Wie ein Tsunami Eisberge schuf

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Eine etwas überraschende Fernwirkung hatte der Tsunami, der vom Tohoku Erdbeben am 11. März ausgelöst wurde. Nach einer Reise von mehr als 13600 Kilometern und rund 18 Stunden später traf er buchstäblich am anderen Ende der Welt auf das Sulzberger Schelfeis in der Antarktis. Mit Hilfe des Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) vom ESA Envisat Satelliten konnte beobachtet werden, wie zwei größere und etliche kleinere Eisberge vom Sulzberger Schelfeis abbrachen. Die Radarbilder haben den Vorteil, dass sie nicht durch Wolkendecken behindert werden. Schelfeis, Landeis und die Eisberge sind hell, während Meer dunkel dargestellt ist, graue Gebiete sind mit Meereis bedeckt.

 Das Sulzberger Schelfeis am 11. März 2011. Images: European Space Agency/Envisat/ASR/NASA

Das Sulzberger Schelfeis am 16. März 2011. Images: European Space Agency/Envisat/ASR/NASA

Das obere Bild wurde kurz vor dem Eintreffen des Tsunamis aufgenommen und zeigt das Schelf intakt. Allerdings zeigen größere Risse bereits die Konturen der späteren Bruchstücke nach. Die untere Aufnahme erfolgte 5 Tage später, als die beiden Bruchstücke, zusammen von der ungefähren Größe Manhattans bereits vom Schelf getrennt im Meer schwammen. Die Aufnahmen aus dem dazwischenliegenden Zeitraum sind in einem Zeitraffer Video zusammengestellt und zeigen deutlich, wie sich die beiden größeren Eisberge vom Schelfeis trennen.

Schon länger hatten Wissenschaftler den verdacht, dass größere Wellen, aber auch Tsunamis einen Einfluss auf die Stabilität von Schelfeisgebieten haben könnten. Meist aber konnten die Forscher nur den Weg der Eisberge rückwärts verfolgen, um den Ursprungsort und eventuell die Ursache für ihre Entstehung zu finden. Daher begannen die Forscher direkt nach dem verheerenden Tohoku Erdbeben in Japan, das betreffende antarktische Schelfeis zu beobachten.

Der Tsunami hatte am Sulzberger Schelfeis nur eine Wellenhöhe von knapp 30 Zemtimetern. Das mag nicht viel klingen, aber die Kraft und die Wellenlänge des Tsunamis haben dennoch ausgereicht, das von seiner Basis unter Wasser bis zum oberen Ende rund 80 Meter mächtige Schelfeis zu zerbrechen. Vorher, das haben Fotos aus den Archiven des USGS ergeben, war das Schelfeis in dem betreffenden Gebiet mindestens 46 Jahre stabil. Allerdings wurden die jetzt herausgetrennten Eisberge bereits seit längerem von ausgedehnten Rissen vorgezeichnet. Risse scheinen aber alleine nicht auszureichen, denn andere Schelfeisgebiete in der Nähe (wie das Ross-Schelfeis), die von ausgedehnten Rissen durchzogen sind und die in der Literatur als „Eisberg im Entstehen“ angesehen werden, haben sich bislang erheblich länger als vorhergesagt gehalten und dabei nachweislich mehrere Tsunamis (diesen eingeschlossen) überstanden. Möglicherweise könnte die Bedeckung mit Meereis in den umliegenden Meeresgebieten eine Rolle gespielt haben. Denn der Tsunami traf das Sulzberger Schelfeis im Südsommer, als die Bedeckung mit Meereis minimal war. Meereis kann aber die Energie, welche ein Tsunami auf das Schelfeis überträgt, stark dämpfen und somit selbst ein durch Risse geschwächtes Schelfeis stabil halten.
Durch die vielfältigen Brechungen und Reflektionen, welche ein so entfernt ausgelöster Tsunami auf seinem Weg durch den Pazifik erfährt, trifft nach der ersten Welle ein sehr komplexes Wellenmuster auf das Eis und kann über Stunden bis hin zu Tagen auf die Eisfront einwirken. Das Eis wird also weniger durch eine einzelne, mächtige Welle zerbrochen als vielmehr über einen längeren Zeitraum und vermutlich über verschiedene Resonanzeffekte mit diesen komplexen Wellenmustern.

 

Brunt, K.M., Okal, E.A., and MacAyeal, D.R. (2011) Antarctic ice-shelf calving triggered by the Honshu (Japan) earthquake and tsunami, March 2011. (PDF) Journal of Glaciology, Vol. 57, No. 205, pp. 785-788.

Gunnar Ries

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

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