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Tsunamis. Ursachen, Auswirkungen und Vorsorgemaßnahmen

Seminararbeit 2006 26 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Sonstiges

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung / Definition

2. Geophysikalische Grundlagen eines Tsunamis
2.1 Physikalische Eigenschaften von Wellenbewegungen
2.2 Entstehungsformen von Tsunamis
2.2.1 Erdbeben
2.2.2 Vulkanismus
2.2.3 Hangrutsche
2.2.4 Meteoriteneinschlag
2.3 Von Tsunamis besonders gefährdete Gebiete

3. Große Tsunamis der jüngeren Geschichte
3.1 Nach dem Erdbeben vor der Westküste Lissabons 1755
3.2 Nach dem Vulkanausbruch auf Krakatau 1885
3.3 Nach dem Erdbeben im Indischen Ozean 2004

4. Auswirkungen von Tsunamis
4.1 Auf das litorale Ökosystem
4.2 Auf das maritime Ökosystem

5. Vorsorge gegenüber Tsunamis
5.1 Einsatz und Ausbau von Frühwarnsystemen
5.1.1 PTWC
5.1.2 TEWS
5.2 Schutzmaßnahmen zur Katastrophenabwendung
5.2.1 Aufbau von Betonmauern
5.2.2 Aufforstung von Schutzwaldstreifen
5.2.3 Errichtung künstlicher Wellenbrecher
5.2.4 Städtebauliche Maßnahmen

6. Katastrophenmanagement und Katastrophenbewältigung

7. Fazit / Anthropogene Einflüsse

Quellenangaben

1. Einleitung / Definition

Tsunamis gelten schon seit Menschengedenken als eines der gewaltigsten Naturphänomene, das schlimmste, humanitäre Katastrophen zufolge haben kann. Häufig jedoch laufen sie unbemerkt im Meer aus oder enden an den Ufern nur noch als kleine harmlose Wellen. Der Begriff Tsunami stammt aus dem Japanischen und setzt sich aus zwei Wörtern zusammen, nämlich „Tsu“ = „Hafen“ und „Nami“ = „Welle“, demnach also „Hafenwelle“ (Müller 2000). Benannt wurden die Wellen von japanischen Fischern, welche bei ihrer Rückkehr ans Land nur noch ein zerstörtes Dorf vorgefunden haben. Wie auch der Tsunami in Südost Asien vom 24. Dezember 2004 unter Beweis stellte, steckt hinter dieser eher harmlos erscheinenden Bezeichnung, die wohl für die Küstenregionen gefährlichste Naturkatastrophe überhaupt. Hierbei wurden aufgrund geringer Aufklärung und mangelnder Frühwarnsysteme, Tausende von Menschen durch die Fluten eines Tunamis getötet, ganze Küstenstreifen verwüstet und es entstand ein materieller Schaden in Milliardenhöhe. Dieses Ereignis erweckte enormes Aufsehen in der Öffentlichkeit, was die größte Hilfsaktion der Geschichte als Folge hatte. Letztlich prägte sich somit auch das Ausmaß der Zerstörung eines Tsunamis in das Bewusstsein der Menschen ein, sorgte für Aufklärung und förderte die Ausbreitung und Ausreifung von Frühwarnsystemen und Schutzmaßnahmen.

Folgende Arbeit soll nun erklären, wie ein Tsunami entsteht, welche Folgen er für Mensch und Natur hat und wie er rechtzeitig erkannt wird beziehungsweise wie man sich vor ihm schützen kann.

2. Geophysikalische Grundlagen eines Tsunamis

Unter diesem Punkt werden physikalische Eigenschaften von Wellen, die Entstehung von Tsunamis sowie ihr vermehrtes Vorkommen in bestimmten Gebieten näher erläutert. Dadurch werden einige Grundlagen geschaffen, die für das spätere Verständnis von Nöten sind.

2.1 Physikalische Eigenschaften von Wellenbewegungen

Im Allgemeinen spricht man bei Wellen von einer Wellenlänge λ (= Entfernung zwischen zwei Wellenscheiteln), einer Wellenfrequenz oder Wellenperiode P (= die Zeitdauer einer Welle von einem Punkt A zu einem Punkt B), einer Wellenhöhe h (= der Höhenunterschied zwischen Wellenscheitel und Wellental) und Wellenamplitude (= Abstand zwischen Wellenscheitel und Wellenmitte).

