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Titel:

Tsunamis


  Note: 2   Klasse: 11









Arbeit: Der Tsunami

Etymologie
Der Name Tsunami kommt aus dem japanischen und bedeutet soviel wie „Welle im Hafen“. Dies daher, da japanische Fischer auf See waren, währenddem ein Tsunami unter ihnen durchraste. Sie spürten nichts, als sie jedoch zum Dorf zurückkehrten fanden sie das ganze Dorf und insbesondere den Hafen völlig zerstört vor. Durch eine Reihe weiterer Tsunamis zwischen den Jahren 1945 und 1965 machte den Be¬griff auf der ganzen Welt bekannt und ist seither für diese Art Wellen gebräuchlich.

Entstehung
Etwa 86% der Tsunamis werden durch unterseeische Beben (auch Seebeben ge¬nannt) verursacht, die restlichen 14% kommen von Meteoriteneinschlägen, Vulkan¬ausbrüchen, Unterwasserlawinen (das ist das Abrutschten von mehr als 100 Meter der Kontinentalschelf-Kante) oder sonstigen Ereignissen, bei welchen abrupt grosse Wassermassen verdrängt werden. Aber auch durch Nuklearexplosionen können Tsunamis entstehen. Ebenfalls eine grosse Gefahr geht durch abrutschen von Land- oder Eismassen ins Meer aus.
Ein Seebeben kann nur dann einen signifikanten Tsunami verursachen wenn:
sein Hypozentrum (der Punkt, von dem das Erdbeben ausgeht. Dies entspricht nicht dem Epizentrum, welches den Punkt an der Oberfläche angibt) nahe der Erdoberflä¬che liegt;
das Erdbeben eine Stärke von 7 und mehr Punkten auf der Richterskala erreicht;
und wenn es eine vertikale Erdbewegung gab.
Aber nur etwa 1% aller Erdbeben zwischen 1860 und 1948 verursachten messbare Tsunamis.
Die Tsunamis treten vorwiegend im Pazifik auf, können jedoch eigentlich auf der ganzen Welt auftreten. Diese Häufung von Tsunamis im pazifischen Raum ist da¬durch zu erklären, da dort die indisch-australische Platte auf die eurasische Platte trifft, und sich diese Platten noch immer ziemlich stark bewegen.

Ausbreitung
Der Unterschied zwischen einer Welle, welche im Sturm entsteht und bis zu 30 m hoch werden kann, und der eines Tsunamis besteht darin, dass bei der vom Sturm generierten Welle nur die obersten Wasserschichten bewegt werden, die unteren Wasserschichten bleiben jedoch unbewegt. Bei einem Tsunami jedoch wird das ge¬samte Wasservolumen bewegt.
Die Wellenhöhe eines Tsunami hängt von zwei Punkten ab:
von dem Energiegehalt des Tsunami
und von der Wassertiefe.
Auf dem offenen Meer wird die Welle jedoch selten höher als ein paar Dezimeter, die Distanz zwischen zwei Wellenbergen kann jedoch ohne weiteres 100 km betra¬gen. Deshalb wird ein Tsunami auf offener See meist gar nicht wahrgenommen. Je grösser die Distanz zwischen den Wellenbergen ist, um so kleiner ist der Energie¬verlust während der Ausbreitung eines Tsunamis.
Die Geschwindigkeit u einer solchen Welle ergibt sich aus der Wurzel des Produkts von Erdbeschleunigung g und Wassertiefe h; also:

Das heisst, bei einer Wassertiefe von 4000 m beträgt die Geschwindigkeit einer Welle rund 200 m/s oder rund 700 km/h. Bei einer Wassertiefe von 30 m beträgt die Geschwindigkeit noch immer 60 km/h.

