Nach meinem “Sendai-Kalifornien” Artikel kam die Frage auf: Wie bildet sich ein Tsunami? Warum folgt nicht nach jedem Erdbeben einer? Liegt es an der Stärke? Was spielt bei dieser Thematik noch eine Rolle? Ich versuche, den wichtigsten allgemeinen Fragen dazu hier eine Antwort zu geben.

Ein Tsunami wird definiert als eine seismische Meereswoge, die überwiegend durch Seebeben, also durch unterseeische Erdbeben ausgelöst wird. Das Wort stammt aus dem japanischen. Hier hat es die Bedeutung von “Hafenwelle” – japanische Fischer beobachteten auf dem Meer nur kleine Wellen, kamen nach Hause und fanden den Hafen und alle Anlagen hierbei zerstört vor.

Nach der Definition entstehen Tsunamis durch Seebeben. Doch auch Erdrutsche, Lawinen oder Unterwasserexplosionen können dieses Phänomen auslösen.

Was fundamental für die Entstehung ist, ist ein vertikaler Versatz. In den meisten Fällen gibt es diesen an Grenzen von Kontinentalplatten, genauer, an Subduktionszonen, an denen die dichtere ozeanische Kruste unter die starre kontinentale abtaucht. Im Falle des Bebens in Japan im März 2011 geschah Folgendes: Beim Abtauchen der Pazifischen Platte unter die Nordamerikanische Platte wurde ein Teil der kontinentalen Auflage mit nach unten gezogen. Durch die mineralischen und physikalischen Unterschiede aber löste sich ein Teil dieser gezerrten Auflage jedoch und schnellte nach oben.

Ausgehend von diesem vertikalen Schub bildete sich eine Gruppe Wellen und wurde durch die Steilküste Japans zum verheerenden Tsunami.

Warum kommt es nun aber nicht immer zu Tsunamis, wenn die Schichten derart in Bewegung sind?

Die Antwort liegt in der Komplexität der Entstehung von Tsunamis. So bedarf es Seebeben mit mindestens der Stärke 7 auf der Richterskala, um eine Welle auszulösen. Zudem muss das Hypozentrum des Bebens, also der Kern der Druckentlastung, nah an der Meeresbodenoberfläche liegen, um genug Energie zu liefern, die Wassersäule des Ozeans nach oben zu drücken. Wenn es zudem nur eine Horizontalverschiebung gibt, ist der Ozean in der Regel viel weniger bis gar nicht in Mitleidenschaft gezogen.
Wie der Name schon sagt, finden bei solchen Ereignissen “nur” (Blatt-)Verschiebungen statt. Tektonische Platten oder Plattenteile werden hierbei seitlich aneinander vorbeigeschoben. Diese horizontalen Störungen begleiten große Erdbeben, die einen vertikalen Versatz begründeten, häufig. ein Druckausgleich erfolgt in der Regel in alle Richtungen um den Spannungsherd, und wenn das Gestein “in die Höhe geschnellt” ist, ist der quer anliegende Druck noch nicht zwangsläufig mit gelöst worden. Dieses Szenario beschreibt Erd- oder Nachbeben, die tsunamilos stattfinden.

Diesen Umstand kann man technisch ausnutzen, um Tsunamiwarnsysteme einzurichten. Per GPS- Daten können die Verschiebungen des Gesteinsmaterials im besten Fall zentimetergenau nur wenige Augenblicke nach dem Beben übermittelt werden. Zusätzliche Bojen sammeln Daten hinsichtlich der Wellenstruktur an der Wasseroberfläche. Zusammenführend können diese Daten die Menschen in den gefährdeten Gebieten warnen, wenn Konstellationen entstanden sind, die auf eine aufgebäumte Wassersäule hinweisen.

So kommt es, dass nach (ab) 7er Beben fast generell Tsunamiwarnungen herausgegeben werden. In den meisten Fällen müssen sie aber zurückgenommen werden, da die Auswertung der Daten ergab, dass nicht alle “notwendigen” Voraussetzungen erfüllt waren.


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Kommentare (25)

  1. #1 Theres
    Mai 3, 2011

    Hallo Anke,
    das war ja eine schnelle Reaktion – und umfassend verlinkt. Keine weiteren Fragen.
    Super erklärt … danke :-)

  2. #2 Anke Bebber
    Mai 3, 2011

    Na da freu ich mich doch :-)

  3. #3 BreitSide
    Mai 4, 2011

    xxx

  4. #4 schrauber2
    Mai 4, 2011

    Hallo,

    Anke schrub:

    “…Pazifischen Platte unter die Nordamerikanische Platte…”

    …nicht unter die Eurasische Platte im Fall des Japan-Bebens?

