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Infoblatt Tsunami-Frühwarnsysteme


Tsunami-Frühwarnsysteme im Überblick



Seebeben Indonesien - Verwüstetes Banda Aceh - Dezember 2004 (dpa)


Gefahren durch Tsunamis

Von 1900 bis 2001 wurden allein im Pazifik 796 Tsunamis registriert, von denen 117 Todesopfer forderten, die meisten nahe des Bebenherdes. Lediglich neun Tsunamis hatten überregionale Zerstörungen zur Folge.
Ein Tsunami hat eine derart große Energie, dass er beim Auftreffen aufs Festland fast alles dem Erdboden gleichmacht; bei Wellen von bis zu 30 Metern Höhe liegen die Überlebenschancen bei Null. Aber auch deutlich kleinere Tsunamiwellen haben, abhängig von Faktoren wie Küstenmorphologie, Besiedlungsdichte oder Bauweise, schon erhebliche Zerstörungen angerichtet und viele Menschenleben gekostet. So können an flachen Küsten selbst kleinere Wellen von drei Meter Höhe weit ins Landesinnere vordringen. Mitunter birgt das abfließende Wasser durch seine große Sogwirkung eine größere Gefahr für Menschen und Güter als die eigentliche Welle.


Frühwarnsysteme

Einzig effektiver Schutz stellt eine rechtzeitige Evakuierung bedrohter Küstenbereiche dar. Dies setzt drei Dinge voraus: Zum einen muss als technische Komponente ein Vorwarnsystem installiert sein, wodurch geologische Ereignisse, die zur Entstehung von Tsunamis führen können, erkannt und bewertet, somit das Risiko für bestimmte Gebiete abgeschätzt und darauf basierend sofort Warnungen heraus gegeben werden können. Zum anderen müssen in Ländern, die durch Tsunamis bedroht sind, administrative Stellen eingerichtet werden, die Warnungen empfangen und Evakuierungen einleiten können. Dazu bedarf es schließlich noch eines ausgefeilten und professionellen Katastrophenmanagements mit Evakuierungsplänen etc.
Die extrem hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit führt zu sehr kurzen Vorwarnzeiten. So würde ein Tsunami, der von einem Seebeben bei Hawaii ausgelöst wird, amerikanisches Festland nach fünf, Indonesien nach acht Stunden erreichen. Hawaii selbst wäre sofort betroffen, eine Evakuierung praktisch unmöglich. Auch für viele andere Pazifikinseln verbliebe nicht viel Zeit, zudem liegen diese Atolle oft nur wenig über dem Meeresspiegel und würden von diesen Wellenbergen komplett überspült.
Im pazifischen Raum, wo Tsunamis aufgrund hoher tektonischer Aktivität am häufigsten auftreten, existiert seit Langem ein koordiniertes Netzwerk seismologischer Stationen, die, unterstützt durch weitere Messinstrumente etwa an Bojen, die Wellenprofile aufzeichnen, analysieren und Warnungen vor drohenden Tsunamis rechtzeitig zu verbreiten versuchen. Vorhersagezentren befinden sich neben dem Knotenpunkt auf Hawaii, dem Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) in Alaska, Chile, Japan, Französisch-Polynesien und Russland. Nach der Katastrophe von Südasien 2004 ist damit zu rechnen, dass auch anderswo verstärkt Anstrengungen unternommen werden, trotz hoher Kosten Rettungssysteme zu verbessern. Australien und Indien haben sich entschieden ein Tsunami-Frühwarnsystem im Indischen Ozean aufzubauen. Gleiches wurde von sieben europäischen Forschungszentren für das Mittelmeer beschlossen, da sich hier durch häufige Erdbeben, die geringe Größe des Meeres und die dichte Besiedlung der Küstenstreifen ein hohes Gefahrenpotenzial durch Tsunamis ergibt. Das System sowie die notwendige Infra- und Kommunikationsstrukturen ist seit Anfang 2012 vollständig einsatzfähig.


