Katastrophen: Wand aus Wasser - DER SPIEGEL
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Katastrophen Wand aus Wasser

Tsunamis verwüsten ganze Küstenstriche. Mit Messstationen und Supercomputern wollen Forscher die haushohen Monsterwellen endlich berechenbar machen.
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Mit dem ersten Morgenlicht kam das Unheil. Die Erde erbebte vor der Küste der japanischen Insel Hokkaido, dann jagte eine acht Meter hohe Wasserwalze heran, riss Häuser ein, unterspülte Straßen und schwemmte Autos fort. 755 Menschen wurden verletzt.

Für die Wissenschaft indes war der 25. September vorigen Jahres ein Glückstag. Denn die Monsterwelle spülte einzigartige Daten in die Computer der Forscher: Das Seebeben, das den Tsunami auslöste, hatte sich fast genau unter einer neuen Druckmessstation im Ozean ereignet - ein Zufall. Seit Monaten sind die Forscher mit der Auswertung beschäftigt, um die Ausbreitung von Tsunamis besser zu verstehen.

Solche Fortschritte sind auch dringend geboten, denn die Gefahr für Leib und Leben wächst. Von Jahr zu Jahr siedeln mehr Menschen in Meeresnähe - und damit in Reichweite jener legendären Riesenwellen, durch die allein in den vergangenen 15 Jahren über 4000 Menschen umgekommen sind.

Der grundlegende Mechanismus ist altbekannt, nur steckt der Teufel im Detail: Im Gegensatz zu herkömmlichen Wellen, die durch den Wind aufgepeitscht werden, stecken hinter Tsunamis "nichtmeteorologische" Auslöser wie Erdbeben, Vulkanausbrüche oder Hangrutsche. Die Entstehung eines Tsunamis vorherzusagen ist daher unmöglich. Wenn aber eine solche Riesenwelle bereits unterwegs ist, bliebe meist immer noch genug Zeit für Warnungen und Evakuierungen - vorausgesetzt, es ließe sich exakt vorhersagen, welchen Küstenabschnitt sie mit welcher Wucht und welchen Folgen treffen wird.

Genau daran wird derzeit mit Hochdruck gearbeitet. Seit wenigen Wochen füttern der Tsunami-Forscher Vasily Titov und seine Kollegen Superrechner in Seattle und auf Hawaii mit interaktiven Landkarten, physikalischen Wellenmodellen und Messwerten von zurückliegenden Katastrophen, um das Gefahrenpotenzial für über 20 Küstenstädte metergenau zu berechnen.

Noch seien die Computer mit der Datenflut überfordert, berichtet der russischstämmige Vizedirektor des "Center for Tsunami Inundation Mapping Efforts". Bislang muss Titov die verschiedenen Katastrophenszenarien auf Vorrat durchrechnen, um die vorbereiteten Ergebnisse im Ernstfall blitzschnell abrufen zu können. Aber ein erster Test, bei dem die Folgen eines realen Tsunamis in Echtzeit vorhergesagt wurden, verlief bereits erfolgreich - eine kleine Revolution, denn bislang waren viele Küstenbewohner den Killerwellen hilflos ausgeliefert.

Tsunamis haben oft eine Reichweite von vielen tausend Kilometern. Ist das Wasser tief genug, breiten sie sich mit einer Geschwindigkeit von rund 800 Kilometer pro Stunde aus - so schnell wie ein Verkehrsflugzeug. Genau genommen fließt dabei kein Wasser wie in einem Fluss; lediglich die Energie wird weitergeleitet, indem ein Wassermolekül an das nächste stößt. Auf hoher See bleibt diese Wellenenergie meist unbemerkt, ihre Höhe beträgt oft wenige Dezimeter. Erst wenn die Dünung in flachem Gewässer abgebremst wird, bäumt sie sich zu einer zerstörerischen Wand aus Wasser auf. Übersetzt heißt die japanische Wortkombination "Tsu-nami" deshalb "Hafen-Welle".

