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Warum blieb der Kamtschatka-Tsunami kleiner als erwartet?
Das gewaltige Erdbeben vor Kamtschatka im Juli 2025 löste einen kleineren Tsunami aus als zunächst erwartet. Satellitenmessungen, GNSS-Daten und Tiefseepegel zeigen nun, dass der größte Teil des Bruchs in rund 13 bis 46 Kilometern Tiefe lag und der flache Bereich nahe dem Tiefseegraben weitgehend verschont blieb. Gerade dort könnte jedoch weiterhin Tsunami-Potenzial bestehen.
Sendai (Japan). An Subduktionszonen schiebt sich eine Erdplatte unter eine andere. Löst sich die verhakte Plattengrenze ruckartig, kann der Meeresboden angehoben oder abgesenkt werden und einen Tsunami auslösen. Besonders wirksam sind dabei Verschiebungen im flachen Bereich nahe dem Tiefseegraben, weil sie das Wasser direkt über dem Bruch stark verformen können.
Das Erdbeben vom 29. Juli 2025 erreichte die Magnitude 8,8 und gehörte damit zu den stärksten instrumentell erfassten Beben. Trotzdem blieben die Tsunamiwellen vielerorts kleiner als frühe Vorhersagen erwarten ließen. Entscheidend ist daher die Frage, wie weit der Bruch tatsächlich bis an den Meeresboden reichte.
Forscher der Tohoku University um Chi-Hsien Tang haben dafür Radaraufnahmen der Satelliten ALOS-2 und Sentinel-1 mit Messungen des Global Navigation Satellite System (GNSS) kombiniert. Aus diesen Daten rekonstruierten sie drei mögliche Modelle der Verschiebung an der Plattengrenze. Zusätzlich verglichen sie die daraus berechneten Tsunamiwellen mit Messungen von Tiefsee-Drucksensoren des DART-Systems.
„Die Halbinsel Kamtschatka ist eine der tektonisch aktivsten Plattengrenzen der Welt, eine sogenannte Subduktionszone. Diese Subduktionszone erzeugt einige der größten Erdbeben der Erde, etwa das Erdbeben der Magnitude 9,0 von 1952“, sagt Chi-Hsien Tang.
Die Auswertung zeigt, dass sich der Bruch vom Epizentrum mindestens 480 Kilometer weit nach Südwesten ausbreitete. Die drei geodätischen Modelle stimmen bei dieser seitlichen Ausdehnung und beim unteren Rand des Bruchs weitgehend überein. Deutlich unsicherer ist dagegen, wie stark die flachsten Teile der Plattengrenze nahe dem Tiefseegraben mitgerissen wurden.
Den entscheidenden Hinweis lieferten die Tsunamimessungen. Das von den Forschern bevorzugte Modell C, bei dem der flache Bereich weitgehend ungebrochen bleibt, reproduziert die beobachtete erste Tsunamiwelle an der DART-Station 21416 am besten. Modelle mit stärkerem flachem Versatz lassen die erste Welle dagegen etwa 210 beziehungsweise 90 Sekunden zu früh eintreffen.
Nach dem bevorzugten Modell konzentrierte sich der Hauptbruch auf Tiefen von etwa 13 bis 46 Kilometern. Die größte Verschiebung lag bei rund neun Metern. Damit blieb ausgerechnet jener sehr flache Bereich weitgehend ausgespart, der besonders effizient große Wassermassen verdrängen kann. Das erklärt nach Ansicht des Teams, warum der Tsunami trotz der enormen Erdbebenstärke kleiner ausfiel als zunächst erwartet.
„Es war sehr befriedigend zu sehen, dass unsere Analyse durchgehend mit den tatsächlichen Beobachtungsdaten übereinstimmte“, sagt Chi-Hsien Tang.
Ganz eindeutig ist das Bild allerdings nicht. An einer zweiten DART-Station unterschätzen alle drei Modelle die Wellenhöhe und lassen sie zu spät eintreffen. Zudem traten jenseits des Tiefseegrabens Nachbeben mit Magnituden über 6 auf. Beides deutet darauf hin, dass lokal doch Teile des flachen Plattenkontakts mitgerissen worden sein könnten.