    Gruß
    Michael

  5. #5 Anke Bebber
    Mai 4, 2011

    Hallo Michael,

    das passt schon. Schau mal: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Tectonic_plates_de.png&filetimestamp=20060508135538 Die Nordamerikanische macht einen “Schlenker” nach Süden, deswegen ist es noch nicht die Eurasische.

  6. #6 paule
    Mai 5, 2011

    Zwar ist der vertikale Versatz richtig, aber die Erklärung kann nicht stimmen. Was sollte eigentlich passieren, wenn es plötzlich ein Gebiet um einige Meter höher hebt?

    Diese Angelegenheit geht sehr schnell. Übliche Erklärungsmodelle mit irgendwelchen Umkristallisationen können schon deshalb nicht stimmen, da solches nur in einer Schicht stattfinden könnte, wo gleichartige Bedingungen herrschen. Diese Bedingung kann aber nur bei chemischer und physikalischer Gleichheit erfüllt sein, wozu eben auch Druck und Temperatur gehören. Eine Umkristallisation kann daher nur in einer “meterdicken” Schicht stattfinden. Und diese Volumenänderung kann keine 10 oder 20 m Hebung verursachen.

    Auch der dargestellte Mechanismus kann nicht stimmen. Dann müßte sich unterhalb der Kruste ein Vakuum gebildet haben, wenn die Kruste plötzlich hochschnellt.

  7. #7 Ireneusz Cwirko
    Mai 5, 2011

    Im in Falle von Tsunamis ist die gängige Erklärung bei näheren hinsehen mehr als zweifelhaft.

    Es gibt nämlich Ereignisse die wie ein Tsunami verlaufen, die aber nicht direkt durch Erdbeben oder Sediment Rutschungen unter der Meeresoberfläche verursacht wurden.

    Das sind so genannte Meteotsunami

    http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,456763,00.html

    Die Existenz von solchen Ereignissen erlaub mir eine These zu stellen, dass die Ursachen der Tsunamis, Meteotsunamis und Erdbeben auf das gleiche Prinzip zurück zu führen sind.

    Und tatsächlich finden die Meteotsunamis fast immer dann statt, wenn die Erde auf ihrem Weg um die Sonne auf einen Kreisbahn abgelenkt wird bzw. aus dem raus kommt. Und das passiert dann wenn die Erde in Perihel sich befindet. Wird zu dem Zeitpunkt noch eine Besondere Konstellation der Planeten beobachtet, ist eine Wahrscheinlichkeit eines Meteotsunamis sehr groß genauso wie von Erdbeben.

    Die Erdbeben sind nämlich auf den rapiden Zuwachs der Erdbeschleunigung zurück zu führen. Weil dieser Vorgang immer einen oszillierenden Charakter hat, kann er sich durch Resonanz so weit steigern, dass die Gesteine der Erde regelrecht durchgeschüttelt werden. Was am Festland zu Erdbeben führte kann im Meer zu immer höheren Wellen, Das Phänomen wird noch begleitet durch die Vergrößerung des Volumens der Molekülen des Wassers begleitet, was zusammen mit Resonanz die Tsunamis verursacht.

    Das ist übrigens auch die Erklärung für die Gezeiten auf dem Ozean, die sind nämlich genauso durch die Vergrößerung des Volumens der Wassermolekülen auf Grund der Änderung des GH. Zu erklären.

    PS. Sie haben sich nahtlos den Unsitten des Scienceblogs mit der Zensur angepasst. Werden die “Neuen” hier von den alt-verdienten Kräften in die Regel der Autodafe angewiesen oder sind Sie so ein Naturtalent?

  8. #8 Anke Bebber
    Mai 5, 2011

    Hallo Paule.

    Doch, ich denke, dass meine Erklärung stimmt. :) Auch inhomogene Schichten können unter Druck stehen und dieser kann sich auch in einer Momentaufnahme lösen und damit die (inhomogene, flexible) Gesteinsschicht bewegen. Doch doch, für MEIN Dafürhalten passt das ganz hervorragend. Aber tob dich ruhig aus, wenn du es anders siehst.

    Gruß Anke

  9. #9 Anke Bebber
    Mai 5, 2011

    Guten Morgen, Ireneusz.

    Sie haben da eine interessante These. Ich persönlich finde meine “althergebrachte” verständlicher, aber da sei ja jeder frei in seiner Meinungsbildung.

