Welt-Tsunami-Tag | Wie geht man mit dem „gewalttätigen Temperament“ des Ozeans um?

Heute ist Welt-Tsunami-Tag. Wenn ein Tsunami zuschlägt, verursacht er oft großen Schaden an Land, Gebäuden und Eigentum. Daher ist es sehr wichtig, auf Tsunamis zu reagieren. Um auf Tsunamis reagieren zu können, ist es besonders wichtig, zunächst die „gewalttätige Natur“ des Meeres zu verstehen.

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01 Die vielfältigen „ Wutausbrüche “ des Ozeans: Welche Arten von Tsunamis gibt es ?

Ein Tsunami ist im Wesentlichen eine große, lange Meereswelle mit einer Geschwindigkeit von 700 bis 800 Kilometern pro Stunde und einer Wellenlänge von Hunderten von Kilometern. Es breitet sich extrem schnell aus und kann Tausende von Kilometern mit sehr geringem Energieverlust zurücklegen.

Tsunamis können je nach Ausprägung in regressive und transgressive Tsunamis unterteilt werden.

Rezessions-Tsunami : bezeichnet den anormalen Rückgang des Meereswassers oder die Überschwemmung von Flüssen an der Küste, auf Inseln oder in Buchten, woraufhin das Meerwasser plötzlich eindringt und auf das Land zuströmt. Ein typischer Fall: das Erdbeben und der Tsunami in Chile im Jahr 1960, bei denen das Meer ein anormales Ebbe-Phänomen zeigte.

Transgressiver Tsunami : Er äußert sich in einem plötzlichen Anstieg des Meeresspiegels, der eine mehrere zehn Meter hohe Wasserwand bildet, die auf das Küstenland zurast, bevor das Meerwasser plötzlich zurückgeht. Typischer Fall: Am 26. Mai 1983 wurde durch ein Erdbeben der Stärke 7,7 im zentralen Japanischen Meer ein Tsunami verursacht. Die Tsunamiwelle manifestierte sich zunächst als ungewöhnlich hohe Flut an der Küste.

Tsunami trifft Häuser (Bild aus der Copyright-Galerie, Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

Je nach Entstehungsursache können Tsunamis in Erdbeben-Tsunamis, Vulkan-Tsunamis und Erdrutsch-Tsunamis unterteilt werden.

Erdbeben-Tsunami : Bezieht sich auf die Situation, wenn sich ein Erdbeben auf dem Meeresboden ereignet, wobei die Meeresbodentopographie rasch ansteigt und abfällt, was zu starken Störungen im Meerwasser führt und Tsunamis vom „Abwärts-Typ“ und „Aufwärts-Typ“ zur Folge hat. Typischer Fall: Im März 2011 ereignete sich in den nordöstlichen Gewässern Japans ein starkes Erdbeben der Stärke 9,0 und löste einen Tsunami aus, der in der Region zahlreiche Opfer forderte und Sachschäden verursachte.

Vulkanischer Tsunami : bezieht sich auf einen Tsunami, der durch einen Vulkanausbruch verursacht wird. Ein typischer Fall: Der Tsunami, der 1883 durch den Ausbruch des Vulkans Krakatau in Indonesien verursacht wurde, hatte Wellen von bis zu 40 Metern Höhe und spülte mehr als 100 Dörfer auf Java und Sumatra weg.

Erdrutsch-Tsunami : bezeichnet einen Tsunami, der durch Erdrutsche in Küsten- oder Meeresgebieten verursacht wird und dazu führt, dass Sedimente ins Meer fallen. Im Vergleich zu Erdbeben-Tsunamis und Vulkan-Tsunamis haben durch Erdrutsche verursachte Tsunamis höhere Wellen und mehr Energie und sind schwieriger zu erkennen. Typischer Fall: Am 16. September 2023 stürzte im Dixonfjord in Grönland ein Berg ein, wodurch etwa 25 Millionen Kubikmeter Material (das entspricht 10.000 olympischen Schwimmbecken) ins Meer rutschten, Fels- und Eislawinen auslösten, einen riesigen, bis zu 200 Meter hohen Tsunami auslösten und ein Erdbebensignal erzeugten, das die Welt erschütterte und neun Tage lang anhielt.

Im Jahr 2022 kam es kürzlich zu einem heftigen Vulkanausbruch im südpazifischen Inselstaat Tonga, der einen Tsunami verursachte. Das Bild zeigt das Satellitenbild der tongaischen Insel Hongahaapai, aufgenommen vom Satelliten Worldview02 am 11. April 2021 (links) und das Satellitenbild der Insel nach dem Vulkanausbruch, aufgenommen vom Satelliten Gaofen-1 am 17. Januar 2022. Die orangefarbene Kurve stellt den ursprünglichen Umriss der Insel dar, markiert nach den geografischen Koordinaten. (Fotoquelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Abhängig von der Entfernung vom Ort des Tsunamis können Tsunamis in zwei Kategorien unterteilt werden: transozeanische Tsunamis und lokale Tsunamis .