Auftreffen auf die Küste
Die Wucht, mit der die Welle auf die Küste trifft, ist primär nicht abhängig von der Wellenhöhe, sondern setzt sich zusammen aus dem Querschnitt der Welle, der Wellenlänge und der Geschwindigkeit. Dadurch, dass das Meer am Ufer flacher wird, türmt sich die Welle immer höher auf. Im Durchschnitt ist die Wellenhöhe beim Auftreffen auf die Küste etwa 10 m hoch. In flachem Gewässer ist die beobachtete Rekordhöhe 85 m. Dies, als die Insel Ishigaki am 24. April 1971 von einem Tsunami heimgesucht worden war.
Wenn ein Tsunami jedoch in einen Fjord hineinläuft, kann sich die Welle ohne weite¬res auf weit über 100 m anstauen.
Bei gewissen Unebenheiten im Untergrund kann der Tsunami auch seine Richtung wechseln, was dann zu einer Fokussierung auf einzelne Küstenabschnitte führen kann.
Wie beim Schall haben die Tsunami-Wellen unterschiedliche Frequenzen. Diese Wellen können sich dadurch, da jede Welle eine Unterschiedliche Geschwindigkeit besitzt, überlagern. Daher kann es passieren, dass der Tsunami nicht als Wellen¬berg, sondern als Wellental beobachtet werden kann. Die führt dazu, dass sich die Küstenlinie um mehrere hundert Meter ins Meer hinaus verlagert. Das Fatale daran:
Durch dieses Schauspiel gehen die Leute oft an den Strand um dieses Schauspiel zu beobachten, anstatt diese wenigen Minuten dazu zu nutzen, um sich vor dem Tsunami in Sicherheit zu bringen.

Auswirkungen und Schutzmassnahmen
Die Tsunamis zählen zu den verheerendsten Naturkatastrophen, da sie sich über tausende von Kilometern oder im Extremfall auch um den ganzen Erdball ausbreiten können. Ohne Felsen kann schon ein nur 3 m hoher Tsunami hunderte von Metern ins Landesinnere vordringen. Die Schäden, die ein Tsunami beim Vordringen verur¬sacht, werden beim Abfliessen nochmals vergrössert.
In den letzten zehn Jahren wurden weltweit 82 Tsunami registriert, von welchen 10 mehr als 4000 Todesopfer forderten.
In den letzten 1000 Jahren musste Japan aufgrund seiner geografischen Lage die meisten Todesopfer beklagen: Es waren mehr als 160000 Menschen. Innerhalb der letzten 100 Jahren richteten jedoch nur gerade 15% aller Tsunamis Schäden an oder kosteten Menschenleben. Japan schützt sich mittlerweile, wie auch viele an¬dere Länder, gut vor Tsunamis. Japan verfügt über ein sehr effektives Frühwarnsy¬stem, führt immer wieder Tsunami Übungen durch und in einigen Städten wurden riesige Deiche aus Stahlbeton errichtet, welche teilweise bis zu 11 m hoch und 30 m breit sind. In Indonesien dagegen wirken sich noch heute die Hälfte der Tsunamis katastrophal aus, da die Bewohner der Küstenregionen nicht ausreichend über die Warnsignale, welche einen Tsunami ankündigen würden, informiert sind. Des weiteren ist das Land sehr flach, was dazu führt, dass das Wasser weit ins Landesinnere vordringen kann.
Aber auch die Atlantikküste ist nicht vor den Tsunamis gefeit, denn auch im Mittelmeer oder dem Atlantik können Tsunamis auftreten, auch wenn dies wesentlich seltener der Fall ist.
Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, wurden überall auf der Welt auf dem Meeresgrund Seismographen installiert, jedoch gibt es im Indischen Ozean fast keine solche Seismographen, was dazu führt, dass es dort ein erhöhtes Risiko gibt.
Die Daten, welche man durch diese Seismographen erhält, werden anschliessend durch das Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) in Honolulu auf Hawaii verarbeitet und ausgewertet. Das PTWC wurde zwischen den Jahren 1950 und 1965 schrittweise aufgebaut, nachdem Teile Hawaiis mehrmals von grossen Tsunamis heimgesucht worden waren.








Ein Who is Who bedeutender Tsunamikatastrophen

Allzu weit braucht man nicht in die Vergangenheit zurückgehen, um zu erkennen, welche zerstörerische Wirkung Tsunamis haben können und wie hilflos die Menschen häufig dieser Naturkatastrophe ausgesetzt sind:

Am siebten Juni 1692 bricht über die karibische See- und Piratenstadt Port Royal zuerst ein Erdbeben und danach ein Tsunami herein. Tausende von Menschen werden in den Tod gerissen.

Am ersten November 1755 wird die Westküste von Portugal, Spanien und Marokko von einer Flutwelle getroffen. In der fünf bis zehn Meter hohen Welle sollen in Lissabon, der portugisischen Hauptstadt allein 60 000 Menschen gestorben sein. Es war eines der größten Tsunami-Ereignisse in der Geschichte. Aber dazu später noch mehr.

