtschatka sagen? Was macht es besonders?
Prof. Frederik Tilmann: Mit einer Magnitude von, wie mir mittlerweile wissen, 8,8 war das Beben außergewöhnlich stark. Anfangs lag der gemessene Wert des GFZ noch bei 7,8. Solche frühen Schwankungen bei der Magnitudenschätzung sind ganz normal, besonders bei sehr großen Erdbeben. Die Bruchzone, die das Beben ausgelöst hat, war wahrscheinlich über 500 Kilometer lang. Wichtig ist hier die geologische Besonderheit: Kamtschatka liegt an einer Subduktionszone, einer der aktivsten Erdbebenzonen der Welt. Hier wird die Pazifische Platte unter die Eurasische Platte geschoben – eine perfekte Ausgangslage für Tsunamis.
Erdbeben & Tsunamis: Diese Regionen sind am meisten gefährdet
Wie führt ein solches Erdbeben zur Entstehung eines Tsunamis?
Tilmann: Tsunamis entstehen, wenn durch das Beben der Meeresboden abrupt angehoben oder abgesenkt wird. Diese Verschiebung bringt die darüber liegende Wassersäule in Bewegung. Dabei entstehen Wellen, die sich über Hunderte von Kilometern ausbreiten. Anfangs ist eine Tsunamiwelle im offenen Meer oft kaum höher als ein Meter. Schiffe, die auf offenem Meer unterwegs sind, bekommen davon meist kaum etwas mit. Doch die Welle verstärkt sich, sobald sie auf flachere Küstenregionen trifft.
Man muss sich das so vorstellen: Eine Tsunamiwelle im offenen Meer kann Hunderte Kilometer breit sein und nur einen Meter hoch. Sie ist damit zwar kaum sichtbar, hat aber eine enorme Energie. Erst wenn die Welle auf flachere Küstenbereiche trifft, türmt sie sich aufgrund der Verringerung der Wassertiefe und der damit eingehenden Verlangsamung der Wellenausbreitung plötzlich auf. Dadurch entstehen die meterhohen Wellen, die wir in dramatischen Bildern von Katastrophen wie 2011 in Japan oder 2004 im Indischen Ozean gesehen haben.
Welche Regionen sind aktuell noch am stärksten von einem potenziellen Tsunami bedroht?
Tilmann: Ob und wie stark die Küstenregionen des Pazifikraums betroffen sind, hängt stark von der Entfernung zum Epizentrum und von der lokalen Topografie ab. Manche Küsten sind durch vorgelagerte Inseln geschützt, bei anderen verstärken Buchten und flache Küstengürtel die Gefahr der Überflutung. Wir sehen schon jetzt, dass die Auswirkungen teils weniger schlimm sind, als anfangs befürchtet.
Tsunamis in Deutschland? Das sagt der Experte
Und ganz allgemein gesprochen? Gibt es Regionen, die mit Blick auf Tsunamis besonders gefährdet sind?
Tilmann: Es ist definitiv so, dass die Pazifikregion insgesamt zu den gefährdetsten Zonen weltweit gehört. Der sogenannte „Pazifische Feuerring“ zeichnet sich durch zahlreiche Subduktionszonen aus, bei denen sich der Meeresboden durch Plattenverschiebungen verändert. Das begünstigt Erdbeben und Tsunamis. Japan, Alaska, die Philippinen und andere Küstenregionen des Pazifiks sind akut gefährdet. Aber auch andere Gebiete, etwa der Indische Ozean, haben solche Risiken – wie wir 2004 tragisch erfahren mussten. Für den Atlantik oder Europa ist das Risiko vergleichsweise gering.
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Aber auch Europa könnte von einem Tsunami betroffen sein? Selbst Deutschland?
Tilmann: Im Mittelmeer gibt es grundsätzlich ähnlich gelagerte tektonische Prozesse, die in der Vergangenheit zu Tsunamis geführt haben. Die Wahrscheinlichkeit ist aber deutlich geringer. In der Nordsee oder der Ostsee können Tsunamis dagegen praktisch ausgeschlossen werden. Es gäbe theoretisch ein Szenario mit Unterwasser-Hangrutschungen, aber diese Ereignisse sind äußerst selten. Die letzte bekannt größere Bewegung dieser Art liegt Tausende von Jahren zurück. Allerdings gibt es mitunter in den Fjorden Norwegens durch Rutschungen ausgelöste Flutwellen. Und diese können innerhalb der Fjorde dann durchaus zu meterhohen Wellen führen und die dortigen Siedlungen überfluten.
Tsunami-Warnung im Urlaub: Das sollten Sie wissen
Wie gut funktioniert heutzutage die Frühwarnung vor Tsunamis?
Tilmann: Im Vergleich zu vor 20 Jahren hat sich sehr viel getan. Besonders nach der Katastrophe von 2004 wurde das globale Frühwarnsystem massiv verbessert. Wir setzen auf Seismometer, und Drucksensoren am Meeresboden, um Erdbeben und Wellenbewegungen schnell zu erkennen. Die Herausforderung liegt darin, die Warnung präzise genug zu machen, um Fehlalarme zu vermeiden. Je nachdem, wie weit eine Küste von der Quelle des Tsunamis entfernt ist, bleiben für eine Warnung nur Minuten – in anderen Fällen aber auch mehrere Stunden.
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Was können Menschen in gefährdeten Regionen tun, um sich bei einem Tsunami zu schützen?
Tilmann: Wichtig ist, die Warnungen ernst zu nehmen. Ein starkes Beben ist oft der erste Hinweis, besonders wenn man in einer Küstenregion lebt. Auch ein plötzlich zurückweichender Meeresspiegel kann ein klares Zeichen sein, dass ein Tsunami kommt.
Was hat aus wissenschaftlicher Sicht Priorität, um das Risiko für den Menschen in Zukunft zu minimieren?
Tilmann: Die Forschung konzentriert sich momentan darauf, die die Warnungen nach dem Auftreten eines Bebens zu verbessern, indem neue Messmethoden erprobt werden und neue Analyse-Methoden entwickelt werden. Gleichzeitig ist die Zusammenarbeit mit Behörden und internationalen Organisationen entscheidend, um Frühwarnsysteme weiter auszubauen und die Bevölkerung zu schulen.
Wir versuchen natürlich auch, die Dynamik in den Erdbebenregionen besser zu verstehen und ob bestimmte Phänomene, wie zum Beispiel erhöhte Erdbebenaktivitäten, wie sie vor manchen großen Erdbeben beobachtet wurden, nutzbar gemacht werden können. Es ist aber noch eine offene Frage, ob das grundsätzlich möglich ist. Es ist auch möglich, dass bei der Frage, ob sich aus einem kleinen ein großes Beben entwickelt, der Zufall eine dominante Rolle spielt.