Rund 80 Prozent aller Monsterwellen suchen den so genannten Stillen Ozean heim. Denn der Pazifik ist umgeben vom "Ring of Fire": einer hufeisenförmigen Erdbebenzone, die immer wieder das Wasser in Wallung versetzt.

Genau im Zentrum liegt Hawaii. Schon 1923 legte der Vulkanforscher Thomas Jaggar dort die Grundlage für ein erstes, noch sehr grobes Tsunami-Warnsystem: Er hatte mit seinen Seismometern gemessen, dass sich bei den fernen Aleuten-Inseln ein Erdbeben ereignet haben musste. Dann rechnete er los: Die Erdbebenwellen hatten rund sieben Minuten gebraucht, um die Distanz von über 4000 Kilometern zurückzulegen; daraus ergab sich, kalkulierte Jaggar, dass die langsameren Wasserwellen etwa sieben Stunden brauchen würden.

Der Vulkanforscher warnte den Hafenmeister der nahen Stadt Hilo - doch der wollte nicht auf ihn hören. Die Katastrophe nahm ihren Lauf und zerstörte einen Großteil der Fischereiflotte - ein unübersehbarer Beweis für einen Zusammenhang zwischen Erdbeben und Tsunamis.

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde damit begonnen, ein pazifikweites Warnsystem aufzubauen, dem heute 26 Staaten angehören - von Australien bis Russland, von Thailand über China bis Peru. Die Zentrale liegt in einem unscheinbaren Zweckbau unweit der hawaiischen Hauptstadt Honolulu: Tag und Nacht überwachen die Experten des "Pacific Tsunami Warning Center" (PTWC) mit Hilfe Hunderter Sensoren das Schwappen, Strömen und Wirbeln im Pazifischen Ozean. Sobald eine Anomalie registriert wird, lösen die Rechner automatisch Alarm aus.

Die Zuverlässigkeit des Systems war anfangs nicht sehr hoch. Erst in den letzten Jahren wurden Druckmesser am Meeresboden verankert, die auch fernab der Küsten die Richtung und Geschwindigkeit von Tsunami-Wellen erfassen und diese Daten über eine Funkboje an der Wasseroberfläche und per Satellit an die Zentrale übermitteln. Sechs dieser Systeme sind bereits installiert, fünf weitere sollen folgen (Stückpreis: 300 000 Dollar).

Doch immer wieder wird das Überwachungsnetz von den Monsterwellen überrumpelt. "Früher hatten wir eine Fehlalarmquote von 75 Prozent", gibt Stanley Goosby zu, wissenschaftlicher Leiter des Pacific Disaster Center, das in Hawaii den Katastrophenschutz vor Ort koordiniert. Doch auch Fehlalarme können große Schäden anrichten: "Jede Evakuierung kostet mindestens 40 Millionen Dollar. Und mit jedem falschen Alarm verliert ein Warnsystem an Glaubwürdigkeit, bis im schlimmsten Fall die Warnungen einfach ignoriert werden."

Auf welch schmalem Grad die Tsunami-Forscher balancieren, zeigte sich am 17. Juli 1998. Kurz nach Sonnenuntergang bebte der Meeresboden in der Bismarcksee. Die Stärke von 7,1 auf der Richterskala ließ auf Grund der Erfahrungen mit vorangegangenen Beben in dieser Gegend keine gefährliche Welle erwarten, das PTWC gab Entwarnung: "Kein Handlungsbedarf."

Elf Minuten später hörten Küstenbewohner in Papua-Neuguinea ein ohrenbetäubendes Dröhnen wie von Düsenjägern. Dann verschlangen drei haushohe Wellen mehrere Dörfer. Mindestens 1600 Menschen kamen um - oft von umherwirbelnden Trümmerteilen zugerichtet wie Soldaten auf einem Schlachtfeld.

Diese Killerwelle, nach dem Katastrophenort und der Jahreszahl im Fachjargon kurz "PNG98" genannt, unterspülte das Fundament der herkömmlichen TsunamiForschung: die Annahme, dass nur ein starkes Erdbeben auch eine starke Welle auszulösen vermag. "Seit ,PNG98' steht nicht mehr die reine Erdbebenforschung im Vordergrund, sondern die Ozeanografie und Strömungsphysik", sagt Goosby.

