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Nr. 87, 16.07.2016  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE  Feedback 

Spuren lesen im Meeresboden

Ein Team aus der Geophysik erkundet die Überreste einer Hangrutschung gewaltigen Ausmaßes vor der Küste Neufund­lands. Der Unterwasserrutsch, der 1929 einen Tsunami auslöste, lässt Rückschlüsse auf ähnlich gelagerte Unter­wasserhänge zu.


Studierende der Uni Kiel legen gemeinsam mit der Besatzung des Forschungsschiffes »Maria S. Merian« ein akustisches Messkabel zur Vermessung des Meeresbodens aus. Foto: Wegener

Rutschung klingt irgendwie zu harmlos für etwas derartig Gewaltiges. Bei der fast 90 Jahre zurückliegenden submarinen Hangrutschung vor der Küste Ostkanadas setzen sich auf einer Breite von 100 Kilometern dort abgelagerte Sedimente in Bewegung. Die Fläche der Rutschung beträgt rund 20.000 Quadratkilometer, ist also etwa 1,25 mal so groß wie Schleswig-Holstein. Circa 200 Kubikkilometer Meeresboden rutschten dabei in die Tiefsee. Dieses Ereignis verursachte einen Tsunami, der an der Südküste Neufundlands 28 Menschenleben forderte. Auslöser der Hangrutschung war ein Erdbeben mit einer Stärke von 7,2.

»Durch Aufzeichnungen von seismologischen Stationen konnte man dieses Erdbeben recht gut charakterisieren«, sagt Professor Sebastian Krastel, der am Institut für Geowissenschaften die Abteilung Marine Geophysik und Hydroakustik leitet. »Die Aufzeichnungen zeigen, dass nicht das Erdbeben den Tsunami ausgelöst hat.« Vielmehr habe das Erdbeben eine große Massenbewegung in Gang gesetzt, eine Schlammlawine, die ordentlich Fahrt aufnahm und mit bis zu 100 Stundenkilometern voranpreschte. »Das weiß man, weil diverse Unterseekabel nacheinander kaputtgegangen sind. Zuerst die oberen Kabel und zum Schluss die unteren«, sagt Krastel, der im Oktober 2015 eine Forschungsfahrt mit internationaler Beteiligung in das Gebiet des sogenannten Grand Banks Tsunami geleitet hat.

Interessant für die Forschung ist dieses Ereignis, weil es die erste eindeutige Dokumentation eines rutschungsinduzierten Tsunamis ist. Hieran lassen sich die zugrundeliegenden geologischen Prozesse detailliert untersuchen und darauf aufbauend die Folgen ähnlicher geologischer Situationen abschätzen. Das Besondere an der Situation in der Neufundlandbank ist allerdings die Tatsache, dass der dort abgerutschte Hang nach derzeitiger Auffassung als ungefährlich gelten würde.

Gängige Lehrmeinung ist, dass es große vertikale Versätze braucht, also hohe Abrisskanten, um einen Tsunami auszulösen. Krastel: »Das gibt es da überhaupt nicht. Vielmehr finden wir hier eine flache, aber räumlich ausgedehnte Rutschung. Wenn wir nicht wüssten, dass diese 1929 einen Tsunami ausgelöst hat, hätten wir den Hang als ungefährlich eingeschätzt.«

Die Rutschung und den Tsunami gab es aber definitiv. Daher untersuchen Krastel und sein Team in Kooperation mit einer Arbeitsgruppe der Universität Halifax, Kanada, die genauen Umstände, die dazu führten, dass ein vermeintlich harmlos aussehender Hang einen Tsunami auslösen konnte. »Unsere Erkenntnisse können dazu beitragen, das Risiko anderer Hänge zu beurteilen.« Mittels hydroakustischer Methoden (Echolot, Seismik) tasten sie den Meeresboden ab und zeichnen die Sedimentstrukturen auf.

»Wir haben den Meeresboden vermessen und können hohe Versätze ausschließen«, sagt Dr. Katja Lindhorst, Postdoktorandin in Krastels Arbeitsgruppe. Die aufgezeichneten Daten zeigten vielmehr, dass das Rutschungsmaterial sehr großflächig verteilt worden sei.

Ziel des Projektes ist, die Rutschung von 1929 möglichst genau zu charakterisieren. Dazu werden geometrische Parameter erfasst, insbesondere die Volumina der bewegten Massen, sowie geotechnische Parameter des Materials wie zum Beispiel die Scherfestigkeit bestimmt. »Das hilft uns zu verstehen, ob ein Hang stabil ist oder nicht«, sagt Krastel, der auch Mitglied im Exzellenzcluster »Ozean der Zukunft« ist.

Wichtig für die Risikoabschätzung sei auch zu wissen, ob es wiederholte Ereignisse an der Stelle gab. Wissenschaftlich sehr interessant sei außerdem die Dynamik der Rutschung. Denn eine langsame, kriechende Bewegung würde keinen Tsunami auslösen.

Um diese Fragen zu beantworten, wurden bei der Fahrt mit der Maria S. Merian im Nordatlantik eine Vielzahl von hydroakustischen Daten gesammelt sowie ergänzend dazu Bohrkerne ge­zo­gen. Das Material wird derzeit ausgewertet. Für die Feldarbeit kann Sebastian Krastel auf die Mitarbeit von Studierenden der Geophysik zählen. »Wir sind in der glücklichen Situation, dass wir aktuelle Forschungsfragen mit der Ausbildung kombinieren können. Von der 21-köpfigen wissenschaftlichen Besatzung an Bord waren über die Hälfte Studierende. Sie haben dadurch die Möglichkeit, an aktuellen internationalen Forschungsprojekten mitzuarbeiten. Und wir können an Bord jede Hilfe gebrauchen.«

Kerstin Nees
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