Tsunami-Wissenschaft: Fortschritte seit der Tragödie des Indischen Ozeans 2004

Der Tsunami im Indischen Ozean war eine der schlimmsten Naturkatastrophen in der Geschichte. Enorme Wellen trafen die Länder in Südasien und Ostafrika fast ohne Vorwarnung und töteten 243.000 Menschen. Die Zerstörung, die auf Fernsehbildschirmen auf der ganzen Welt gespielt wird, wird von wackeligen Heimvideos gespeist. Die Hilfe als Reaktion auf die Verwüstungen in Indonesien, Sri Lanka, Thailand und anderswo war beispiellos.

Die Katastrophe erhöhte das Bewusstsein für Tsunamis und veranlasste Nationen, Geld in Forschungs- und Warnsysteme zu pumpen. Heute (26. Dez.), am 10. Jahrestag des tödlichen Tsunami, sind die stark expandierenden Netzwerke von seismischen Monitoren und Ozeanbojen auf Alarmstufe für die nächste Killerwelle im Indischen Ozean, im Pazifik und in der Karibik. In der Tat können Tsunami-Experten jetzt vorhersagen, wie Tsunamis entfernte Küsten stunden vor dem Eintreffen der Wellen überfluten werden.

Aber Hürden für die Rettung von Menschen unter der Bedrohung durch Tsunamis bleiben bestehen. Keine Menge Warnung wird denjenigen helfen, die unmittelbar von Stränden Zuflucht suchen müssen, sagten Katastrophenexperten. [10 Tsunamis, die die Geschichte veränderten]

"Oftmals werden Sie in der Nähe dieser Zonen, in denen es große Erdbeben gibt, keine Warnung erhalten. Deshalb müssen wir die Öffentlichkeit darauf vorbereiten, die Zeichen zu interpretieren und zu überleben", sagte Mike Angove, Leiter des National Oceanic and Atmospheric Tsunami-Programm der Regierung (NOAA). Im Jahr 2004 näherten sich die Tsunami-Wellen nur neun Minuten, nachdem das massive Erdbeben der Stärke 9,1 aufgehört hatte, dem indonesischen Küstengebiet, erklärte Angove.

Alarmiert sein

Seit 2004 haben Geologen Beweise für mehrere massive Tsunamis in vergrabenen Sandschichten in Sumatra-Höhlen gefunden. Es stellt sich heraus, dass die tödlichen Wellen im Indischen Ozean nicht so selten sind wie früher angenommen. "Wir hatten vor 2004 fünf tödliche Tsunamis vor der Küste Sumatras", sagte Paula Dunbar, Wissenschaftlerin am NOAA National Geophysical Data Center. In den letzten 300 Jahren wurden 69 Tsunamis im Indischen Ozean gesehen, sagte sie.

Trotz des Risikos gab es in der Region kein ozeanisches Tsunami-Warnsystem. Jetzt ist ein Frühwarnnetzwerk in Höhe von 450 Millionen US-Dollar voll funktionsfähig, obwohl es mit Ausrüstungsproblemen geplagt ist. (Selbst das globale Überwachungsnetzwerk verliert laut NOAA jedes Jahr 10 Prozent seiner Bojen.) Das 450 Millionen Dollar schwere Tsunami-Warnsystem (IOWTS) im Indischen Ozean besteht im Wesentlichen aus mehr als 140 Seismometern, etwa 100 Meeresspiegelmessgeräten und mehreren Bojen, die Tsunamis erkennen. Mehr Bojen wurden installiert, aber sie wurden zerstört oder versehentlich zerstört. Die Bojen und Messgeräte helfen zu erkennen, ob ein Erdbeben einen Tsunami ausgelöst hat.

Das globale Netzwerk der DART-Bojen (Deep-Ocean Assessment und Reporting of Tsunami), die vorübergehende Tsunami-Wellen erkennen, wurde von sechs Bojen im Jahr 2004 auf 60 Bojen im Jahr 2014 erweitert, so Angove.

In Australien, Indien und Indonesien wurden regionale Tsunami-Alarmzentralen errichtet. Wissenschaftler in den Zentren entscheiden, ob ein Tsunami wahrscheinlich auf Informationen aus dem Netzwerk von Sensoren basiert, schätzen die wahrscheinliche Größe und warnen die Regierungen dann davor, durch Sirenen, TV-, Radio- und Textalarme gewarnt zu werden.