Transozeanischer Tsunami : bezieht sich auf einen Tsunami, der weit entfernt auftritt und über den Ozean oder über eine weite Distanz hinweg kommt. Ein typischer Fall ist der Tsunami, der sich Ende 2004 in Indonesien ereignete und Tausende Kilometer entfernt Sri Lanka traf.

Lokaler Tsunami : bezeichnet einen Tsunami, der relativ nahe am Ursprungsort eines Erdbebens oder Tsunamis und den betroffenen Küstengebieten auftritt. Aufgrund der kurzen Vorwarnzeit kommt es häufig zu schwerwiegenderen Katastrophen.

02Welche „Verteidigungsmechanismen“ wurden durch die „gewalttätige Natur“ des Meeres zerstört? Eine kurze Diskussion über die Gefahren von Tsunamis

Die Schäden, die Tsunamis im Landesinneren und an der Küste verursachen, äußern sich hauptsächlich in zwei Aspekten: direkte Schäden und indirekte Schäden .

Direkte Gefahren von Tsunamis : Sie verursachen Überschwemmungen, treffen Schiffe, Hafenanlagen und Gebäude und erschüttern die Fundamente von Brücken, Deichen und Gebäuden, was zu deren Einsturz führt.

Indirekte Gefahren von Tsunamis : Sie können Brände in Gebäuden, Schiffen, Öldepots und Tankstellen verursachen, die Verschmutzung durch Abwasser, Öl und gefährliche Chemikalien auslösen und den Ausbruch und die Verbreitung von Epidemien verursachen, die in Seehäfen, Städten und Dörfern großen Schaden anrichten.

Am 23. Dezember 2018 hinterließ der Tsunami in Pandeglang, Provinz Banten, Indonesien, ein Chaos (Fotoquelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

03 Die Gemüter des Ozeans „heilen“: Frühwarnung vor Tsunamis

Um die durch Tsunamis verursachten Schäden zu verringern und das Bewusstsein der Öffentlichkeit für Tsunamis und die Notfallmaßnahmen zu verbessern, haben alle Länder wirksame Frühwarnsysteme und Schutzmaßnahmen eingerichtet.

Im Jahr 1997 erfanden amerikanische Wissenschaftler ein Tsunami-Warngerät, das Druckdaten über auf dem Meeresboden angebrachte Drucksensoren misst und die gemessenen Daten dann über Bojen auf der Meeresoberfläche an Satelliten überträgt. Dadurch entsteht ein System zur Bewertung und Meldung von Tiefsee-Tsunamis.

Bei erdbebenartigen Tsunamis werden Frühwarnsysteme normalerweise zusammen mit Erdbebenwarnungen oder unmittelbar im Anschluss daran herausgegeben. Allerdings ist die Reichweite der meisten Tsunami-Warnungen oft viel größer als die von Erdbebenwarnungen. Dies liegt daran, dass die Energieabschwächung bei Tsunamis im Vergleich zu Erdbeben nicht so deutlich ist und sie oft weite Strecken zurücklegen können. So gab beispielsweise das US-amerikanische National Tsunami Warning Center im Jahr 2023 eine Tsunami-Warnung für die Küste im Umkreis von 1.000 Kilometern nahe den Loyalty Islands östlich von Neukaledonien im Südwestpazifik heraus.

Da mein Land über ein riesiges Meeresgebiet verfügt, stellen Tsunamis in meinem Land keine größeren Meereskatastrophen dar und es gibt relativ wenige Aufzeichnungen über Tsunami-Angriffe. Allerdings verfügt mein Land auch über gute Möglichkeiten zur Vorhersage und Analyse von Tsunamis. Bereits 1983 wurde mein Land Mitglied der International Tsunami Coordination Group und verfügt derzeit über zwei Tsunami-Warnzentren: das State Oceanic Administration Tsunami Warning Center und das South China Sea Regional Tsunami Warning Center. Im Jahr 2014 konnte die von chinesischen Wissenschaftlern unter der Leitung der Staatlichen Ozeanverwaltung eigenständig entwickelte Tsunami-Warnboje innerhalb von 30 Sekunden bis fünf Minuten numerische Tsunami-Vorhersagen für den Pazifik, den Nordwestpazifik und das Südchinesische Meer erstellen. Damit können Informationen aus der Tiefsee präziser und zeitnaher erfasst werden, was Chinas Notfallbeseitigungs- und Reaktionskapazitäten bei Tsunami-Katastrophen erheblich verbessert.

04 Aus „Jähzorn“ „Lebenskraft“ machen: Was tun bei Tsunamis?

Tsunamis sind dynamische Kräfte des Ozeans mit enormer Energie und Zerstörungskraft. Ihre Zähmung und Besiegung war schon immer der Traum von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt. Der praktikabelste und praktischste Weg besteht darin, die durch Tsunamis verursachten regelmäßigen Schwingungen des Meerwassers zur Stromerzeugung zu nutzen und die Energie der Tsunamiwellen in elektrische Energie umzuwandeln. Wenn Tsunamiwellen auf bestimmte Geräte treffen, erfassen und sammeln diese Geräte die kinetische Energie der Wellen, wandeln die Wellenenergie in mechanische Energie um und wandeln sie dann durch hydraulischen oder pneumatischen Druck in elektrische Energie um.