Am 20. Februar 1835 ereignet sich in Chile ein Erdbeben, dessen Zeuge auch Charles Darwin wird. In den Städten Concepcion und Santiago kommen mehr als 5.000 Menschen um. Unmittelbar danach zerstört der durch den Erdstoß ausgelöste Tsunami das Dorf Talcahuano.

Beim Ausbruch des Krakatau im Jahr 1883 entsteht beim Untergang der Insel ein riesiger Tsunami, der an der Küste Wellenhöhen von 40 Metern erreicht. Die Wogen überschwemmen die Nachbarinseln und spülen Gegenstände bis zu drei Kilometer weit ins Landesinnere.

Am dritten März 1933 wird die japanische Stadt Sanriku von einem Tsunami mit verheerender Wirkung heimgesucht und stark zerstört. Der Tsunami überrollt den Nordosten von Japans größter Insel Honshu. 3.000 Menschen werden getötet, 8.000 Schiffe sinken und 9.000 Gebäude werden zerstört.

Erster April 1946: Ein Tsunami überfällt das Hawaii-Archipel mitten im Pazifik. 159 Menschen sterben, fast 500 Gebäude werden allein auf der Insel Hawaii zerstört und große Küstenregionen verwüstet. Aber nicht nur Hawaii ist betroffen, auch andere Inselgruppen in Ozeanien und Teile der südamerikanischen Küste werden zerstört. Der Tsunami hatte seine Ursache in einem Erdbeben mit einer Stärke von 7,1 auf der Richter-Skala, das mehr als 3.700 Kilometer nördlich nahe der Aleuten vor der Küste stattfand.

Vom 21. bis 30.Mai 1960 treten eine Reihe schwerer Erdbeben in Süd- und Mittelchile auf. Es werden 5.000 Chilenen getötet. Der heftigste Erdstoß am 22. Mai löst einen Tsunami aus, der durch den Pazifik rast und weitere 450 Menschen das Leben kostet.

Eine Stärke von 8,6 auf der Richterskala hat der Erdstoß, der am 27. März 1964 um 17.36 Uhr Ortszeit die Region um Anchorage in Alaska erschüttert. Das Epizentrum liegt erneut im Aleutengraben. Diese Erdbeben, das zu den heftigsten in der Geschichte der Menschheit gehört erzeugt auch einen gigantischen Tsunami. Mit der zehnmillionenfachen Energie der Atombombe von Hiroshima rast er durch den Pazifik und erreicht innerhalb weniger Stunden die Küste von Oregon und Kalifornien. In Crescent City brechen Gebäude unter der Gewalt der gigantischen Welle ein. Zehn Menschen sterben, 16 weitere bleiben auf immer vermisst. Sieben Stunden später trifft der Tsunami auch in Japan ein, nach 14 Stunden in Ecuador und nach 21 Stunden in der Antarktis. Fast überall sind gewaltige Schäden und viele Todesopfer zu beklagen.

Am 17.Juli 1998 bebt 18 Kilometer vor der Westküste Papua-Neuguineas im Pazifik die Erde. Das Beben der Stärke 6 bis 7 löst drei Ozeanwellen aus, die jeweils eine Höhe von sieben bis zehn Metern haben. Die Tsunamis überspülen einen 30 Kilometer langen Küstenstreifen an der Nordküste des westpazifischen Inselstaates Sepik. Innerhalb von wenigen Minuten türmen sich die Welle vor der Küste auf. Nur den wenigsten Menschen bleibt genug Zeit, sich auf Palmen oder in den Mangrovendschungel zu retten. Viele werden von den Wassermassen im Schlaf überrascht. Von den 12.000 Menschen, die auf dieser Insel leben, kommen über 1.200 direkt ums Leben, 6.000 werden vermisst und sind wahrscheinlich in den Ozean gespült worden. Zahlreiche Fischerdörfer sind ausradiert. Fast eine ganze Inselgeneration ist ausgelöscht worden.
Der Tsunami von Lissabon

Kurz vor zehn Uhr am 1. November 1755 erschütterte ein gewaltiges Erdbeben die Stadt Lissabon. Nach heutigen Schätzungen hatte das Beben eine Stärke von 9,0. Es dauerte sieben Minuten. Das Epizentrum lag im Atlantik, mehrere hundert Kilometer von der portugiesischen Hauptstadt entfernt.

