Warum sie so schwer vorherzusagen sind

Warum sie so schwer vorherzusagen sind

Das Verhalten eines durch ein Erdbeben verursachten Tsunamis ist bekannt und vorhersehbar.

Ein Tsunami – wie der, der am Samstag die kalifornische Küste bedrohte – verursacht durch einen Vulkan? Es ist eine ganz andere Geschichte.

Das Grundprinzip ist bei beiden Veranstaltungen gleich: Wasser bewegt sich plötzlich und erzeugt Wellen. Das Wasser kann nirgendwohin gehen, außer … weit.

Aber während ein Erdbeben ein plötzliches Drama auslöst, ist ein von einem Vulkan erzeugter Tsunami eine kompliziertere Unterwasserproduktion von Unterwasserexplosionen, Gasfreisetzungen, explosiven Trümmern, Lavaströmen und Erdrutschen.

Das Risiko eines vulkanischen Tsunamis kann auch länger andauern. Nach einem Erdbeben können Unterwassernachbildungen wochenlang vibrieren. Aber nach einem Vulkan können die Trümmer bei ruhiger See noch Monate oder sogar Jahre weiter fließen. Der Ausbruch am Samstag ereignete sich gegen 17:14 Uhr Ortszeit (20:14 Uhr Freitagnacht in Kalifornien) in einem Vulkan im Pazifischen Ozean vor Tonga, etwa 5.300 Meilen südwestlich von San Francisco. Die vom Tsunami erzeugten Wellen fegten etwa 12 Stunden später durch Nordkalifornien und fielen mit der Flut zusammen.

Aus diesem Grund wurden die Bewohner von Hawaii, Alaska und dem US-Pazifikraum am Samstag aufgefordert, die Küstenlinie zu verlassen oder zu meiden und die aktualisierten Anweisungen der örtlichen Notfallmanagementbeamten zu beachten.

„Vulkane haben viel zu bieten“, sagte er Nathan Holz, leitender Forschungsgeograph am USGS Western Geographic Science Center in Portland, Oregon. „Es gibt mehr physikalische Prozesse, was es schwieriger macht, wirklich ein Gefühl dafür zu bekommen, wie sich das Wasser verhalten wird – und was wir sehen werden.

„Eine riesige Luftblase erscheint, katastrophal“, sagte er. „Der Ozean rülpst und dieses Rülpsen beinhaltet Kieselsteine ​​und Asche.“

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Vulkanische Tsunamis sind relativ selten, weniger als 100 wurden in den letzten zwei Jahrhunderten registriert. Einer der jüngsten ereignete sich im Jahr 2018, als ein Großteil der indonesischen Vulkaninsel Anak Krakatau in den Ozean einstürzte, das Tiefland von Java und Sumatra überschwemmte und rund 400 Menschen tötete.

Die meisten Tsunamis werden durch Erdbeben verursacht, nicht durch Vulkane. In den Vereinigten Staaten werden die meisten durch die Schaffung neuer Inseln in der Aleutenkette in Alaska ausgelöst.

Aber auf einem Planeten, der zu zwei Dritteln aus Wasser besteht – und seismisch erschüttert ist – sind viele Küstenbewohner in Gefahr.

„Ernsthafte Tsunami-Risiken bestehen an allen Küsten, die sowohl dem offenen Meer als auch relativ jungen großen Vulkaninseln gegenüberstehen“, so a Übersichtsartikel von 2003 über Mega-Tsunamis von den deutschen Wissenschaftlern Franziska Whelan und Dieter Kelletat.

Die Vorhersage von Vulkanausbrüchen ist eine Herausforderung. Obwohl es ein ausgeklügeltes globales Netzwerk seismischer Stationen gibt, um Erdbeben zu überwachen und durchschnittliche Wiederholungsintervalle abzuschätzen, „sind Vulkane viel unberechenbarer, besonders wenn sie ruhig sind“, sagte Wood.

Besonders schwierig ist es, wenn der Vulkan unter Wasser steht.

Um terrestrische Vulkane zu überwachen, können Sensoren einfach an der Seite eines Hügels platziert werden.

„Aber bei der Unterwasserüberwachung steht ihnen dieses Material nicht zur Verfügung“, sagte Wood. „Es ist sehr, sehr schwierig.“

das Nationales Tsunami-Warnzentrum in Palmer, Alaska, konzentriert sich hauptsächlich auf Erdbeben. Erkennen seine Computer beispielsweise ein Seebeben der Stärke 7, geht das System automatisch in höchste Alarmbereitschaft.

Aber egal, ob ein Tsunami durch einen Vulkan oder ein Erdbeben ausgelöst wird, sein Verlauf wird mit identischen Werkzeugen verfolgt.

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Ankommende Wellen werden vom nationalen Tsunami-Warnsystem genau verfolgt, während sie sich über den Ozean ausbreiten. Die Reisezeit hängt von der Tiefe des Meeresbodens ab, und Wissenschaftler kennen die Tiefe des Meeresbodens für die ganze Erde. Sobald sie also wissen, wann und wo ein Vulkan ausbricht, können sie normalerweise vorhersagen, wann ein Tsunami auf eine bestimmte Küste treffen wird.

Das System verfügt über ein 12 Millionen Netz von 39 Stationen, genannt Tiefsee-Tsunami-Bewertung und -Benachrichtigung (DART), auf Meeresböden auf der ganzen Welt. Es wurde 1986 nach einer falschen Tsunami-Warnung in Hawaii gebaut und nach dem Tsunami im Indischen Ozean 2004, der mehr als 200.000 Menschen tötete, modernisiert.

Die tiefen Unterwassersensoren von DART, die am Meeresboden verankert sind, erkennen Änderungen des Wasserdrucks und senden diese Informationen dann über Schallwellen an eine schwimmende Boje. Die Boje sendet Daten per Satellit an Küstenwarnzentren.

Tonga erlitt die direktesten Auswirkungen des Ausbruchs am Samstag mit einer plötzlichen Unterwasserexplosion und Schockwellen, gepaart mit Meereswellen. Am Samstag überschwemmte Wasser schnell Teile des Küstengebiets um die Hauptstadt Nuku’alofa auf Tongas größter Insel Tongatapu.

An der Westküste der Vereinigten Staaten und auf Hawaii erfolgte der Anstieg der Wasserstände mehrere Stunden später. Sie sind nicht so groß oder so mächtig, sagte Wood. Aber sie seien immer noch gefährlich, fügte er hinzu, insbesondere in Häfen und Häfen, aufgrund physischer Schäden an Docks und Piers.

„Wellen können sich in einem Hafen verfangen und mehrere Stunden lang wie ein Flipper herumspringen“, sagte er.

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