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Naturkatastrophen: Tiefseekabel geben Tsunamialarm

Vor rund fünf Jahren rissen meterhohe, von einem Seebeben ausgelöste Flutwellen zehntausende Menschen in Südostasien in den Tod. Seitdem versuchen Geowissenschaftler ein effektives Frühwarnsystem einzurichten, und zumeist setzen sie dazu auf eine Kombination von Bojen auf dem Meer und Pegelmessern an der Küste, wie sie das Potsdamer Geoforschungszentrum vor Indonesien einrichtet. Ein einfacheres und schneller verfügbares System schlagen nun allerdings Forscher um Manoj Nair von der US-amerikanischen NOAA vor: Sie setzen auf die ohnehin in vielen Meeresgebieten bereits auf dem Tiefseeboden liegenden Glasfaserkabel von Telefon und Internet.

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Herkömmliches Tsunamiwarnsystem | Bislang setzen Forscher auf eine technisch ausgeklügelte Kombination aus Drucksensoren, Messbojen, GPS-Sendern und Satelliten, um vor verheerenden Wellen zu warnen, die von Erdbeben ausgelöst wurden. Vielleicht geht es aber auch etwas einfacher mit Hilfe schlichter Tiefseekabel aus der Telekommunikation, die elektrische Felder quasi nebenher erfassen und an Land leiten.
Wenn sich die Wassermassen des Ozeans bewegen, erzeugen sie elektrische Felder, die wiederum Partikel im Wasser elektrisch aufladen – vor allem Natrium- und Chloridionen aus dem Meersalz, die sich mit ihren positiven und negativen Ladungen frei über große Strecken bewegen können. In Zusammenarbeit mit dem Erdmagnetfeld induzieren sie dann Spannungsspitzen von bis zu 500 Millivolt in den Kabeln, die sich bis an Land fortsetzen können und dort von Voltmetern registriert werden. Bereits 1992 wurden nach einem Beben vor Cape Mendocino in Kalifornien großräumige, bewegliche elektrische Felder an einem Unterseekabel gemessen, die von den erschütterten Wassermassen produziert worden waren.

Damals wurde diese Erkenntnis nicht weiter verfolgt, weil in den Vereinigten Staaten technisch bessere Alternativen vorhanden waren, die Tsunamis zielgenauer vorhersagen können – etwa Drucksensoren am Meeresgrund. Sie registrieren direkt die Bewegung der riesigen Wassermassen, die von Seebeben in Schwingung versetzt werden. Viele ärmere Nationen können sich diese Hightech-Geräte und deren Unterhalt allerdings kaum leisten, weshalb sie auf billigere Methoden angewiesen sind. Umgekehrt binden Telefon- und Internetkabel viele dieser Staaten an das globale Telekommunikationsnetz an: Sie müssten also nur noch in entsprechende Sensoren wie empfindliche Voltmeter investieren, schlägt Nair vor.

Zusammen mit seinem Team hat er die Funktionsfähigkeit der Technik mit Daten vom Weihnachtstsunami 2004 getestet. Die Spannungen, die das schwere Seebeben damals im Indischen Ozean an den Kabeln erzeugt hatte, wären demnach eindeutig messbar gewesen und hätten der Vorwarnung dienen können. Im nächsten Schritt soll das System in der Realität getestet und die Vorhersagen der Forscher überprüft werden. (dl)
3. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 3. KW 2010

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  • Quellen
Nair, M. et al.: Can undersea voltage measurements detect tsunamis? In: Earth, Planetary and Space, im Druck.

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