Im Jahr 2005 wandelte das Wellenkraftwerk in der Stadt Shanwei, das vom Ocean Energy Laboratory des Guangzhou Institute of Energy Conversion der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unabhängig entwickelt und gebaut wurde, die mechanische Energie der Wellenbewegung durch eine periodische Anordnung von Niederfrequenzresonatoren in elektrische Energie um. Damit wurde es zum weltweit ersten unabhängigen und stabilen Wellenenergiesystem und ermöglichte die stabile Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie. Zwar gibt es solche Wellenkraftwerke bereits, doch aufgrund der Instabilität von Tsunamis befindet sich die großflächige Nutzung dieser Technologie noch in der Entwicklungsphase und erfordert die Überwindung zahlreicher technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Herausforderungen.

September 2024. Das Forschungsprojekt des Teams von Professor Yang Shaohui vom College of Marine Equipment and Mechanical Engineering der Jimei-Universität, die selbstfahrende pneumatische Wellenenergie-Stromerzeugungsplattform „Jida Nr. 4“ mit gemischtem Durchfluss, wurde erfolgreich gestartet (Fotoquelle: Nachrichtenagentur Xinhua).

05Ein „mysteriöser“ Fall der Erdgeschichte: Die Wahrheit kommt durch den Tsunami ans Licht?

Tsunamis und Unterwasserbeben treten nebeneinander auf und sind in der Erdgeschichte und in stratigraphischen Aufzeichnungen keine Seltenheit. Das typischste Beispiel ist die Entdeckung des Entstehungsmechanismus von Bambusblattkalkstein .

Bambusblattkalkstein ist eine Art Kalkstein. Er wird Bambusblattkalkstein genannt, weil sein Gesteinsquerschnitt oft Kies enthält und die Form von Bambusblättern hat. Bambusblattkalkstein kommt in großen Mengen in den kambrischen und ordovizischen Systemen der Nordchinesischen Plattform in meinem Land vor. Typische Produktionsgebiete sind Cangshan, Pingyi, Zhangxia und andere Orte in Shandong. Die Größe der Kiese im Kalkstein variiert, sie sind im Allgemeinen 0,3 cm bis 10 cm lang und bestehen meist aus schlammkristallinem Kalzit. Die Bindemittel und Füllmaterialien bestehen meist aus mikrokristallinem oder feinkristallinem Kalzit und die Kiese sind häufig von Querschichtungen, Rissen, Wellen und anderen Strukturen begleitet.

Bambusblattförmiger Kalkstein (Fotoquelle: Screenshot des Douyin-Videos)

Bambusblattförmiger Kalkstein ist ein weltweit verbreiteter und bei Menschen auf der ganzen Welt beliebter Zierstein. Über seine Herkunft und sein weites Verbreitungsgebiet gibt es jedoch viele unterschiedliche Meinungen. Bis 1985 der amerikanische Wissenschaftler Michael D. Wilson von der chaotischen Sedimentabfolge nach einem Tsunami inspiriert wurde und entdeckte, dass diese sogenannten bambusblattförmigen Steine ​​durch die Erosion und Umwandlung von verfestigtem oder halbverfestigtem Kalkstein durch Sturmfluten entstanden waren, die durch den Tsunami verursacht wurden. Durch den Tsunami kam die Wahrheit über einen ungelösten Fall der Erdgeschichte ans Licht.

Ausblick

In den letzten Jahren haben die Auswirkungen der Tsunamis auf die Küstengebiete meines Landes und das Südchinesische Meer, insbesondere auf die Insel Taiwan, aufgrund der globalen Erwärmung und häufiger Wetterextreme noch zugenommen und erfordern daher besondere Aufmerksamkeit.

Bildquelle: Screenshot des National Emergency Warning Information Release Network

Am 3. April 2024 löste ein Erdbeben in den Gewässern des Landkreises Hualien in der Provinz Taiwan die erste Tsunami-Alarmstufe I in meinem Land aus, die gewisse Auswirkungen auf die östliche Region Taiwans hatte. Daher ist die Weiterentwicklung fortschrittlicherer Instrumente zur Tsunami-Erkennung und -Überwachung sowie eine bessere Umsetzung von Tsunami-Warnungen ein wesentlicher Bestandteil des Schutzes der Ruhe der Meere unseres Landes und der Sicherheit unserer Bevölkerung.

Autor: Liu Hanbin, PhD in Geologie, leitender Geologieingenieur

Gutachter: Liu Bangjun, Außerordentlicher Professor und Master-Betreuer, School of Earth Sciences and Engineering, Hebei University of Engineering

Produziert von: Science Popularization China