Es war eine Monsterwelle, die am 16. September 2023 einen Fjord an Grönlands Ostküste traf. Stellenweise reichten die Spuren der Überflutung bis zu 200 Meter hoch. Forschende um Angela Carrillo Ponce vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) haben nun die seismischen Signale von Erdbebenmessstationen weltweit ausgewertet und dabei ein weiteres ungewöhnliches Ereignis entdeckt: Ausgelöst durch den Megatsunami schwappte in der engen Bucht des unbewohnten Dickson Fjords über eine Woche lang eine stehende Welle hin und her.
Das internationale Team hat veröffentlicht ihre Arbeit in Die seismische Aufzeichnung.
Felssturz als auslösendes Ereignis
Auslöser des Tsunamis war ein großer Erdrutsch. Erdbebenmessstationen in bis zu 5.000 Kilometern Entfernung registrierten die Erschütterungen durch den Erdrutsch als kurzes Signal. Es gab allerdings auch ein sehr langperiodisches (VLP) Signal, das die Seismometer über mehr als eine Woche lang aufzeichneten.
Angela Carrillo Ponce, die als Doktorandin in der Sektion „Erdbeben- und Vulkanphysik“ des GFZ arbeitet, sagt: „Allein die Tatsache, dass das VLP-Signal einer hin- und herschwappenden Welle, die durch einen Erdrutsch in einem abgelegenen Gebiet Grönlands ausgelöst wurde, weltweit und über eine Woche lang zu beobachten ist, ist aufregend. Deshalb haben wir uns in der Seismologie mit diesem Signal am meisten beschäftigt.“
Glücklicherweise, so der Forscher, sei niemand zu Schaden gekommen. Lediglich eine Militärbasis, die zum Zeitpunkt des Tsunamis ohne Personal war, sei zerstört worden.
Die Analyse der seismischen Signale – Stoßwellen, die Tausende von Kilometern in der Erdkruste zurücklegen – ergab, dass sich nach dem Erdrutsch im Fjord eine sogenannte stehende Welle gebildet hatte. Zunächst lösten die ins Wasser abfallenden Teile der Flanke eine Riesenwelle aus, die sich durch den gesamten Fjord bis zur mehr als 50 Kilometer entfernten vorgelagerten Insel Ella ausbreitete. Nahe der Stelle, an der der Felssturz in den Fjord eindrang, betrug die maximale Höhe mehr als 200 Meter, entlang der Küste durchschnittlich 60 Meter.
Teile der Welle schwappten offenbar von den steilen Ufern in den schmalen Fjord zurück und es bildete sich eine stehende Welle, die über eine Woche lang hin und her wogte. Allerdings war diese Welle nur etwa einen Meter hoch.
Stehende Welle blieb ungewöhnlich lange bestehen
Solche stehenden Wellen und die daraus resultierenden langperiodischen Signale sind in der Forschung bereits bekannt. Solche VLP-Signale werden normalerweise mit großen Abbrüchen an Gletscherrändern in Verbindung gebracht.
„In unserem Fall haben wir auch ein VLP-Signal registriert“, sagt Carrillo Ponce und fügt hinzu: „Das Ungewöhnliche daran war die lange Dauer.“
Besonders beeindruckend war, dass die Daten von seismischen Stationen in Deutschland, Alaska und anderen Teilen Nordamerikas eine sehr gute Qualität für die Analyse boten. Ein Vergleich mit Satellitenbildern bestätigte, dass die Ursache der ersten seismischen Signale gut mit der Stärke und Richtung des Felssturzes übereinstimmte, der den Megatsunami auslöste. Darüber hinaus konnten die Autoren das langsame Abklingen und die dominante Schwingungsperiode der VLP-Signale modellieren.
Dies gibt den Forschern Hoffnung, dass sie künftig auch andere ähnliche Ereignisse aus der Vergangenheit erkennen und analysieren können. Denn es liegt auf der Hand, dass der Rückzug der Gletscher, die früher ganze Täler ausfüllten, und das Auftauen des Permafrosts zu vermehrten Erdrutschen führen. Der Klimawandel beschleunigt das Abschmelzen der Gletscher und könnte damit die Gefahr von Megatsunamis erhöhen.
Mehr Informationen:
Angela Carrillo-Ponce et al., Der Megatsunami in Grönland vom 16. September 2023: Analyse und Modellierung der Quelle und eines einwöchigen monochromatischen seismischen Signals, Die seismische Aufzeichnung (2024). DOI: 10.1785/0320240013