Es ist eine Tragödie. Am 22. Dezember 2018, abends um halb zehn, trifft ein Tsunami auf die Küsten der indonesischen Inseln Java und Sumatra. Gut 14 000 Menschen werden verletzt, mehr als 430 sterben. Das Tsunami-Frühwarnsystem, das unter Führung des Deutschen Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) nach der großen Tsunami-Katastrophe 2004 aufgebaut worden war, hatte keinen Alarm ausgelöst.

Retter und Bewohner suchen am 23. Dezember 2018 in South Lampung auf Süd-Sumatra nach Überlebenden an der Küste. | Bild: FERDI AWED

Warum versagte die Technik? Das klärte sich bald: Am nahen Vulkan Anak Krakatau, der aus der Sundastraße aufragt, war zuvor eine Bergflanke abgerutscht und hatte plötzlich viel Wasser verdrängt. Binnen einer halben Stunde erreichten die Wellen die dicht besiedelten Küsten Javas und Sumatras und überraschten die Bevölkerung.

Beben war zu schwach für Warnsystem

Das Frühwarnsystem ist auf Erdbeben fokussiert. Die Erschütterungen am Anak Krakatau am 22. Dezember 2018 waren zu schwach, um einen Alarm auszulösen. Den folgenschweren Kollaps der Vulkanflanke hatten die Apparate nicht erkannt. Ein Problem, das nicht nur in Indonesien besteht.

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Dieses Foto zeigt den Vulkan Anak Krakatoa nach seinem Ausbruch am 22. Dezember 2018. Ein Teil der Kraterwand war ins Meer abgerutscht. Der davon ausgelöste Tsunami hatte die Küsten von Sumatra und Java ohne Warnung getroffen. Mehr als 40 000 Menschen im Westen Indonesiens wurden vom Tsunami aus ihrem Zuhause vertrieben. | Bild: STR / AFP

Tatsächlich kommen solche Hangrutschungen an Vulkanen immer wieder vor. Historisch belegt ist der Abbruch einer Flanke des Mount Mayuyama auf der Insel Kyushu (Japan) im Jahr 1792, der 20 Meter hohe Flutwellen lostrat. Mehr als 14 000 Tote waren zu beklagen. Laut dem Vulkanologen Thomas Walter vom GFZ gibt es allein in Indonesien rund ein Dutzend Vulkane, die instabil sind.

Zeugen von Tsunamis im Mittelmeer

Auch am Meeresgrund vor Hawaii und den Kanaren finden sich Reste gewaltiger Hangrutschungen. Der Stromboli, nördlich von Sizilien im Mittelmeer gelegen, hat im Mittelalter offenbar mehrere Tsunamis durch kollabierende Flanken ausgelöst, am Ätna auf Sizilien besteht ebenfalls die Gefahr, wie mehrere Untersuchungen zeigen. Nach Ansicht von Wissenschaftlern wird die Tsunami-Gefahr durch abrutschende Vulkanhänge womöglich unterschätzt, auch weil diese Ereignisse bisher nicht direkt durch die Wissenschaft verfolgt werden konnten.

Ein Blick auf einen der beiden kleinen Vulkanausbrüche auf der Insel Stromboli in Sizilien im  Februar 2007.
Ein Blick auf einen der beiden kleinen Vulkanausbrüche auf der Insel Stromboli in Sizilien im Februar 2007. Der Stromboli ist ständig aktiv. In unregelmäßigen Abständen (wenige Minuten bis stündlich) kommt es aus mehreren Krateröffnungen zu größeren und kleineren Eruptionen. | Bild: epa ansa Franco (ANSA) / dpa

Beim Anak Krakatau ist das nun erstmals gelungen. Zwar gibt es kein Video aus der Nähe, aber eine Fülle von Messungen, die Wissenschaftler um Thomas Walter zusammengetragen und daraus die Ereignisse mit bisher ungekannter Genauigkeit rekonstruiert haben. Die Daten helfen, den Flankenkollaps besser zu verstehen, sagt Thomas Walter. Er hofft, dass sich daraus Methoden entwickeln lassen, um solche Ereignisse künftig früher zu erkennen und die Bevölkerung zu warnen.