Aus diesen Größen kann nun zum Beispiel die Wellengeschwindigkeit v von Tiefwasserwellen mittels der Formel v = λ/P errechnet werden. Außerdem geben sie gut ersichtlich (siehe Abb. 1) den sinusförmigen Charakter von Wellen wieder (Maier 2005).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Definition einer Welle (Maier 2005)

Bei Wasserwellen beschreiben die Wasserteilchen an Ort und Stelle kreisförmige Bahnen (Orbitalbahnen), deren Durchmesser aufgrund der Reibung zur Tiefe hin immer kleiner wird. Dieser Effekt bewirkt, dass die Wellenbewegung nach unten hin schwächer wird. Bei einer Tiefe, die etwa der halben Wellenlänge entspricht, ist die Wellenbewegung nahezu unmerklich. Man kann bei Wasserwellen zwischen Tiefenwasserwellen und Flachwasserwellen unterscheiden. Als Tiefenwasserwellen bezeichnet man Wellen, deren Wellenbewegung den Meeresgrund nicht mehr berührt und ihre volle Wirkung nur oberflächig entfaltet, wie zum Beispiel bei Sturmwellen auf hoher See. Diese entstehen durch die Reibung von Wind (z. B. Orkanen, Taifunen, …) auf der Wasseroberfläche. Dabei ist die Höhe der Wellen abhängig von der Windstärke, der Windrichtung, Winddauer und der Einwirkstrecke (Fetch). Sturmwellen können Höhen von über 10m erreichen und eine Wellenlänge von mehreren hundert Metern. Sie erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 90 km/h (Kelletat 1989).

Flachwasserwellen, zu denen auch Tsunamis gehören, wirken durch die gesamte Wassersäule, das heißt die Wellenbewegung hat ständigen Bodenkontakt. Tsunamis entstehen im Gegensatz zu Sturmwellen ohne Windeinfluss, nämlich durch eine Verdrängung des Wassers, die verschiedene Ursachen haben kann. Während Sturmwellen über einen „längeren“ Zeitraum hinweg entstehen, entwickeln sich Tsunamis ohne lange Vorzeit eher plötzlich. Aufgrund ihrer großen Wellenlänge von bis zu mehreren Hundert Kilometern und einer Wellenfrequenz zwischen 15 und 45 Minuten, werden sie auch als langperiodische Wellen bezeichn et (Gierloff - Emden 1980). Die enorme Wellenlänge ist auch die Ursache dafür, dass die Wellenbewegung bis hin zum Meeresboden ausreicht, da auch hier das Prinzip „Tiefgang gleich halbe Wellenlänge“ (Lausch 1997, S.82) zu trifft.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Verschiedene Küstentypen (Lausch 2005)

Tsunamis breiten sich im Wasser ringförmig aus – vergleichbar mit den Wellen eines ins Wasser gefallenen Steins. Jedoch ist auch die Meeresbodenbeschaffenheit für die Richtung der Wogen verantwortlich. So können zum Beispiel Unterwassergebirge den Verlauf der Wellen beeinflussen beziehungsweise umlenken. Die Wellenhöhe auf dem offenen Meer beträgt oftmals weniger als einen Meter, während sich die Wellen je nach Meeresboden und Buchtenform (siehe Abb. 2) an den Küsten bis zu 50 Meter aufbäumen können (Lausch 1997). Trichterbuchten werden dabei am schlimmsten getroffen, da die spitz zulaufende, flach ansteigende Bucht, die Wassermassen in die Höhe zwingt. Flache Kontinentalsaume und Steilküsten werden von hohen Flutwellen dagegen nur gering getroffen, da sich die Energie entweder über eine große, langsam ansteigende Strecke verläuft oder durch einen Aufschlag an Klippen verbraucht wird. Atolle müssen zwar nicht mit hohen Küstenwellen rechnen, trotzdem besteht große Gefahr, da sie von Tsunamis regelrecht verschluckt werden können (Lausch 2005).

Mit Geschwindigkeiten von mehr als 800 km/h bewältigen sie Strecken über tausende von Kilometern in einem Zeitraum von mehreren Stunden. Hierbei ist die Geschwindigkeit abhängig von der Tiefe des Wassers und steigt mit deren Zunahme (siehe Abb. 3). Sie lässt sich wie folgt berechnen: u = Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten(u = Geschwindigkeit; g = Erdbeschleunigung; h = Wassertiefe).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Wellengeschwindigkeit im Zusammenhang mit der Wassertiefe

(www.wdr.de/themen/homepages/die_flutkatastrophe)

Die Bodenberührung bremst die Welle ab. Somit kann die theoretische Höchstgeschwindigkeit nie erreicht werden (Maier 2005). Vor der Erfindung von Lotsystemen wurde im 19. Jahrhundert die Geschwindigkeit von Tsunamiwellen dafür genutzt, um die Wassertiefe der Ozeane zu bestimmen. Die daraus errechneten Werte stimmten bis auf Abweichungen von wenigen hundert Metern mit den heutigen Kenntnissen überein (Lausch 1997).