Die Warnung vor den Menschen in abgelegenen Küstengebieten zu verbreiten, ist eine der größten Hürden für das neue System. Nicht alle Warnungen erreichen die lokale Ebene. Und nicht jedes Tsunami-Erdbeben ist stark genug, um Menschen von den Küsten zu verschrecken. Auf den Sumatra-Mentawai-Inseln tötete ein Tsunami im Jahr 2010 mehr als 400 Menschen, weil die Bewohner in der kurzen Zeit zwischen dem Erdbeben und der Ankunft des Tsunami nicht evakuiert wurden. Das Zittern war einfach nicht stark genug, um die Angst der Menschen vor Tsunamis auszulösen, obwohl sich die Insulaner nach einem Erdbeben im Jahr 2007 selbst evakuiert hatten, so eine Untersuchung des Tsunami Research Centers der University of Southern California. Es gab auch keine klare Warnung durch das regionale Tsunami-Warnsystem.

"Tsunami-Erdbeben bleiben eine große Herausforderung", sagte Emile Okal, Seismologe an der Northwestern University in Evanston, Illinois, am 15. Dezember auf dem Jahrestreffen der American Geophysical Union (AGU) in San Francisco. [Wellen der Zerstörung: Die 8 größten Tsunamis der Geschichte]

Von Stunden zu Minuten

Eine weitere Hürde besteht darin, zu lernen, wie reflektierte Tsunamiwellen genau vorhergesagt werden können. Der Tsunami im Indischen Ozean 2004 prallte von den Inselketten ab, und einige der schlimmsten Überschwemmungen kamen unerwartet spät an Orten wie Sri Lanka und Westaustralien.

"Ich habe ein Boot mitten auf der Straße gefunden und wusste zu diesem Zeitpunkt, dass es ein Tsunami war", erinnert sich Charitha Pattiaratschi, eine Tsunami-Expertin der Universität von Westaustralien, die am 26. Dezember 2004 auf einer srilankischen Küstenstraße fuhr. "Ich kam zu dem Schluss, dass ich in Sicherheit war. Nun, ich habe mich geirrt", sagte Pattiaratchi bei der AGU-Unterrichtung. "Ich kehrte nach Colombo zurück und sagte den Leuten, dass sie sich keine Sorgen machen, es ist sicher, es kommen keine Wellen mehr, aber 20 Minuten später waren 7 Meter Wasser dort, wo ich gestanden hatte, und zwei Stunden später waren es immer noch mehr Wellen kommen. "

Eine Tsunami-Warnung kann nur fünf Minuten nach einem U-Boot-Erdbeben ausgelöst werden, das den Meeresboden anhebt oder senkt und damit einen Tsunami auslöst. Für detailliertere Vorhersagen über die Auswirkungen der Welle, wie das Ausmaß der Überflutung, stützen sich die Wissenschaftler auf Daten, die von Seismometern, GPS-Stationen, Pegelstationen und Bojensystemen gesammelt und über Satellit an Warnzentren weitergeleitet werden. Computermodelle wandeln die Daten dann in detaillierte Tsunami-Simulationen um, die auf mehr als 2000 realen Beispielen basieren.

"Ein Tsunami ist wie ein Stein in einen Teich fallen, aber es geht nicht gleichmäßig aus. Es wird von Unterwasser Bergketten und Tälern geleitet", sagte Eddie Bernard, ehemaliger Direktor des NOAA Pacific Marine Environmental Lab, am 15. Dezember Pressekonferenz während der AGU-Sitzung.

Nach einem Erdbeben verbringen Wissenschaftler mit NOAAs Tsunami-Warnzentren nun etwa eine Stunde damit, Details einer Tsunami-Vorhersage zu erarbeiten, sagte Vasily Titov, Direktor des NOAA-Zentrums für Tsunami-Forschung. Die Ergebnisse werden projiziert, wenn die Welle an Küsten und Häfen ankommt, Tsunami-induzierte Strömungen abschätzen und die Höhe der Wellen messen.

Ziel der Agentur ist es, diese stundenlange Verzögerung drastisch zu reduzieren. "Wir sind jetzt an dem Punkt, wo wir es in fünf Minuten schaffen wollen", sagte Titow. Das bedeutet, das seismische Netzwerk aufzubauen, schneller von den Meeresspiegelsensoren zu reagieren und die Computerprognosen zu beschleunigen.

"Wenn diese drei Komponenten zusammenkommen, können wir alle retten", sagte Titow.

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