Phantom-Erdbeben und Tsunami: Die Beinahe-Katastrophe im Südatlantik

Spätestens seit 2004 ist den meisten Menschen in gefährdeten Gebieten das Zerstörungspotential von Tsunamis bekannt. Infolge der damaligen Katastrophe im Indischen Ozean wurden weltweit Tsunamifrühwarnsysteme installiert, die nach einem schweren Erdbeben gefährdete Küsten warnen sollen. Systeme, die bisher überwiegend solide das hielten, was sie versprachen. Doch der Abend des 12. August legte, bisher unbeachtet von der Weltöffentlichkeit, einen Schatten über die Verlässlichkeit: Ein sonderbares Vorbeben, falsche Messungen und daraus folgende falsche Einschätzungen führten dazu, dass ein Megaerdbeben nicht erkannt, eine Tsunamigefahr nicht ermittelt und umliegende Küsten nicht gewarnt wurden. Nur durch Glück bleib eine Katastrophe aus. Eine Zusammenfassung.

20:32 Uhr MESZ am Donnerstagabend. Auf den unbesiedelten Südsandwich-Inseln wird ein schweres Erdbeben registriert. Magnitude 7.0 bis 7.1, so die erste Einschätzung von United States Geological Survey (USGS) und anderen Erdbebendiensten. Dazu eine mittlere Tiefe von 60 bis 80 Kilometern. Ein Erdbeben, wie es an der kleinen aber seismisch sehr aktiven Sandwich-Subduktion sehr häufig vorkommt. Soweit also kein Grund zur Beunruhigung. Die initiale Magnitude, die auch das US Tsunamiwarnzentrum zunächst verwendet, lässt keine Riesenwelle erwarten.

Doch in den Folgeminuten ergab sich schnell ein anderes Bild: Das Erdbeben war lang. Sehr lang. Fast vier Minuten rutschten Milliarden Tonnen an ozeanischer Erdkruste aneinander vorbei, gefolgt von ungewöhnlich starken Nachbeben weit jenseits von Magnitude 6. Automatische Messsysteme wie ALomax haben dies schnell registriert und setzten ihre vorläufigen Magnitudeneinschätzungen deutlich höher. Magnitude 8.2 oder auch 8.1 wie beim Italienischen INGV sind hier die Ergebnisse.

Massive Abweichung also zu großen Erdbebendiensten, die die Grundlage von internationalen Tsunami-Warnsystemen bilden. USGS korrigierte nach manueller Auswertung kurz vor 21 Uhr, setzte es immerhin auf Magnitude 7.6, bevor es später auf M7.5 korrigiert wurde. Doch auch das, zusammen mit der mittleren Tiefe von über 60 Kilometern, sprach nicht für einen überregionalen Tsunami. Die Rede war lediglich von lokal gefährlichen Wellen. Auf diesem Wert steht USGS noch immer. Das Geoforschungszentrum Potsdam liegt mit Magnitude 7.7 ein wenig höher.

Abb. 1: Screenshot der USGS-Eventseite um 12 Uhr MESZ am 13. August 2021.
Abb. 2: Screenshot der Geofon-Eventseite um 12 Uhr MESZ am 13. August 2021.

Zu diesem Zeitpunkt hatte das USGS aber immerhin schon erkannt, dass irgendwas nicht stimmt. Dazu auch der Hinweis-Text:

Seismic observations suggest this is a complex earthquake. There are indications in the seismograms of a secondary larger event occurring approximately 3 minutes after the initial M7.5. Other observations point to a larger event including a more productive and distributed aftershock sequence than would be expected for a M7.5 earthquake. USGS is investigating the timing, size, and source properties of both events, and will update information once more definitive solutions are identified. This analysis will require detailed modeling, and could take several days to complete.

Die vorläufige Theorie des USGS: Es waren (mindestens) zwei Erdbeben innerhalb weniger Minuten: Ein M7.5 Vorbeben unmittelbar gefolgt von einem zweiten, stärkeren. Die seismologischen Aufzeichnungen zeigen in der Tat ein sehr komplexes Verhalten, das mit einem einzelnen Magnitude 7.1 bis 7.5 nicht erklärbar ist.

Dazu später mehr. Schauen wir zunächst auf das, was eigentlich so nicht passiert sein sollte: Den atlantikweiten Tsunami. Wie erwähnt gab es aufgrund der niedrig geschätzten Magnitude keine großflächige Tsunamiwarnung. Nur an direkt angrenzenden Küsten sei mit potentiell gefährlichen Wellen zu rechnen. Wie wir seit Freitagmorgen wissen, war diese Einschätzung zu optimistisch.

Den Tsunami gab es. Neben den South Sandwich Inseln und den angrenzenden (ebenfalls kaum besiedelten) Südgeorgien und den Falkland-Inseln zeigen auch Messtationen in Brasilien, Kapverden, Ghana, Madagaskar und Mauritius sowie auf den französischen Inseln im Indischen Ozean Wellenhöhen von über 20 Zentimetern. Teils sind diese Küsten mehr als 8000 Kilometer entfernt. Gefährlich waren diese nicht. Aufzeichnungen fehlen hingegen von der gesamten Südwestküste Afrikas.

Auf den Südsandwich-Inseln direkt, wo es ebenfalls keine Messungen gibt, könnte der Tsunami laut Risklayer-Berechnungen, die sich mit realen Messungen an anderen Standorten decken, eine Höhe von bis zu 10 Metern erreicht haben. Die nächst gelegene Messtation auf der Rückseite von Südgeorgien, rund 750 Kilometer entfernt vom Bebenherd, registrierte rund ein Meter Wellenhöhe. Auf der wellenzugewandten Seite der Insel dürfte es deutlich mehr sein. Für die 4000 Kilometer entfernten Küsten Südafrikas, wo wie gesagt keine Messtationen aktiv sind, ergeben die Berechnungen rund 1,5 Meter Wellenhöhe. Dies wäre für die meisten Küsten bereits gefährlich. Da die Küsten Südafrikas aber für große Sturmwellen nicht nur bei Surfern bekannt sind, blieben negative Effekte aus.