2.2 Entstehungsformen von Tsunamis

Tsunamis entstehen meistens aufgrund unterschiedlicher geologischer Prozesse. Außerdem können auch kosmische Faktoren eine Rolle spielen. Letztendlich ist die Ursache eines Tsunamis immer eine Form der Wasserverdrängung durch Energie aus dem Erdinneren oder durch Einflüsse von äußeren Faktoren auf den Wasserkörper. Nachfolgend werden vier mögliche Entstehungsformen kurz erläutert.

2.2.1. Erdbeben

Die mit Abstand häufigste Ursache für die Entstehung von Tsunamis sind so genannte Seebeben, wie Erdbeben unter Wasser oft auch bezeichnet werden. Seebeben können verschiedene Gründe haben, die meisten Tsunamis jedoch entwickeln sich an Subduktionszonen, die bei der Kollision von zwei Ozeanplatten oder einer Kontinentalplatte mit einer Ozeanplatte entstehen. Hierbei taucht eine Platte unter die andere. Durch Verkeilungen und Blockaden von Gesteinsmaterial bauen sich Spannungen auf. Die aufgestaute Energie entlädt sich dann ruckartig, was einen vertikalen Versatz des Bodens zufolge haben kann (siehe Abb. 4). Das heißt der ozeanische Boden wird plötzlich gehoben oder gesenkt. Dadurch werden enorme Wassermassen verdrängt, an welche die freigesetzte Energie weitergegeben wird und sich in Form einer Welle ausbreitet. Die Stärke des Bebens spielt bei dem Auslösen eines Tsunamis eine wichtige Rolle. Sie ist auch neben Herdtiefe und Bruchvorgang einer der Parameter, die für die Wellenhöhe auf dem Meer verantwortlich ist (Allmann & Smolka 2005). Ein Beben der Stärke 7,0 auf der Richterskala reicht meistens schon aus um einen Tsunami auszulösen. Bei Werten darunter, ist ein Auslösen eher unwahrscheinlich, was natürlich stark von der Lage des Epizentrums abhängig ist (Lausch 2005).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Entstehung eines Tsunamis

durch ein Seebeben

(www.bmbf.de/de/4840.php)

2.2.2 Vulkanismus

Vulkanismus stellt die zweitgrößte Gefahr dar, die eine Ursache für einen Tsunami sein kann. Aktive Vulkane schleudern bei starken Eruptionen genug Gesteinsmaterial ins Wasser um eine Flutwelle auslösen zu können. Auch große Lavaströme, die ins Wasser fließen, können ein Grund dafür sein. Mit einem Vulkanausbruch einhergehende Erdbeben, ins Wasserrutschende Vulkanflanken oder auch von einer Explosion ausgehende Druckwellen sind weitere Gründe dafür, das Wasser in Form von Tsunamis in Bewegung zu bringen. Vulkane über der Wasseroberfläche sowie Unterwasservulkane stellen unter genannten Aspekten eine starke Bedrohung für nahe gelegene Küstengebiete dar (Maier 2005).

2.2.3 Hangrutsche

Ein weiterer Punkt der Wasserverdrängung sind Erdrutsche oder Erdlawinen. Zum einen können sie durch Abrutschen von Hängen ins Wasser zum anderen auch durch Hangabgänge von Sedimenten oder Gesteinsmaterial unter Wasser Tsunamis auslösen. Bei letzterem wird das darüber liegende Wasser nach unten gesogen und breitet sich in Form von gigantischen Wellen über den Ozean aus (siehe Abb. 5 und 6). Ursachen dafür können Erdbeben, Vulkanismus oder auch anthropogener Natur sein (Maier 2005).

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Abb. 5: Wassersog; ausgelöst durch einen Hangrutsch unter Wasser

(www.zdf.de/inhalt/9/0.1872.2029481.00.htm)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Ausbreitung der Wellen

(www.zdf.de/inhalt/9/0.1872.2029481.00.htm)

2.2.4 Meteoriteneinschlag

Kosmische Einflüsse auf das Meer, werden von Meteoriten verkörpert, welche seit Beginn der Erdgeschichte immer wieder auf unseren Planeten stürzen. Falls Asteroide oder Kometen, welche Durchmesser von ein paar Hundert Metern bis zu einigen Kilometern haben können, mit einer Geschwindigkeit von zehntausenden Kilometern pro Stunde ins Meer stürzen, hätte dies einen Tsunami kaum vorstellbaren Ausmaßes zur Folge.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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Details

Seiten
26
Jahr
2006
ISBN (eBook)
9783640253524
ISBN (Buch)
9783640253562
Dateigröße
1.9 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v120150
Institution / Hochschule
Ludwig-Maximilians-Universität München – Geographie
Note
1,0
Schlagworte
Tsunamis Naturkatastrophen Tsunami Flutwelle Südostasien Thailand Erdbeben Seebeben Welle Katastrophe Indischer Ozean Geologie Geomorphologie Plattentektonik

Autor

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Titel: Tsunamis. Ursachen, Auswirkungen und Vorsorgemaßnahmen