Weit stärker als früher vermutet, hängt es offenbar von der Form des Küstenabschnitts ab, ob sich dort eine Welle zu einem Tsunami auftürmt. Speziell in Buchten werden Riesenwellen wie von einem Trichter gebündelt.

Ebenfalls von großer Bedeutung ist die weiträumige Topografie des Meeresbodens. Besonders aufschlussreich war das verheerende Erdbeben in Chile im Jahre 1960, dessen Folgen die Forscher nachträglich gründlich analysiert haben. Das Beben löste einen Tsunami aus, der nach Hawaii (61 Tote) vor allem im 17 000 Kilometer entfernten Japan schwere Zerstörungen anrichtete (122 Tote). Offenbar hatte das Profil des Meeresgrundes die Wellen genau auf das andere Ende des Pazifiks gelenkt.

Derartige Wellenmuster, wie man sie sonst eher aus Optik und Akustik kennt, wollen die Wissenschaftler jetzt mit ihren neuen Supercomputern im Voraus berechnen - und auch bislang unerklärliche Phänomene: 1992 wurde auf der indonesischen Insel Babi ausgerechnet die erdbebenabgewandte Seite von einem Tsunami zerstört. Anscheinend waren zwei Wellenfronten um die Insel herumgezogen, bis sie auf der Rückseite frontal aufeinander trafen und sich dabei gegenseitig hochschaukelten.

Experten warnen allerdings davor, die Berechenbarkeit der Tsunamis für ein Allheilmittel zu halten. "Die besten Vorhersagen nützen nichts, wenn die Menschen nicht richtig auf sie reagieren", meint Walter Dudley, Meeresforscher an der Universität von Hilo.

Wenn sich das Meer direkt vor dem Eintreffen der Wasserwalze für kurze Zeit zurückzieht und die Häfen trockenfallen, so berichtet Dudley beispielsweise, eilen Anwohner oft der Welle entgegen, um gestrandete Fische zu sammeln - und laufen damit geradewegs in ihr Verderben. Auch Schaulustige drängen auf der Jagd nach sensationellen Fotos immer öfter mitten in die Gefahrenzone. Manche Hotels auf Hawaii servieren den Gästen sogar schon Tsunami-Büfetts - in einem der oberen Stockwerke.

Um den Respekt vor den Killerwellen wachzuhalten, unterhält der weißhaarige Jeansträger mit dem jungenhaften Gesicht seine Besucher gern mit Horrorgeschichten, die das Meer selbst schrieb. In jahrelanger Recherchearbeit hat er Archive durchforstet und mit über 150 Überlebenden gesprochen; ihre Erlebnisse hat der Mitgründer des weltweit einzigartigen Tsunami-Museums in Büchern und Filmen verarbeitet (www.tsunami.org).

Gern erzählt Dudley etwa von Harold Ulrich, der 1958 in Alaska in der Lituya-Bucht ankerte, als plötzlich ein Erdrutsch am gegenüberliegenden Ufer eine über 30 Meter hohe Welle auslöste und sein Boot wie einen Korken emporhob.

Sogar von einer menschengemachten Tsunami-Katastrophe weiß Dudley zu berichten, die am Nikolaustag 1917 die kanadische Hafenstadt Halifax verwüstete. Auslöser war ein Munitionsfrachter, der auf dem Weg nach Europa mit der Wucht von fast 3000 Tonnen TNT explodiert war und eine Welle auslöste, die Häuser niederriss und Menschen ins Meer spülte.

"Schon lange hat es hier in Hilo keinen großen Tsunami mehr gegeben, und das ist gefährlich", mahnt Dudley. "Denn die wenigen, die noch aus eigener Erfahrung wissen, wie sich das anfühlt und wie man sich verhalten muss, gehen langsam in Rente."

HILMAR SCHMUNDT