Tsunamis, Erdbeben und Vulkanausbrüche - wie im aktuellen Fall der Halbinsel Kamtschatka treten diese oft gemeinsam auf. Und: kaum eine Erdregion ist vor Tsunamis sicher, das zeigt die Forschung. Denn in der Vergangenheit war auch Europa schon von diesen Naturkatastrophen betroffen, erklärt Christian Köberl, Geologe und Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), im Interview. 

Wodurch werden Tsunamis ausgelöst?
Köberl: Es geht immer um ruckartige Veränderungen des Meeresbodens, bei denen es zu einer starken Hebung oder Senkung des Grundes kommt. Wenn das innerhalb weniger Sekunden passiert, hebt sich die Wassersäule über dem Ereignis mit und es kann ein Tsunami ausgelöst werden. Wenn man in der Badewanne die flache Hand unter der Wasseroberfläche schnell auf und ab bewegt, kann man diesen Effekt im kleinen Maßstab sehen. Wenn man die Hand hingegen nur hin und her bewegt, entstehen kaum Wellen. Im aktuellen Fall in Kamtschatka war ein Erdbeben die Ursache, aber auch Vulkaneruptionen, Meteoriteneinschläge oder Hangrutschungen können Tsunamis auslösen. Der Meteoriteneinschlag, der vor rund 66 Millionen Jahren zum Aussterben der meisten Dinosaurierarten beigetragen hat, hat eine mehrere hundert Meter hohe Welle verursacht, die hunderte Kilometer weit ins Inland der heutigen USA vorgedrungen ist. 

"Unvorstellbare Gewalt" 

Was ist die häufigste Ursache?
Köberl: Die häufigste Ursache sind Erdbeben, bei denen sich der Ozeanboden abrupt hebt oder senkt. Hier bauen sich über lange Zeiträume Spannungen zwischen tektonischen Platten auf, die sich dann blitzartig entladen. Das war zum Beispiel beim Tōhoku-Tsunami in Japan 2011 der Auslöser, wo sich der Ozeanboden nach einem Beben mehrere Meter gehoben hat. Dadurch entsteht eine Welle, die im offenen Meer recht unspektakulär aussieht, sich aber mit hunderten Kilometern pro Stunde ausbreiten kann. In flachem, küstennahem Wasser kann sich diese Welle dann zu enormen Höhen auftürmen und brechen, was an Land enorme Schäden verursachen kann. Dabei zieht sich das Wasser innerhalb von wenigen Minuten zuerst von der Küste zurück, bevor die Welle dann mit unvorstellbarer Gewalt an Land schwappt.  

Welche Länder sind besonders gefährdet?
Köberl: Die gesamte Region um den pazifischen Feuergürtel ist gefährdet, weil es hier regelmäßig zu starken Seebeben kommt. Aber Tsunamis können überall vorkommen, weil es verschiedene Ursachen gibt. Für den Menschen gefährliche Tsunamis kommen zum Glück relativ selten vor, aber mit der steigenden Besiedlungsdichte weltweit steigt natürlich auch das Risiko.

Je stärker das Beben, desto mehr Energie wird freigesetzt.

Lösen die stärksten Beben immer auch die höchsten Wellen aus?
Köberl: Je stärker das Beben, desto mehr Energie wird freigesetzt. Aber das heißt nicht, dass auch ein großer Tsunami entstehen muss. Das hängt nur von der vertikalen Komponente der Bewegung des Meeresbodens ab. Auch ein starkes Seebeben, das nur zu horizontaler Plattenbewegung führt, kann ganz ohne Tsunami ablaufen. 

Tsunamis in Österreich? 

Kann ein Tsunami theoretisch auch in einem österreichischen See vorkommen?
Köberl: Wir haben nur wenige Erdbeben, die nicht zur Hebung oder Senkung eines Seebodens führen würden, aber durch eine Hangrutschung oder einen Murenabgang können auch in Süßwasserseen unerwartet hohe Wellen entstehen. Die sind aber natürlich nicht so gefährlich wie bei starken Tsunamis im Meer. Aber Europa ist nicht komplett sicher: Im Mittelmeer gibt es Erdbeben und es können Tsunamis entstehen, wie wir aus historischen Überlieferungen wissen, und auch Nordeuropa hat schon Tsunamis überstanden. Vor rund 8000 Jahren kam es im Nordatlantik vor der Küste Norwegens zu einer enormen unterirdischen Hangrutschung, bei der der Kontinentalschelf auf einer Länge von etwa 300 Kilometern abgebrochen ist. Bei dieser sogenannten Storegga-Rutschung sind tausende Kubikkilometer Material in Bewegung geraten, die mehrere Meter hohe Wellen entlang des Nordatlantik verursacht haben.

Im Mittelmeer gibt es Erdbeben und es können Tsunamis entstehen, wie wir aus historischen Überlieferungen wissen

Wie lässt sich so etwas rekonstruieren?
Köberl: Tsunamis hinterlassen Ablagerungen im Inland, sogenannte „Tsunamite“, das sind Sedimentgesteine, die aus den Ablagerungen bestehen, die während eines Tsunami entstanden sind. Diese können wir identifizieren und zum Beispiel mit der Radiokarbonmethode datieren. Das Wasser bringt enorme Mengen an Totholz, Sedimenten und anderem Material mit, die auch über lange Zeiträume eindeutig zuordenbar bleiben. 

Schutz vor Tsunamis 

Wie funktionieren moderne Frühwarnsysteme?
Köberl: Wenn ein Erdbeben registriert wird, wird das von den zuständigen Behörden des betreffenden Landes gemeldet. Dann werden bei Verdacht auf einen Tsunami Warnungen über Rundfunk und Smartphonebenachrichtigungen an die BewohnerInnen der betroffenen Region verschickt. Der Vorteil bei Tsunamis ist, dass die Wellen je nach Distanz zum Beben erst nach mehreren Minuten bis Stunden eintreffen. Die Ausbreitung wird natürlich überwacht, um das Bedrohungspotenzial besser einschätzen zu können und die Warnungen zu präzisieren. Üblicherweise gehen die Frühwarnsysteme nach einem Beben vom schlimmsten Fall aus, also einer vertikalen Bodenbewegung im Winkel von 90 Grad zur Ebene. Wenn ein Küstenabschnitt nahe am Epizentrum eines Seebebens liegt, kann die Vorwarnzeit mitunter sehr kurz oder gar nicht vorhanden sein. 

Erdbeben sind leider kaum vorhersagbar.

Können die ursächlichen Erdbeben selbst vorhergesagt werden?
Köberl: Erdbeben sind leider kaum vorhersagbar. In Regionen, die sehr engmaschig überwacht werden, wie an der San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien, kann ein Beben durch die hohe Instrumentendichte in Einzelfällen vielleicht ein paar Minuten vor dem Ereignis erkannt werden. Aber das ist nicht verlässlich und führt mitunter zu falschen Alarmen. Draußen im Meer ist die Sensorendichte meist gering und es gibt fast keine Chance auf eine Vorwarnung.