Dart

Doch auch auf wissenschaftlicher Seite besteht Entwicklungsbedarf, da Fehlalarme zum einen hohe Kosten bedeuten, zum anderen aber auch dazu führen, dass Warnungen nicht mehr ernst genommen werden. Etwa drei Viertel aller Tsunamiwarnungen nach 1948 stellten sich im Nachhinein als blinder Alarm heraus.
Derzeit ruhen die Hoffnungen der Tsunamiforscher auf dem Ausbau eines Systems namens DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Mithilfe von Drucksensoren auf dem Meeresgrund sollen hier frühzeitig selbst kleinste Meeresspiegelschwankungen, die auf Tsunamis zurückgehen, erkannt und über Satelliten gemeldet werden. Das System, das bereits vor der US-amerikanischen Küste im Einsatz ist, könnte auch in anderen Gegenden der Weltmeere dazu beitragen, Tsunamis schneller zu identifizieren und somit wertvolle Zeit zu gewinnen, um die Bewohner betroffener Gebiete zu warnen.


TEWS

Das Tsunami-Early-Warning-System (TEWS) wurde in Folge des verheerenden Tsunamis im Dezember 2004 als Kooperationsprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie des indonesischen Forschungsministeriums RISTEK in Auftrag gegeben. Das Projekt zielt insbesondere auf eine Verkürzung der Vorwarnzeit durch Datenübermittlung in Echtzeit. Dazu werden Erdbeben über Breitbandseismometer und ein GPS-Netz, welches den Deformationszustand überwacht, erfasst. Ferner werden über Drucksonden bzw. -pegel auf dem Ozeanboden und GPS-Bojen, ergänzt von Küstenpegeln Daten der Welle gewonnen, um Fehlalarme zu minimieren. Die Informationen werden unter Berücksichtigung der Ozeanbodentopographie unmittelbar in Simulationen umgesetzt, um mögliche Auswirkungen des Tsunamis abschätzen zu können. Auf deren Basis werden dann etwaige Warnungen herausgegeben.


Warnungen in der Praxis

Tsunami-Frühwarnsysteme machen sich zu Nutze, dass bestimmte Informationen über das mögliche Auftreten eines Tsunamis gewonnen werden können, bevor der Tsunami selbst seine zerstörerische Kraft entfalten kann. Erdbebenwellen breiten sich viel schneller aus als die Tsunamiwelle selbst. Ist z. B. ein ausreichend dichtes Netz seismischer Stationen verfügbar, lassen sich daher bereits nach wenigen Minuten genaue Rückschlüsse über den Ort und die Stärke eines Erdbebens ziehen und damit eine möglicherweise davon ausgehende Tsunamigefahr prognostizieren. GPS-Stationen messen zentimetergenau die Verschiebung der Erdoberfläche, welche sich auf den Meeresboden extrapolieren lässt und eine präzise Prognose der Tsunamigefahr ermöglicht. Bojen messen die Tsunamiwelle direkt noch auf hoher See, so dass eine Vorwarnzeit bleibt.
Seismologische Messstationen registrieren auch geringste Erschütterungen. Der Abgleich der Bebensignaturen mehrerer Seismographen erlaubt innerhalb kürzester Zeit eine genaue Lokalisierung des Bebenherdes. Handelt es sich um ein Seebeben gewisser Stärke, geben die Stationen eine "Tsunami Watch"-Meldung heraus, auch wenn noch nicht feststeht, ob überhaupt eine Tsunamiwelle ausgelöst wurde.
Erst wenn zusätzlich Änderungen des Meeresspiegels festgestellt werden (beispielsweise durch das DART-System), gibt das Tsunamiwarnzentrum eine "Tsunami Warning" heraus. Diese Warnung geht an sämtliche dem Verbund angeschlossene Stellen in betroffenen Ländern, die umgehend weitere Maßnahmen in die Wege leiten.
Sobald Analysen ergeben haben, mit welcher Geschwindigkeit und in welcher Richtung sich der Tsunami ausbreitet, informieren die Behörden die Öffentlichkeit: Radio- und Fernsehsendungen werden unterbrochen, Sirenen warnen Küstenbewohner, die dann umgehend höher liegendes Gelände aufsuchen oder sich ins Landesinnere begeben. Voraussetzung für einen reibungslosen Ablauf dieser Evakuierungsmaßnahmen ist bereits im Vorfeld die Aufklärung der Bevölkerung in den betroffenen Regionen über Verhaltensregeln bei Tsunamis und die Auszeichnung von sicheren Evakuierungsrouten sowie Gefahrenzonen.
Japan, als am stärksten von Tsunamis bedrohtes Land, hat derzeit das wohl fortschrittlichste Warnsystem: Neben baulichen Schutzmaßnahmen wie Stahlbetonwänden an den Küsten verfügt der Inselstaat nämlich über ein weit gehend automatisiertes Warnsystem, das Messergebnisse auswertet und Warnungen generiert. Ziel ist es, innerhalb von nur drei Minuten nach einem Bebenereignis eine zuverlässige Tsunamiprognose zu erstellen und bei Bedarf die Bevölkerung zu warnen: Angesichts der hohen tektonischen Aktivität in der Region und der enormen Geschwindigkeit dieser Wellen kommt es auf jede Minute an.


