Unruhiger Untergrund

Wie Tsunamis entstehen

Die japanischen Inseln liegen auf dem Pazifischen Feuerring, einer der ausgeprägtesten Subduktionszonen der Erde. Dort, wo sie sich aus dem Meer hoben, treffen vier tektonische Platten aufeinander. Taucht die eine Platte unter die andere ab, kann es passieren, dass die beiden sich dabei verhaken. Die entstehenden Spannungen lösen sich dann oft schlagartig: Die Erde bebt. Auch wenn dies in der Tiefe des Ozeans geschieht, können die Folgen dramatisch sein.

Unter den japanischen Inseln stoßen vier tektonische Platten aneinander (Grafik)
Unter den japanischen Inseln stoßen vier tektonische Platten aneinander (Grafik) Quelle: ZDF

In Zonen großer tektonischer Aktivität bilden sich Tiefseegräben. Mit rund 8.000 Metern ist der Japangraben eine der tiefsten Stellen unseres Planeten. Hier kommt es häufig zu unterseeischen Vulkanausbrüchen und Erdbeben. Solche plötzlichen vertikalen Verschiebungen des Meeresbodens sind die Hauptursache der gefürchteten Tsunamis.

Tsunami-Forschung

Tsunami bedeutet "Hafenwelle" - die Bezeichnung geht auf japanische Fischer zurück, die bei ihrer Rückkehr vom Fischfang den Hafen verwüstet vorfanden, obwohl sie auf hoher See keine außergewöhnlich große Welle bemerkt hatten. Tsunamis rasen sehr schnell über das Meer und heben sich beim Auflaufen auf die Küste übereinander. Die scheinbar ungebremste Energie des Wassers trifft dann die Küste mit zerstörerischer Kraft.

Eine Tsunamiwelle zerstört Hochhäuser am Meeresufer (Trick)
Tsunamiwelle zerstört Hochhäuser Quelle: NHNZ

Japanische Forscher wollen durch Simulationen die Physik dieser gewaltigen Wellen besser verstehen. In einer Versuchsanlage in Tokio, einem 184 Meter langen Kanal, können die Forscher "auf Knopfdruck" Wellen in fast jeder gewünschten Form produzieren. Was die Forscher wissen: Ihre ganze zerstörerische Kraft entfalten Tsunamis, wenn der Meeresboden zum Land hin ganz flach ansteigt. Und in einem Tsunami steckt bei gleicher Größe viel mehr Bewegungsenergie als in einer normalen Oberflächenwelle. Warum ist das so?

Mehr als eine Welle

Bei einer normalen Welle, wie hoch sie auch sein mag, werden nur die oberen Wasserteilchen bewegt. Die untere Wassersäule bleibt nahezu in Ruhe. Wenn hingegen bei einem Seebeben ein Teil des Meeresbodens hochschnellt, wird die gesamte Wassersäule mitgerissen und in Bewegung versetzt. Bis zum Grund steckt somit Energie in den Wasserteilchen. An einer flachen Küste ausgebremst, überlagern sich die Wellen sogar noch und vervielfachen dadurch ihre Kraft und ihr Volumen.

Von ihren Experimenten erhoffen sich die Forscher neue Erkenntnisse darüber, wie sich die Küstenregionen besser schützen lassen. Denn verhindern können sie die Tsunamis nicht, nur ihr Zerstörungspotenzial ließe sich dadurch reduzieren.

Hunderttausend Erdstöße jährlich

Eingestürzte Autobahnbrücke nach Erdbeben in Kobe
Eingestürzte Autobahnbrücke nach Erdbeben in Kobe Quelle: dpa

In Japan bebt die Erde fast täglich. Eine Stadt hat erlebt, was die Urkräfte anrichten können: Am frühen Morgen des 17. Januar 1995 wurde die Hafenstadt Kobe von einemBeben der Stärke 7,2 erschüttert. Über 6.400 Menschen starben in den Trümmern oder an den Folgen der Katastrophe, 44.000 wurden verletzt, Hunderttausende obdachlos. Etwa 100.000 Gebäude wurden völlig zerstört, und die Stadtautobahn, die auf Stelzen gebaut war, stürzte auf mehreren Kilometern ein.

Beim Wiederaufbau Kobes war man daher bemüht, erdbebensicherer zu bauen und den Katastrophenschutz zu verstärken. Auch Tokio gilt als stark erdbebengefährdet. Pro Jahr werden in Japan rund 100.000 Erdstöße gemessen. Und das nächste große Beben kommt bestimmt - nur wann, weiß niemand genau.

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