    Und bitte wo übe ich denn Zensur aus? Für die “Vollstreckung eines inquisitorischen Urteils” fehlt mir leider die Genehmigung, von daher liegen Sie ihn ihrer Vermutung falsch, tut mir aufrichtig leid.

  10. #10 Roland
    Mai 5, 2011

    Ich fühl mich heute morgen so richtig schwer – da haben wir sicher eben wieder einen rapiden Zuwachs der Erdbeschleunigung und gleich gibt es wieder ein Erdbeben.

  11. #11 Anke Bebber
    Mai 5, 2011

    @Roland: Sicher hat das Milchaufschäumen für den Capu deswegen eben so gut geklappt. Die ist richtig durchgeschüttelt worden. 😀

  12. #12 BreitSide
    Mai 5, 2011

    Also mir hat eine alte weise Norwegerin die Wahrheit über Zunamis erzählt. Ich darf das aber keinesfalls weitersagen. Also bitte behaltet es für Euch. Zunamis entstehen nämlich dadurch, dass die Trolle zu viel Futter bekommen haben und in ihrem Übermut Barschomben machen.

  13. #13 paule
    Mai 5, 2011

    Hallo Anke,

    “Aber tob dich ruhig aus, wenn du es anders siehst”

    Keine Sorge. Ich habe zwar bestimmt schon das 5-fache meiner Beiträge als weitere Antworten geschrieben, aber es nicht abgeschickt. Ich fasse es lieber zwischen zwei Buchdeckel zusammen. Manchmal platzt es eben einfach aus mir so heraus und ich “muß” etwas sagen, obwohl ich es nicht soll :)

    Aber mach weiter so. Deine Arbeiten sind sehr interessant und schön. Auch wenn ich nicht damit aus angedeuteten Gründen übereinstimmen kann. Daher werfe ich nur einige dumme Gedanken zum Nachdenken im stillen Kämmerlein rein.

  14. #14 MartinS
    Mai 6, 2011

    Hallo Anke, ein sehr spätes ‘Herzlich Willkommen’.
    Inzwischen schreibst Du ja sehr verständlich 😉 wobei ich immer noch über diese zwei Kommentare schmunzeln muss (^_^).
    Aber Du musst unbedingt Dein “Eau de Troll” wechseln. Das wirkt offenbar mag(net)isch! Bei 13 Comments IC & Paule einzusammeln – Respekt 😉
    Macht Spaß Deine Artikel zu lesen!

  15. #15 Ex-Esoteriker
    Mai 6, 2011

    Hallo Anke,

    so wie ich von einigen Kommentaren herrausgelesen habe, bist du neu hier beim Bloggen?

    Wenn ja, dann auch ein Herzliches Wilkommen von mir hier im SB.

    Und:

    Aber Du musst unbedingt Dein “Eau de Troll” wechseln. Das wirkt offenbar mag(net)isch! Bei 13 Comments IC & Paule einzusammeln – Respekt 😉

    Auf jedenfall, diese Trolle sind (mir bisher bekannten) schlimmsten Trolle hier im SB, besonders “Natursekt(en)paule” wie ich ihn von nun an nenne. Auch bekannt als “paule”.

    PS: Bist eine sehr adraktive Frau *musste es einfach mal schreiben ;-)*

    Aber wie schon geschrieben: Aufpassen wegen den Trollen, können ziemlich “unangenehm” werden.

  16. #16 noch'n Flo
    Mai 6, 2011

    IC und paule – das neue Alptraumpaar des internationalen Trolltums.

  17. #17 Anke Bebber
    Mai 6, 2011

    Hallo liebe Leser,

    Ja, die Trolldichte ist mir auch schon aufgefallen. Vielleicht liegt es aber auch an den “magelnden” Kommentaren ernster Leser :-)
    Ich freue mich immer über Feedback (und so tolle Kommentare *blushes*)
    LG Anke

  18. #18 Dr. Webbaer
    Mai 6, 2011

    Wer Warnmeldungen über mögliche Tsunami vor der kalifornischen Küste absendet, dabei historische und paläontologische Nachweise missen lässt und stattdessen auf mehrere Atomkraftwerke an der kalifornischen Küste verweist, lädt Gegenrede ein. – Ob diese jetzt “Trollen” [1] zugeordnet werden muss, jo mei, aber man erhält eben Widerworte und es kann zu “Gehacke” kommen, was das allgemeine Niveau herunterzieht.

