// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
Küstenüberschwemmungen sind oft zeitlich überraschend gut vorhersagbar
Überschwemmungen an Küsten wirken oft zufällig. Doch in gezeitengeprägten Regionen häufen sie sich zu bestimmten Tageszeiten, wie eine Analyse langjähriger Pegel- und Überflutungsdaten aus den USA und Großbritannien zeigt. Wo Wetter und Sturmfluten stärker dominieren, ist dieser Tagesrhythmus dagegen schwächer ausgeprägt.
Wageningen (Niederlande). Küstenüberschwemmungen entstehen häufig dann, wenn astronomische Gezeiten auf Wind, Sturmfluten, Wellen oder einen ohnehin erhöhten Meeresspiegel treffen. Für Warnungen zählt deshalb nicht nur, wie hoch das Wasser steigt, sondern auch, wann ein kritischer Pegel überschritten wird. Bislang wurde dieser Teil des Risikos jedoch oft auf ganze Überflutungstage verdichtet.
Gerade der Tageszeitpunkt kann die Folgen verändern. Eine Überflutung während des Berufsverkehrs trifft eine Küstenstadt anders als nachts oder während ruhigerer Stunden. Die neue Untersuchung fragt deshalb, ob Küstenfluten innerhalb eines Tages tatsächlich zufällig verteilt sind oder ob die Gezeiten ihnen eine Art Stundenplan geben.
Forscher der Wageningen University & Research (WUR) um Joris G. W. Beemster haben dafür lange Pegelreihen und registrierte Überflutungsereignisse aus den USA und Großbritannien ausgewertet. Das Team nutzte stündliche Wasserstände und berechnete Gezeiten, trennte den Gezeitenanteil von nicht gezeitenbedingten Schwankungen und ermittelte, zu welchen Tageszeiten festgelegte Hochwasserschwellen überschritten wurden.
Das Muster war an vielen gezeitengeprägten Orten deutlich: In Boston häuften sich Überflutungen um Mittag und Mitternacht, an der Küste Südkaliforniens vor allem am Morgen. Bei Boston lagen 70,4 Prozent der Überschreitungen der dort verwendeten Schwelle für kleinere Küstenüberflutungen in den jeweils drei Stunden breiten Fenstern um die beiden dominanten Spitzenzeiten. In Florida verschob sich die Uhrzeit je nach Küstenabschnitt. Je stärker dagegen wetterbedingte Wasserstandsschwankungen ins Gewicht fielen, desto schwächer war die zeitliche Bündelung.
„Oft entscheidet die Tide darüber, ob ein schwerer Sturm tatsächlich zu einer Überschwemmung führt. Dadurch sind viele Küstenüberschwemmungen zeitlich weitaus besser vorhersagbar, als wir bisher angenommen haben“, erklärt Joris G. W. Beemster.
Der Grund liegt im Zusammenspiel mehrerer Gezeitenrhythmen. Der wichtigste Mondanteil der Gezeiten, M2, braucht rund 12,42 Stunden für einen Zyklus, der solare Anteil S2 exakt 12 Stunden. Wenn beide Anteile zusammenwirken, entsteht der rund zweiwöchige Wechsel zwischen Springtiden und Nipptiden. Weil S2 an den Sonnentag gekoppelt ist, kehren die höchsten Springhochwasser an einem Ort immer wieder zu ähnlichen Tageszeiten zurück.
Die genaue Uhrzeit ist dennoch nicht überall gleich. Sie hängt davon ab, wie sich die Gezeitenwelle regional entlang der Küste ausbreitet. Darum kann derselbe astronomische Rhythmus in Boston andere Stunden begünstigen als in Kalifornien.
Die Forscher betonen zugleich, dass Gezeiten nur einen Teil des Wasserstands bestimmen. Wo Sturmfluten und andere nicht gezeitenbedingte Beiträge groß sind, nimmt die zeitliche Regelmäßigkeit ab. Das ist ein wichtiger Unterschied: Die Studie macht einzelne Überschwemmungen nicht vollständig vorhersagbar, sondern zeigt, dass sich ihre Wahrscheinlichkeit in von Gezeiten dominierten Systemen auf bestimmte Stunden konzentrieren kann.
„In den Niederlanden ist der Sturmflutanteil im Vergleich zur Tide relativ bedeutsam. Deshalb ist der genaue Zeitpunkt einer Überschwemmung dort leider weniger gut vorhersagbar als zum Beispiel in den USA“, erklärt Bas van Maren von Deltares.