Manchmal kann Ihr bester Beschützer Ihr schlimmster Feind werden. Wissenschaftler an der Küste wissen seit langem, dass kleine Inseln direkt vor der Küste die Gemeinden auf dem Festland vor den schlimmsten Auswirkungen von Wind und Wellen schützen können. Simulationen zeigen jedoch, dass diese schützenden Effekte angesichts des Tsunamis verschwinden und dass Inseln die massiven Wellen tatsächlich verstärken können, wenn sie sich der Küste nähern.
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Tsunamis haben Küstengebiete im Laufe der Menschheitsgeschichte heimgesucht, aber im letzten Jahrzehnt gab es zwei besonders verheerende Ereignisse. Am 26. Dezember 2004 löste ein Erdbeben der Stärke 9, 1 vor der Küste von Sumatra in Indonesien einen Tsunami mit Wellen von bis zu 30 Metern Höhe aus, bei dem mindestens 280.000 Menschen im gesamten Indischen Ozean ums Leben kamen. Am 11. März 2011 verursachte ein Beben der Stärke 9 vor der Küste Japans einen Tsunami, der 18.000 Menschen tötete und die Atomkatastrophe von Fukushima verursachte.
Trotz des verstärkten Bewusstseins für die Tsunami-Gefahren bleibt die einzige wirksame Gegenmaßnahme die Bereitschaft, die genaue Warnsysteme erfordert. Eine wichtige Information, die benötigt wird, um die möglichen Auswirkungen eines Tsunamis abzuschätzen, ist der Anlauf - die maximale Höhe, die das Wasser an Land erreichen kann. Studien haben typischerweise angenommen, dass der Hochlauf entlang einer bestimmten Küste gleichmäßig ist, Beobachtungen von echten Tsunami-Ereignissen haben jedoch gezeigt, dass dies komplizierter sein könnte. Zum Beispiel berichteten Forscher im Jahr 2012, dass ein Tsunami, der durch ein Erdbeben der Stärke 7, 7 vor Sumatra im Oktober 2010 ausgelöst wurde und bei dem 400 Menschen ums Leben kamen, hinter kleinen Inseln anscheinend häufiger als erwartet aufgetreten ist.
Die Simulationen des Teams zeigten, dass beim Auftreffen eines Tsunamis auf eine Insel (a) die Welle umherfliegt und verstärkt wird (be), bevor sie auf den Strand auf dem Festland hinter (f) trifft. In diesem Testlauf war der Tsunami an der Küste direkt hinter der Insel 1, 59-mal höher als an Stränden mit offenem Meer. (Stefanakis et al., Über arxiv.org) Die ungewöhnlich hohen Anlaufraten könnten durch andere Faktoren beeinflusst worden sein, beispielsweise die Form des Meeresbodens vor der Küste. So erstellten Themistoklis Stefanakis vom University College Dublin in Irland und seine Kollegen numerische Simulationen eines flachen Meeresbodens vor einem einfachen Strand mit einer kleinen, kegelförmigen Insel vor der Küste. Das Team bombardierte dann die gefälschte Küste mit vorgetäuschten Tsunamis. Die Ergebnisse ihrer Forschung erscheinen heute in den Proceedings der Royal Society A.
Die Insel bot keinen Schutz in allen 200 Simulationen, die die Forscher für die Studie durchführten. Während der Tsunami auf die Küste zusteuerte, häufte sich der Wasserschwall um das winzige Stück Land, bevor er an Land ging. Am Strand direkt hinter der Insel war der Tsunami um bis zu 70 Prozent höher als in Gebieten, in denen es keine Insel gab.
"Dieser Befund zeigt, dass kleine Inseln in der Nähe des Festlandes als Verstärker für lange Wellen in der Region direkt dahinter fungieren und nicht als natürliche Barrieren, wie allgemein angenommen wurde", schreiben die Forscher.
Reale Küsten sind selten so einfach wie die in der Simulation. Inselketten können sogar den erwarteten Schutz bieten, wie dies während des Tsunami im Indischen Ozean 2010 zu beobachten war. Die Forschung legt jedoch nahe, dass die Tsunami-Modelle, mit denen die Auswirkungen dieser Ereignisse vorhergesagt werden, falsch sein könnten, insbesondere wenn sie Offshore-Inseln eliminieren, um die Berechnungen zu vereinfachen, bemerken Stefanakis und seine Kollegen. Und eines Tages könnten Berechnungen, wie sie in ihrer Studie durchgeführt wurden, Echtzeitschätzungen der maximalen Überschwemmung durch einen herannahenden Tsunami liefern, um den Küstenbewohnern eine bessere Warnung zu geben, wer auf eine höhere Ebene fliehen muss.
