Überblick
Die Karte zeigt einen Teil der japanischen Hauptinsel Honshu und des daran angrenzenden Pazifischen Ozeans mit dem Japangraben. Dort – 130 Kilometer vor der Küste bei der Millionenstadt Sendai – fand am 11. März 2011 ein besonders starkes Seebeben statt. An dieser Stelle schiebt sich die Pazifische Platte, die große Teile des Pazifischen Ozeans aufbaut, unter die Chinesische Platte, einen Teil Eurasiens. Die Plattengrenze verläuft in diesem Bereich parallel zur östlichen Hauptküstenlinie Honshus, in der Karte ist sie durch eine graue Linie markiert.
An der Plattengrenze wurde am 11. März 2011 ein Hauptbeben der Stärke 9,0 in 32 Kilometern Tiefe registriert. Dieses Beben war mit Entspannungsbewegungen entlang der Plattengrenze verbunden. Die vertikalen Versätze in der weiteren Umgebung des Erdbebenherds betrugen ein bis vier Meter. Unmittelbar danach und in den folgenden Tagen gab es zahlreiche Nachbeben mit Stärken größer als 6, die durch Spannungen infolge der veränderten Druckverhältnisse an der Plattengrenze ausgelöst wurden.
Im Osten Honshus hatte das Erdbeben am 11. März eine Magnitude von 6 bis 7, das heißt, es verursachte allein schon starke Zerstörungen an Gebäuden und der Infrastruktur. Es löste aber zudem noch einen Tsunami aus, also eine Flutwelle, die sich mit einer Geschwindigkeit von zunächst 600 bis 800km/h im Pazifischen Ozean ausbreitete. Die Welle verlief dabei nicht konzentrisch um einen punktförmigen Bebenherd, ihr Ausbreitungsmuster spiegelte die Entspannungsbewegungen an den Plattengrenzen wieder. Die Flutwelle traf schon maximal eine Stunde nach dem Beben an der Ostküste Honshus ein, ein Gebiet von mehreren hundert Kilometern Länge.
Dort drang die fünf Meter hohe Wellenfront teilweise mehr als zehn Kilometer ins Landesinnere vor und verursachte unermessliche Schäden. Dem Erdbeben und dem Tsunami fielen rund 16 000 Menschen zum Opfer, es gab zudem rund 2500 Vermisste. Besonders dramatisch entwickelte sich die Situation in Fukushima, wo es in den Tagen nach dem Erdbeben und dem Tsunami zu einer Kernschmelze in drei Reaktorblöcken kam (s. 253.5).
Entstehung und Merkmale eines Tsunami
Der Begriff „Tsunami“ stammt aus dem Japanischen („tsu nami“) und bedeutet etwa „(lange) Welle im Hafen“. Dass Tsunamis so gefährlich sind, liegt vor allem an der besonderen Form dieser Wellen. Sie unterscheiden sich grundlegend von den Wellen, die normalerweise auf dem Meer und am Meeresstrand zu beobachten sind. Im Folgenden sind die Hauptunterschiede dargestellt.
1. Wellentyp. Wirft man einen Stein ins Wasser, breiten sich die entstehenden Wellen im Wasser konzentrisch um einen Punkt aus. Mit den Wellen wird Energie weitergegeben, die beim Auftreffen des Steines auf der Wasserfläche freigesetzt wurde. Sie werden mit zunehmender Entfernung von der Einwurfstelle bzw. mit der Zeit niedriger. Hindernisse tun ihr Übriges, bald „verliert“ die Welle immer mehr Energie und läuft aus.
Bei einem Tsunami dagegen entstehen – ausgelöst durch ein Seebeben – Wellen, die nicht auseinanderlaufen und die selbst auf dem Weg durch einen ganzen Ozean nur unwesentlich Energie verlieren.
2. Erfasste Wassersäule. „Normale“ Meereswellen werden durch Wind erzeugt. Sie betreffen nur die oberste Schicht der Meere. Tsunamis dagegen erfassen die gesamte Wassersäule vom Meeresboden bis zur Oberfläche.
3. Wellenlänge und -höhe. Bei normalen Meereswellen liegen die Wellenkämme höchstens 400 Meter auseinander, bei Tsumanis sind dies 10 bis 100 Kilometer, daher können sie auch von Schiffen auf hoher See nicht bemerkt werden. Erst an der Küste ändert sich die Wellenhöhe (s. Grafik).
4. Ausbreitungsgeschwindigkeit. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Tsumanis hängt von der Wassertiefe ab. Im Gegensatz zu Tsunamis sind normale Meereswellen nur bis zu 90 Kilometer pro Stunde schnell. Diese Unterschiede erklären die besondere Wucht der Tsunamis, wenn sie auf eine Küste treffen: Die Geschwindigkeit der Welle sinkt, wenn die Wassertiefe abnimmt. Im Prinzip ähnelt dies dem Auflaufen von Wellen am Strand, wenn sie sich dort überschlagen und auslaufen. Da die Energie bei einem Tsunami im Wesentlichen erhalten bleibt, wächst die Wellenhöhe von etwa einem Meter auf zehn Meter oder mehr. Häufig, wenn auch nicht immer, trifft zunächst eine kleinere Welle oder ein Wellental die Küste. Dann geht das Wasser sogar zurück, bevor die auflaufende Wellenwand die Küste trifft.
Beim Eintreffen an der Küste ist die Welle dann nicht nur sehr hoch, sie nähert sich auch mit einer recht großen Geschwindigkeit, auch wenn diese deutlich niedriger als auf dem offenen Ozean ist. Dies erklärt die großen Zerstörungen an der Küste und die Schwierigkeiten, vor einem Tsunami zu warnen.