Radardaten liefern Hinweise

Demnach zeigten bereits im Januar 2018 Radardaten des Forschungssatelliten Sentinel-1, dass die südliche und südwestliche Flanke sich langsam zum Meer hin bewegten. Allerdings ist dies für Vulkane dieser Art nicht ungewöhnlich. Erst ein rasches Rutschen ist ein Problem, doch Anak Krakatau hielt vorerst stand. Im Juni 2018 ging der Vulkan in eine neue Eruptionsphase über, wie Satellitendaten zeigen. Je häufiger die Eruptionen auftraten, desto schneller bewegten sich die Flanken, wobei die eruptive Phase sich ab Ende September abschwächte. Am 22. Dezember kam es zum Kollaps. Die Südwestflanke rutschte binnen zwei Minuten ins Meer und löste einen Tsunami aus.

Seismische Stationen erfassten Signale vom Anak Krakatau. Selbst Infraschallsensoren in 1150 Kilometern Entfernung, die zu einem Netzwerk gehören, mit dem nach Verstößen gegen das Kernwaffenteststoppabkommen gefahndet wird, registrierten Impulse, die auf die Katastrophe in Indonesien zurückzuführen waren. Am Berg selbst war die Hangrutschung noch nicht das Ende. Nun kam Meerwasser in Kontakt mit Magma, wodurch es zu heftigen Explosionen kam und schließlich weitere Teile des Vulkans zerbarsten. Luftaufnahmen, die Tage später gemacht wurden, zeigen, wie sehr der Berg durch die Ereignisse zerfleddert wurde.

Die Aufnahme zeigt, was nach dem Ausbruch des Anak Krakatau 2018 vom Vulkan übrig blieb. Kurz zuvor kam es zu einem kleinen Beben mit Hangrutschung. | Bild: GFZ/AFP

100 Millionen Kubikmeter Material sind ins Meer gerutscht, berichteten Forscher um Rebecca Williams von der University of Hull (Großbritannien). Die Wellen des Tsunami seien ähnlich hoch wie in einer früheren Simulation, die allerdings von einem dreifachen Volumen (280 Millionen Kubikmeter) ausgegangen war, und sie erreichten die Küste früher als berechnet. Offenbar werde die Gefahr von kleinen Flankenrutschungen wie am Anak Krakatau unterschätzt, so die Forscher.

Auch Regen bringt Gefahr

Was genau die folgenschwere Hangrutschung ausgelöst hat, ob es ein kleineres Erdbeben oder die vulkanische Aktivität war, können die Forscher bisher nicht sagen. Bemerkenswert sei, dass der Berg zwar recht gut überwacht wurde, aber keines der Signale wirklich überzeugend auf die Gefahr aufmerksam gemacht hat, sagt der GFZ-Wissenschaftler Walter. „Es gab Seismizität, aber die war nicht so stark, dass Alarm ausgelöst worden wäre.“

Der Tsunami hinterließ völlig zerstörte Küstenabschnitte, wie hier in in Lampung im Süden von Sumatra.
Der Tsunami hinterließ völlig zerstörte Küstenabschnitte, wie hier in in Lampung im Süden von Sumatra. | Bild: FERDI AWED (AFP)

Schaut man sich rutschungsgefährdete Vulkane näher an, wird es noch komplizierter. Nicht nur Erdbeben und Magmenaufstieg können solche Massenbewegungen auslösen, auch Starkregen kann das. Wer einen aktiven Vulkan besucht hat, weiß, wie locker das ausgeworfene Material liegt und dementsprechend instabil ist. Manche Forscher meinen sogar, dass Rutschungen spontan, also ohne Einwirkung von außen, auftreten können. Selbst wenn es eine langsame Bewegung gibt, heißt das nicht, dass sie zwangsläufig zum Kollaps übergeht, sagt Walter. „Am Ätna hat sich im vergangenen Jahr die Ostflanke im Mittel um mehrere Dezimeter bewegt – und dann kam die Bewegung wieder zur Ruhe.“

