Ein Tsunami-Warnsystem für Europa

Forscher vermessen den Meeresboden

Vor der Südküste Portugals ist eine Gruppe von Wissenschaftlern der tödlichen Gefahr, die Lissabon damals bedrohte, auf der Spur. Auf dem Forschungsschiff Hesperides führen sie Vermessungen des Meeresgrundes im Golf von Cadiz durch, wo zwei Erdplatten aneinanderstoßen. In der Vergangenheit ereigneten sich deshalb hier nicht nur Erdbeben, sondern auch die gefürchteten Tsunamis. Riesige Wellen, die oft Tausende von Opfern fordern. Für Europa auch heute eine besonders heimtückische Gefahr.

Bergung eines Seebeben-Seismographen aus dem Meer
Bergung eines Seebeben-Seismographen aus dem Meer Quelle: ZDF,Thomas Mailänder

Die Zeit, die zwischen der Entstehung eines Tsunamis im Meer und seinem Anlanden an der Küste vergeht, ist in Europa nur sehr kurz. Die nach dem Tsunami an Weihnachten 2004 im Pazifik installierten Alarmsysteme funktionieren deshalb nicht. Für Europa ist die Entwicklung eines neuen, auf kurze Zeiten ausgerichteten Systems notwendig: In den vergangenen vier Jahrhunderten überschwemmen Dutzende Tsunamis die europäischen und nordafrikanischen Küsten.

Bonusmaterial: Eine Bohrkernanalyse zeigt die unterseeischen Reste von Jahrhunderte alten Erdbeben.

Teure Messinstrumente: OBS

Daran arbeiten die Forscher an Bord der Hesperides. Seit einigen Jahren vermessen sie den Meeresgrund und orten seismisch aktive Bereiche. Um auch Tiefen bis fünfzig Kilometer unter dem Meeresboden zu erkunden, benötigen die Wissenschaftler spezielle Instrumente: Ozean-Boden-Seismometer, kurz OBS genannt. Die 20.000 Euro teuren Geräte werden vom Schiff ins Wasser gelassen und sinken wegen eines Gewichtes auf den Meeresboden. Dort können sie seismische Aktivitäten tief im Innern der Erde messen.

Einer der Expeditionsleiter Marc-Andre Gutscher, Geophysiker an der Universität Brest, erklärt: "Das OBS ist mit sehr empfindlichen Sensoren ausgestattet, die Schwingungen im Wasser und im Meeresboden aufzeichnen. Diese Schwingungen, können durch Erdbeben oder durch akustische Signale, sogenannte Luftkanonenschüsse ausgelöst werden."


Insgesamt dreißig Ozean-Boden-Seismometer werden auf einer 300 Kilometer langen Route ausgesetzt. Eine tonnenschwere Luftkanone, die mit einem Kompressor verbunden ist, sorgt für Luftschüsse, deren Schallwellen tief in den Meeresboden dringen. Vierzig Stunden lang kreuzt die Hesperides genau über den ausgesetzten Ozean-Boden-Seismometern. In dieser Zeit gibt die Luftkanone alle neunzig Sekunden unter Wasser einen Schuss ab.

Ein OBS wird im Meer versenkt Quelle: ZDF


Die Schwingungen, die beim Abfeuern der Luftkanone entstehen, durchlaufen Wasser und Erdkruste und werden von den OBS aufgezeichnet. Anhand der Messungen hoffen die Wissenschaftler Verwerfungen und Brüche zu entdecken, die durch vergangene Erdbeben entstanden.

Gefahrenzonen auf dem Meeresboden

Als Ursprung für das Beben von 1755 kommen vier Verwerfungszonen in Frage: Die Gorringe Bank, ein fünf Kilometer Unterwasserberg, die Hufeisenverwerfung, die Marques-de-Pombal-Verwerfung, und der sogenannte Anwachskeil, wo sich eine Erdplatte unter die andere schiebt. Aber keine dieser vier potentiellen Gefahrenzonen erfüllt alle Voraussetzungen, um die zeitliche Reihenfolge der Katastrophe und die von ihr verursachten Schäden zu erklären. Gerade diese Unsicherheit macht die neuen Messungen so wichtig.

Forscher mit einer Karte von Seebeben-Gefahrenzonen Quelle: ZDF


Nachdem die OBS Signale aufgezeichnet haben, werden sie mit einem akustischen Signal vom Schiff aus vom Gewicht gelöst und die teuren Geräte steigen an die Wasseroberfläche. Der Aufstieg aus 5.000 Metern Tiefe dauert mehr als eine Stunde. Kommen die OBS nicht von alleine an die Oberfläche zurück, gibt es keine Möglichkeit, die Seismometer vom Meeresboden zu bergen. Auch die gesammelten Informationen sind dann für immer verloren. Auf früheren Fahrten lag der Schwund bei bis zu zwanzig Prozent.

Schwieriges Tsunami-Frühwarnsystem

Auf der Hesperides werden nach der Bergung die neuen Daten von den OBS übertragen und ausgewertet. Die Wissenschaftler müssen zunächst möglichst alle potentiellen Gefahrenzonen identifizieren, erst dann können sie über die Einrichtung eines effektiven Tsunami-Frühwarnsystems beraten. Zugleich erhoffen sie sich Aufschluss über den Ursprung des großen Bebens von 1755. An allen bisher identifizierten Bereichen verschieben sich die Erdplatten nur wenige Millimeter im Jahr. Bei diesen Geschwindigkeiten dauert es lange, bis genügend Energie für ein großes Beben entsteht. Doch das Potential ist da.

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