Die meisten der streng katholischen Bewohner feierten zu dieser Stunde in Kirchen und Kathedralen das Allerheiligenfest. Die Türme der Stadt bogen sich einem Augenzeugenbericht zufolge "wie ein Getreidefeld im Winde". Gebäude stürzten ein wie Kartenhäuser, Feuer brachen aus. Sie brannten fünf Tage lang. Es gab zwei Nachbeben, noch stärker als das erste. Die Kraft der Erdstöße war so stark, dass in Luxemburg eine Kaserne einstürzte und 500 Soldaten unter sich begrub - 1700 Kilometer von Lissabon entfernt.

Als die Erde sich wieder beruhigt hatte, zog sich das Wasser weit zurück. Viele Einwohner waren aus der Stadt ans Ufer des Flusses Tejo geflohen. Auf dem damals neu gebauten Kai aus Marmor fühlten sie sich sicher - ein fataler Irrtum. Einige hatten sich auch auf Boote gerettet, die dort vor Anker lagen. Diese Menschen wurden als Erste von den bis zu 15 Meter hohen Flutwellen erfasst, die 45 Minuten nach dem Beben über die Stadt hereinbrachen. Vom Meer aus kommend bahnte sich die Welle, der zwei weitere folgten, ihren Weg in den Mündungsbereich des Flusses. Kurz darauf war die Unterstadt völlig geflutet.

Die Flutwellen trafen nicht nur Lissabon. Sie wüteten an der portugiesischen und der spanischen Küste, eine zehn Meter hohe Welle überflutete den spanischen Hafen Cadiz. Vier Stunden nach dem Erdbeben erreichten die Tsunamis die Küsten Frankreichs, Englands, Irlands und Hollands. Im Hafen von Kinsale an der Südküste Irlands wurden zwei vertäute Schiffe von der Wucht der Wellen losgerissen. Auswirkungen des Tsunamis wurden auch in Marokko, Algerien, auf den Azoren, auf Madeira und den Kleinen Antillen auf der anderen Seite des Atlantiks registriert.

Wie viele Menschen damals im Wasser, im Feuer oder unter Trümmern starben, ist nicht geklärt. Zeitgenössische Quellen sprechen von bis zu 60.000 Todesopfer allein in Lissabon. Der französische Philosoph Voltaire soll angesichts des Schreckens seinen Glauben verloren haben. Merklich erschüttert verfasste er in Genf sein religionskritisches Gedicht über die Katastrophe (Poème sur le désastre de Lisbonne).

Nach der Katastrophe entzündete sich eine heftige Diskussion um das Warum. Wie konnte Gott das zulassen, fragten sich die verzweifelten Opfer. Die katholische Kirche interpretierte das Geschehen als Strafe Gottes für die Lasterhaftigkeit der Menschen. Britische Protestanten hingegen waren der Meinung, Gott missbillige katholische Verbrechen. Deutsche Protestanten sahen gar den Untergang des Katholizismus gekommen.

Mega-Tsunamis

Als Mega-Tsunamis unterscheiden sich nur in der Entstehung und der Kraft von gewöhnlichen Tsunamis. Diese Riesenwellen entstehen nicht durch Seebeben, sondern werden durch Bergrutsche verursacht. Sie treten nur dann auf, wenn eine grosse Masse mit einer grossen Geschwindigkeit gleitet und dadurch eine enorm grosse Wasserverdrängung verursacht. Durch diese Verdrängung türmen sich gewaltige Wellen auf, wie dies in der Lituya Bay geschehen ist. Als am 9. Juli 1958 aufgrund eines Erdbebens ein ganzer Berg ins Wasser abrutschte und eine Riesenwelle von 524 m vor sich herschob. Diese Welle verlor auf ihrer „Reise“ durch den Fjord einen Teil ihrer Kraft und rief keine bekannten Schäden vor, obwohl sie anschliessend in den Pazifik erreichte.
Gefahrenzonen

Heute gibt es nur einige wenige Orte an denen die Gefahr für die Entstehung eines Megatsunami besteht. Besonderen Augenschein hat man hierbei auf Inseln mit vulkanischem Ursprung wie den Kanarischen Inseln oder Hawaii gelegt. Dass die Kanarischen Inseln eine solche Gefahr darstellen, bewies sich vor rund 300.000 Jahren, als ein Teil der Insel Hierro ins Meer rutschte, einen Megatsunami auslöste und an der Ostküste der heutigen USA hausgrosse Felsen mehrere hundert Meter ins Landesinnere trug. Die Gefahr eines derartigen Inselrutsches wird von Wissenschaftlern heutzutage besonders bei La Palma (Kanarische Inseln) gesehen, auf der sich ein großer Riss im vulkanischen Basalt nachweisen lässt. Bei einem Vulkanausbruch kann sich ein massiver Teil des Vulkans lösen und ins Meer fallen, so dass vor allem die dicht besiedelte amerikanische Ostküste massiv bedroht ist. Ähnliche Voraussetzungen weist ein großer Bruch auf Hawaii auf mit dem Unterschied, dass dieser nahezu senkrecht verläuft, also kein allzu grosses Gefahrenpotenzial besitzt.