24.12.2018: Eine dunkle Aschewolke steigt von dem Vulkan Ätna auf.
24.12.2018: Eine dunkle Aschewolke steigt von dem Vulkan Ätna auf. | Bild: Orietta Scardino (ANSA/AP)

Langfristig ist es das Ziel, die Tsunami-Frühwarnsysteme nicht allein auf Erdbeben, sondern auch auf einen Flankenkollaps auszurichten, erläutert Vulkanologe Thomas Walter. „Dazu müssen wir zunächst verstehen, wann eine langsame Rutschung in eine katastrophale übergeht. Da stehen wir aber noch am Anfang.“ Dafür sei es nicht nötig, „die Welt mit neuen Geräten vollzupflastern“, sondern die vorhandenen besser auszunutzen und allenfalls einzelne Apparate zu ergänzen. So soll es gelingen, in den seismischen Wellen die Signatur einer Rutschung sicher von der eines schwachen Erdbebens zu unterscheiden. Letzteres ist meist ungefährlich, Erstere kann verheerend sein.

Wenn Erdmassen ins Meer rutschen

  • Vor 8150 Jahren: Im Nordatlantik vor der Küste Norwegens rutschten unterseeische Schlammmassen größer als Island ab und stürzten vom Flachwasser in die Tiefsee. Wie ein Stein in einer Pfütze löste die sogenannte Storegga-Lawine Wellen aus, die sich rasend schnell kreisförmig ausbreiteten. Riesenwellen türmten sich an den umliegenden Küsten bis zu 20 Meter hoch und strömten landeinwärts. Auch Menschen starben: Im Osten Schottlands hatte die Welle Menschen offenbar am Lagerfeuer überrascht, wie 25 Zentimeter dicke Sand- und Kiesablagerungen über einer Feuerstelle zeigen. In der Nordsee wurde Doggerland zwischen England und Dänemark vermutlich komplett überschwemmt. Damit endete die lange Siedlungsgeschichte dieser Insel.
    Satellitenaufnahme der Nordsee, rot umrandet die Doggerbank, die durch die Mega-Tsunamis der gewaltigen Storegga-Rutschung überspült wurde. An der norwegischen Küste besaß die Flutwelle eine Höhe von mindestens 10–12 Meter über dem damaligen Meeresspiegel. | Bild: Nasa / dpa
  • Vor 3600 Jahren: Damals brach der Vulkan auf der Ägais-Insel Santorin aus, wodurch eine Hafenstadt zerstört wurde (seit 1967 wird diese Stadt bei Akrotiri von Archäologen freigelegt). Experten sprechen von der Minoischen Eruption. Deren Wolke aus Gas, Staub und Asche war so groß und hoch, dass sie noch in Ägypten den Himmel verdunkelte. Als sich die Magmakammer des Vulkans geleert hatte, stürzten Tausende Tonnen Meerwasser in den Hohlraum nach und verdampften schlagartig in gigantischen Explosionen. Diese lösten wiederum haushohe Tsunamis aus, die unter anderem auf die Nordküste Kretas trafen, dem Zentrum der Minoer. Das führte vermutlich langfristig zum Untergang der Kultur der Minoer, der ersten Hochkultur im Mittelmeer. (mic)
    Blick vom griechischen Santorin auf die Bucht, die mal ein Vulkan war. Durch einen Vulkanausbruch im 16. Jahrhundert v. Chr. wurde die Insel verwüstet. Dabei wurde die heutige zerklüftete Landschaft geformt. | Bild: www.silversea.com/dpa