Weitere Frühwarnsysteme

In den vergangenen Jahrzehnten haben zahlreiche Staaten – insbesondere in Pazifiknähe - technische Frühwarnsysteme eingerichtet. Dort wurde zwischen 1950 und 1965 ein Netz von Sensoren am Meeresboden und an sonstigen wichtigen Stellen eingerichtet, das kontinuierlich alle relevanten Daten misst und über Satellit an das Pacific-Tsunami-Warning-Center (PTWC) auf Hawaii meldet. Dieses wertet die Daten laufend aus und kann innerhalb von 20 bis 30 Minuten eine Tsunami-Warnung verbreiten.
Einige Küstenstädte schützen sich durch riesige Deiche, deren Tore innerhalb von wenigen Minuten geschlossen werden können. Der Küstenschutz beobachtet zudem direkt oder mittels Kameras den Meeresspiegel.
Im Bereich des Indischen Ozeans gibt es leider zahlreiche Staaten, die noch über ein entsprechendes Frühwarnsystem verfügen bzw. in denen die Informationen – bewusst oder unbewusst – nicht an die Bevölkerung weitergegeben werden können. Die Staaten am Indischen Ozean haben nach der Flutkatastrophe in Südasien 2004 beschlossen, ein Tsunami-Frühwarnsystem einzurichten.
Indonesien hat ein deutsches Frühwarnsystem geordert – das German-Indonesian-Tsunami-Early-Warning-System (GITEWS) - das im Auftrag der deutschen Bundesregierung vom Geoforschungszentrum (GFZ) Potsdam und sieben weiteren Institutionen entwickelt wurde. Es ist seit März 2011 in Betrieb. Durch seismische Sensoren und GPS-Technologie erlaubt dieses komplexe System noch exaktere Vorhersagen als das PTWC.
Malaysia hat das Malaysian-National-Tsunami-Early-Warning-System (MINTEWS) eingerichtet, das derzeit eine Alarmierung der Bevölkerung innerhalb von zwölf Minuten nach dem Ereignis ermöglicht. Für 2012 wurde die Verkürzung der Alarmzeit auf zehn Minuten anvisiert.
Taiwan nahm am 14. November 2011 ein unterseeisches seismisches Beobachtungssystem in Betrieb. Die in etwa 300 m Meerestiefe an einem Unterseekabel befestigten Komponenten des Frühwarnsystems sind über eine Strecke von 45 Kilometern verteilt und sollen die Vorwarnzeit für Tsunamis und Erdbeben weiter verkürzen.
Die Koordination der vorhandenen Systeme zu einem weltweiten System wird seit Mitte 2005 vorangetrieben, z.B. durch die UNO.


Quelle: Geographie Infothek
Autor: Sebastian Siebert, Kristian Uhlenbrock
Verlag: Klett
Ort: Leipzig
Quellendatum: 2002
Seite: www.klett.de
Bearbeitungsdatum: 31.03.2012
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