Ein Tsunami, der an allen Küsten des Südatlantiks, zahlreichen Inseln im Indischen Ozean und auch entlang der Antarktis registriert wurde und in diesen Minuten sogar die 10.000 Kilometer entfernten Kanaren erreicht hat.

Abb. 3: Meeresspiegelmessungen auf La Gomera, Kanaren (Spanien). Auch hier ist der Tsunami noch deutlich in den Aufzeichnungen zu sehen.

 

Das alles folgte auf ein Megabeben mit Magnitude 8.0 bis 8.4, das bisher nicht registriert wurde, da es ein zeitlich unglückliches Vorbeben gegeben hat.
Die Südsandwich-Inseln sind sehr abgelegen und gleichzeitig nahezu unbesiedelt. Mit Südafrika und Argentinien sowie der Antarktis sind die nächsten Festland-Küsten tausende Kilometer entfernt. Durch diese glücklichen Umstände gab es allein schon aufgrund der Distanz keine große Tsunami-Gefahr. Wäre dieses Erdbeben so an einer anderen Küste passiert, beispielsweise in der Karibik. wären die Auswirkungen ungleich fataler.

Leider handelt es sich um einen Fehler, der sich aus den Umständen ergibt und nur schwer vermieden werden kann. Erdbebenmessung ist darauf ausgelegt, dass innerhalb der ersten Minute eine Magnitude ermittelt werden kann, die einigermaßen akkurat ist und als Basis für Frühwarnungen, etc. Verwendung findet. Weitere, manuelle Auswertungen des gesamten Signals führen dann oft zu einer weiteren Korrektur. Bei großen Erdbeben ist dies oft eine Korrektur nach oben, so wie beim Tohoku-Erdbeben 2011 von 8.8 auf 9.1. Meist sind die Unterschiede aber nicht so signifikant, dass sich dramatische Änderungen ergeben.
In diesem Fall waren es aber sehr wahrscheinlich zwei oder mehr Erdbeben innerhalb weniger Minuten. Das erste deutlich schwächere mit Magnitude 7.1 wurde von den Erdbebendiensten ordnungsgemäß registriert. Doch führte dieses erste Beben dazu, dass die ersten Wellen des folgenden Hauptbebens überlagert wurden und so von keinem automatischen System und auch manuell erst auf dem zweiten Blick qualitativ erfasst wurden. Somit war es nicht möglich, einem Frühwarnsystem entsprechend zeitig zu erkennen, dass dort etwas deutlich größeres drin steckte.

Welche Magnitude dieses Hauptbeben am Ende hatte, wird wohl erst in einigen Tagen genau bestimmt sein, da es nicht einfach ist, die einzelnen Beben voneinander zu unterscheiden. Die Bruchlänge, die Bruchdauer und der starke Tsunami sprechen für mindestens Magnitude 8, wahrscheinlich Magnitude 8.2 bis 8.4. Das rechnerisch stärkste Erdbeben, was an der Sandwich-Subduktion möglich ist, hätte Magnitude 8.5, was aber schon ausgeschlossen werden kann, da nur rund die Hälfte der Subduktion in diesem Beben involviert war.

Die große Distanz zu Küsten, zu Menschen hat verhindert, dass das Übersehen dieses Phantom-Erdbebens schlimmere Konsequenzen hatte. Wäre es in der Karibik oder in Indonesien passiert, wären die Auswirkungen katastrophal. Dies sollte uns deutlich machen, dass solche Fehler möglich sind und dass man bei großen Erdbeben nicht auf Warnungen warten soll. Wenn es stark bebt: Weg von der Küste. Egal wie wahrscheinlich oder unwahrscheinlich es zunächst scheint, dass tatsächlich was passiert. Frühzeitiges Evakuieren kann Leben retten.

Hinweis: Die Ankündigung, den Erdbebennews-Normalbetrieb nicht weiterzuführen, bleibt bestehen. Dieser Artikel soll aufgrund der besonderen Umstände eine Ausnahme bleiben, bis ein Nachfolger für die Seite gefunden ist. 

 

Ein Kommentar

  1. Genau solche Berichte sind der Grund wieso ich Erdbebennews vermissen werde. Für einen Laien sieht der RSS Feed vom GFZ dramatisch aus. Über 40 Erdbeben, die meisten deutlich über Magnitude 5 und das binnen weniger Stunden nur die Südsandwich Inseln betreffend. Man brauch vermutlich ein Studium und die Erfahrung um dies so einordnen zu können wie es oben im Artikel geschehen ist. Wenn man dann noch auf Twitter liest das ein (kleiner) Tsunami auf den Kanaren detektiert wurde (und ich ehrlich gesagt die Süd-Sandwich inseln im Pazifik statt Südatlantik verortet habe) werde ich hellhörig. Und genau dann fällt man vermutlich schnell auf Fake News und Effekt-Hascherei einger Sensationsjournalisten rein und fragwürdigen Webseiten rein. Grad deswegen fand ich eine Seite wie Erdbebennews wichtig. Ich verstehe die Beweggründe und das man es vermutlich als eine einzelne Person nicht aushalten kann auf Social Media angegriffen zu werden. Vielleicht wäre ja das Weiterführen mit solch hochwertigen Texten weltweite Ereignisse betreffend weiter möglich und die die Ereignisse in und um Deutschland herum schlicht zu „ignorieren“.

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