Tsunamigefahr durch Inselvulkane
Durch Rutschungen an Vulkaninseln können zerstörerische Tsunamis ausgelöst werden. Im Rahmen einer mehrwöchigen Expedition wollen Kieler Meeresforscher unter der Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE das Auseinanderbrechen der Ritter Insel in der ehemaligen deutschen Kolonie Neupommern im Westpazifik untersuchen.
Flankenzusammenbrüche von Vulkaninseln generieren hochenergetische Erdrutsche, die große Tsunamis verursachen können. Computersimulationen zeigen, dass sehr große vulkanische Erdrutsche sogar zu ozeanweiten Flutwellen führen können. Die Magnitude solcher Tsunamis ist jedoch umstritten, da sie von vielen Faktoren abhängt, insbesondere von den submarinen Transport- und Ablagerungsprozessen. Für eine vollständige Analyse des Gefahrenpotentials, das von Flankenkollapsen ausgeht, ist es daher wichtig, diese Faktoren im Detail zu untersuchen.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Dr. Christian Berndt vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel in den kommenden vier Wochen mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE die Westflanke von Ritter Island in der Bismarcksee im Westpazifik genauer untersuchen. „1888 sind beim Kollaps der Westflanke der Insel etwa fünf Kubikkilometern Material bewegt worden“, erläutert der Geophysiker Christian Berndt. „Damit ist die Rutschung der größte historisch belegte Flankenkollaps eines Vulkans“, so Berndt weiter.
Nach Ansicht der Forscher bietet das Arbeitsgebiet aus mehreren Gründen ideale Bedingungen zur Rekonstruktion der submarinen Transport- und Ablagerungsprozesse. Zum einen hat der Zusammenbruch in jüngster geologischer Vergangenheit stattgefunden und somit sind die Ablagerungen im marinen Bereich sehr deutlich erkennbar. Ferner sind historische Aufzeichnungen wie Augenzeugenberichte von dem Ereignis vorhanden. Diese enthalten unter anderem die Höhen und Ankunftszeiten des ausgelösten Tsunamis, wie sie von deutschen Siedlern auf mehreren Nachbarinseln gemessen und dokumentiert wurden.
„Wir werden eine ganze Reihe verschiedener geologischer, geophysikalischer und biologischer Untersuchungsverfahren anwenden, um mehr über das Ereignis zu erfahren“, erläutert Christian Berndt. Nach einer detaillierten Kartierung mit Fächerecholot und Parasound, kommen seismische Verfahren zum Einsatz. Mit dem P-Cable System des GEOMAR soll dann ein dreidimensionales Bild des Untergrundes erstellt werden, um die Dynamik des vulkanischen Erdrutsches zu analysieren. Ferner werden auch Sedimentproben aus der Rutschungsablagerung genommen, um ihre Zusammensetzung und Herkunft sowie die zeitliche Entwicklung zu ermitteln. Der Tiefseeroboter HyBIS vom GEOMAR wird dann verwendet, um Proben von großen Rutschungsblöcken zu nehmen und die Meeresbodenstrukturen durch Videoaufnahmen zu kartieren.
„Mit Hilfe der gewonnen Daten wird es im Nachgang möglich sein, den Tsunami und die Rutschung numerisch zu simulieren, um so die unbekannten Parameter wie Beschleunigung und Geschwindigkeit des abrutschenden Materials zu berechnen, die dann in Gefährdungsanalysen für andere Vulkane benutzt werden können“, so Christian Berndt.
Das Forschungsschiff SONNE ist das modernste deutsche Forschungsschiff und wird der Wissenschaft vom Bundesministerium für Bildung und Forschung zur Verfügung gestellt. Die Vorsorgeforschung des Bundesforschungsministeriums verfolgt das Ziel, vordringliche Lücken zum Klimawandel durch exzellente Forschung zu schließen und praktisch wirksame Kompetenz in der Nutzung von Klimawissen aufzubauen.
Expedition auf einen Blick:
SONNE-Expedition SO252
Forschungsthema: Flankenzusammenbrüche an Vulkaninseln
Wissenschaftlicher Fahrtleiter: Prof. Dr. Christian Berndt (GEOMAR)
Start: 05. November 2016, Yokohama (Japan)
Ende: 18. Dezember 2016, Nouméa (Neukaledonien)