Der sechste Sinn der Tiere

Über den sechsten Sinn der Tiere staunen Katastrophenforscher immer wieder: Als die verheerenden Tsunamis am 2. Weihnachtsfeiertag die Küsten Südasiens verheerten, flohen vielerorts die Tiere anscheinend rechtzeitig von der Küste. Im Yala-Nationalpark Sri Lankas starben zum Beispiel rund 200 Menschen in den Fluten, tote Tiere wurden dagegen keine gefunden. Vor verschiedenen Erdbeben flohen nach zuverlässigen Berichten Schlangen aus Häusern und Unterschlüpfen, die später von der Erschütterung zerstört wurden. Und Stunden vor einem Hochwasser entwischen Nagetiere aus ihren Höhlen in Wassernähe und flohen in höhere Regionen.

Zuverlässig warnen solche Reaktionen der Tiere aber nicht vor einer Katastrophe. Denn oft fliehen die Nager oder Schlangen vielleicht vor einem Raubtier aus ihren Gängen, ohne daß Hochwasser oder Erdbeben drohen. Statt sich auf so unzuverlässige "Mitarbeiter" zu verlassen, würden Katastrophenforscher daher lieber wissen, welche Sinne die Tiere vor der drohenden Gefahr warnen.

Viel ist hier noch spekulativ, aber eine ganze Reihe von potentiellen Möglichkeiten der Gefahrensondierung scheint es zu geben. So hören viele Tiere erheblich besser als Menschen und nutzen dabei auch noch andere Frequenzen. Waldelefanten zum Beispiel verständigen sich in den Regenwäldern Afrikas über große Entfernungen mit ultratiefen Tönen, die mit fünf Hertz weit unterhalb des menschlichen Hörvermögens liegen. Die einzelnen Kleingruppen koordinieren mit Hilfe dieser Ultrabässe ihre Wanderungen, um gemeinsam an einem bestimmten Treffpunkt anzukommen.

Da solche ultratiefen Frequenzen wohl auch beim Auftreffen der Tsunamis an der indonesischen Küste oder an vorgelagerten Inseln entstanden sind, könnten die Elefanten Südasiens diese sehr weit tragenden Töne auch in Sri Lanka gehört haben und waren daher vor der Welle gewarnt, die sich langsamer als der Schall ausbreitet. Bei verschiedenen Walarten hegen Zoologen schon lange die Vermutung, daß sie sich über Tausende Kilometer mit einer Art Ultrabaß verständigen.

Auch Druckänderungen könnten Tiere vor Katastrophen warnen. Fische haben zum Beispiel ein sogenanntes Seitenlinienorgan, mit dem etliche Sinneszellen Druckänderungen im Wasser registrieren. Damit entdecken sie nicht nur Strömungen, sondern auch die Wasserbewegungen, die von anderen vorbeischwimmenden Tieren ausgelöst werden. Wissenschaftler haben auch herausgefunden, dass gewisse Fischarten durch die Druckänderungen des Wassers sogar erkennen können, was für eine Art von Fisch gerade an ihnen vorbeischwimmt.

Bei einigen Fischarten hat sich das Seitenlinienorgan zu einem "Ampullenorgan" weiterentwickelt, das auf elektrische Felder reagiert. Haie entdecken mit diesen Lorenzinische Ampullen genannten Sinneszellen zum Beispiel schwache elektrische Felder, die von anderen Fischen erzeugt werden, die sich unter dem Sand des Meeresgrundes verstecken. Der Nilhecht wiederum erzeugt selbst elektrische Felder. Schwimmt ein anderer Fisch vorbei, entdeckt der Nilhecht sein potentielles Opfer durch Veränderungen der von ihm erzeugten Feldlinien auch im trüben Wasser afrikanischer Flüsse. Möglicherweise haben auch unterirdisch lebende Tiere solche Druck- oder Elektrosinne und entdecken mit ihnen Änderungen, die einem Erdbeben vorausgehen.














Quelle:




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