    Wer fachlich stabil vorträgt, und der Schreibär dieser Zeilen hat keine Zweifel, dass diese Möglichkeit besteht, es liegen bereits deutliche Hinweise vor, kann gerade auch durch das Ignorieren von “Troll” [1]-Nachrichten (fürwahr!, das kann eine Kunst i.p. Beherrschung sein) das dementsprechende Nachrichtenaufkommen minimieren. [2]

    HTH
    Dr. Webbaer

    [1] Es gibt keine “Trolle” bzw. die Verwendung des Begriffs ist ungünstig und lässt nur Einblicke auf den Einordnenden zu, wenn überhaupt. – Was oft gemeint ist, sind “Störer”, also Kommentierende, die ein Inhaltsangebot bewusst oder unbewusst schädigen wollen. Die sind sehr selten. Auch hier die anerkannt [i] beste Behandlung: ignorieren
    [i] IP-Sperren und ähnliches funktionieren nicht, sind sogar kontraproduktiv – Namenssperren setzen wiederum ein Kontensystem mit Anmeldung voraus, was andere Nachteile hat.
    [2] Ein ehemaliger Blogger hier hat sich an “Trollen” regelrecht aufgerieben, LOL. – Nein Dr. W war Unterstützer, kein “Troll”. :-)

  19. #19 paule
    Mai 6, 2011

    @MartinS

    “Bei 13 Comments IC & Paule einzusammeln – Respekt ;)”

    Das stimmt nicht. Ich war ungefähr der 20. Kommentar:

    http://www.scienceblogs.de/geo_logisch/2011/04/wenn-4-kleine-steinchen-eine-lange-geschichte-erzahlen-ist-geologie-so-richtig-cool.php#comment205095

  20. #20 noch'n Flo
    Mai 6, 2011

    @ paule:

    Das stimmt nicht. Ich war ungefähr der 20. Kommentar:

    Wie soll das möglich sein, wenn Du diesen Satz erst in Kommentar Nr. 19 schreibst?

    Kannst nicht zählen, aber spuckst nebenan grosse Töne über die ART. Ich hoffe, Du merkst, wie sehr Du Dch gerade selber demontiert hast.

  21. #21 Ex-Esoteriker
    Mai 6, 2011

    Und Natursekt(en)paule,

    wieder soo viel “Natursekt” gepichelt?

    So, werde jetzt mein Bockbier trinken, ist ja schließlich auch ein natürliches Produkt, dank Gerstenmalz, Hopfen, Brauwasser und Bierhefe :-)

  22. #22 BreitSide
    Mai 6, 2011

    @Anke: Deine TrollRepliken 05.05.11 · 07:43 Uhr und 07:56 Uhr fand ich einfach einmalig elegant und treffend. Diese Prägnanz wollte ich gestern nicht durch weitere Kommentare verwässern.

    Hoffentlich kannst Du weiter so souverän bleiben!

  23. #23 BreitSide
    Mai 6, 2011

    Dr.Eiste WebBazille: Du bist sehr wohl in den meisten Blogs hier als Troll erkannt. Und Jörg Friedrich, den Du ja nicht nennen willst, ist nicht – wie in Deiner Dolchstoßlegende behauptest – durch Trolle zu Fall gekommen, sondern durch sein andauerndes Lavieren und rhetorisches Hakenschlagen. Dass ausgerechnet Trolle wie Du ihm Nibelungentreue geleistet hatten, ist nur ein weiteres Puzzleteil.

    Eigentlich wollte ich kein Trollfutter mehr auslegen, aber die Dochstoßlegende mit Jörg Friedrich darf nicht so unwidersprochen stehen bleiben.

  24. #24 paule
    Mai 7, 2011

    @Floh
    “Wie soll das möglich sein, wenn Du diesen Satz erst in Kommentar Nr. 19 schreibst?
    Kannst nicht zählen, aber spuckst nebenan grosse Töne über die ART. Ich hoffe, Du merkst, wie sehr Du Dch gerade selber demontiert hast”

    Du bist es, der sich demontiert! Ich verwies auf den 1. Artikel von Anke und dort war es der 20. Kommentar. Dies ist dann vielleicht der 100. gewesen. Desweiteren hast du bereits bewiesen, daß du nur ärztliche Logik beherrscht. Aber nicht Logik. Und widerlegen kannst du mich bei der ART sowieso nicht, als “Facharzt”.

    Zu den Themen von Anke kannst du und deine Trollkollegen sowieso nichts beitragen.

  25. #25 noch'n Flo
    Mai 7, 2011

    paule hält schon wieder Volksreden vor dem Spiegel… *kicher*