Erdbeben in Japan 2011: Erlebnisbericht

Am 11. März 2011 ereignete sich in Japan ein schweres Erdbeben. Der Seismologe Prof. Tilmann vom GeoForschungsZentrum war vor Ort. Hier sein Bericht:

Dieser Bericht wurde am Morgen des 12. März 2011 nach dem Beben verfasst, bevor das volle Ausmaß der durch den Tsunami verursachten Opfer und die Atomkatastrophe von Fukushima bekannt waren. Aus Gründen der Authentizität wurde er bis auf minimale sprachliche Korrekturen nicht verändert. Sowohl dieser Beitrag als auch der nachfolgende Nachtrag stellen eine persönliche Sichtweise dar.

Zum Zeitpunkt des Bebens hatte ich gerade mit Kollegen einen Workshop im Atmosphere and Ocean Research Institute der Universität Tokio besucht, ein erst vor kurzem fertig gestelltes Gebäude. Wir hatten im 1. Stock dieses Gebäudes gerade ein Seminar zu den großen Erdbeben in Sumatra gehört, als wir zunächst eine recht starke Auf- und Abwärtsbewegung verspürten (Seismologen als P-Wellen bekannt). Da es recht langsam los ging, war es zunächst nicht klar, dass es ein großes Beben werden würde. Nach ca. 10-15 Sekunden wurde uns aber klar, dass es sich um ein größeres Beben handeln würde, und wir sind dann schnell aus dem Gebäude gerannt.
Während der Evakuierung kamen dann die Horizontalbewegungen (Seismologen als S-Wellen bekannt) hinzu, die sehr viel heftiger waren, aber auch eine recht geringe Frequenz hatten (langsamere Bewegung). Bewegungen der Strukturen im Gebäude verursachten ein metallisches Rasseln.
Als wir draußen versammelt waren, bewegte sich der Boden in einer rollenden Bewegung. Dies fühlte sich so ähnlich an wie auf einem Boot, das in mittlerem Seegang rollt. In dieses Rollen kamen dann die auch noch recht starken Erschütterungen von Nachbeben, die anfangs fast im Minutentakt zu spüren waren.

Die anderen Leute im Gebäude brauchten teilweise sehr viel länger zur Evakuierung, da sie aus höheren Stockwerken kamen. Glücklicherweise entstanden an dem Gebäude keinerlei offensichtliche Schäden. Es wurde trotzdem von den für die Sicherheit zuständigen Personen empfohlen, das Gebäude höchstens kurzfristig wieder zu betreten. Unter den Geowissenschaftlern war, nachdem klar war, dass keine persönliche Gefahr mehr bestand, zunächst die wissenschaftliche Neugierde überwiegend. Recht schnell konnten wir dann aber auf den Mobiltelefonen unserer japanischen Kollegen zunächst die Tsunami-Warnung und dann auch die schrecklichen Bilder vom Tsunami sehen, und da waren wir natürlich sehr bestürzt über die vielen Opfer, die man dann schon absehen konnte.

Trotz der erheblichen Erschütterungen gab es in meiner unmittelbaren Umgebung keine bemerkenswerte Gebäudeschäden oder Brände. Wasser, Strom und Internet standen ohne Unterbrechung ständig zur Verfügung und wir sind nur angehalten worden, Strom zu sparen (keine heißen Duschen!). Es war kein Anzeichen von Panik zu bemerken, wobei für viele Tokioter im Zentrum natürlich das Problem bestand, ohne Züge nach Hause zu kommen. Ich bin seit gestern Abend im Hotel, und trotz der vielen von Nachbeben verursachten Erschütterungen läuft der Betrieb des Hotels anscheinend normal weiter.

Häufigkeit solcher Ereignisse:
Weltweit treten Ereignisse solcher Größe vielleicht im Durchschnitt alle zehn Jahre auf, allerdings haben wir noch nicht genügend lange instrumentelle seismologische Beobachtungen, um hier eine wirklich verlässliche Zahl liefern zu können. Die letzten sieben Jahre waren aber außergewöhnlich aktiv, mit den Magnitude 9,3- und 8,6-Beben in Sumatra 2004 und 2005, und dem M=8,8-Beben in Chile im Februar 2010. Vor dem 2004 Sumatra-Beben traten solche Beben mit Magnitude >8,5 zum letzten Mal in den 50'er und 60'er Jahren auf (1950 Kamchatka M=9,0, 1960 Chile M=9,6, 1964 Alaska M=9,2).

Vorbereitung auf Katastrophe und Auswirkungen:
Trotz der vornehmlich durch den Tsunami verursachten Zerstörungen in den Küstengebieten ist es daher erstaunlich, wie gut Tokio dieses Erdbeben überstanden hat. Das Aussetzen des Zugverkehrs ist meinen Informationen nur aus Sicherheitsgründen geschehen, um die Gleisanlagen kontrollieren zu können, und es gibt wohl schon wieder begrenzten Flugverkehr von den Flughäfen.

Medienberichten zufolge gab es in manchen Teilen von Tokio Probleme mit der Stromversorgung, trotzdem sind Gebäudeeinstürze nur in einem verschwindend kleinem Maße aufgetreten.

Die Tsunami-Warnungen gingen sehr schnell raus. Leider war auch die Zeit zwischen der Ankunft des Tsunamis und dem Erdbeben anscheinend sehr kurz und aus den Fernsehbildern lässt sich erkennen, dass der Tsunami sich weit ins Land ausbreitete.
Trotz der dramatischen Bilder berichteten mir Kollegen von vielen Menschen, die sich durch 'vertikale Evakuation', d.h. durch Flucht auf spezielle Gebäude, die auf Stabilität gegen Tsunamis ausgelegt sind, retten konnten. Trotz der fast optimalen Vorbereitungen Japans muss man allerdings einsehen, dass in manchen Fällen große Naturkatastrophen Opfer fordern werden; dieses Beben war für Japan ein Jahrhundertereignis. Trotzdem habe ich keine Zweifel daran, dass die japanischen Vorbereitungen Tausenden, wenn nicht Zehntausenden das Leben gerettet haben, und ein solches Beben in praktisch allen anderen Ländern der Welt bei vergleichbarer Bevölkerungsdichte ein Vielfaches an Opfern gefordert hätte. Natürlich ist jede Katastrophe auch eine Möglichkeit zu lernen, wie man beim nächsten Mal noch besser vorbereitet sein kann. Ich vermute, bei diesem Beben wird das insbesondere die Vermeidung von Bränden in großindustriellen Anlagen wie den Kraftwerken und Raffinerien betreffen.

Nachtrag (2. Mai, 2014):
Inzwischen sind mehr als drei Jahre seit dem Beben vergangen, und es ist klar, dass die Einschätzungen im letzten Teil revidiert werden müssen. Bezüglich der Tsunami-Warnung ist inzwischen bekannt, dass die zunächst vorhergesagten und in den Warnungen verbreiteten Höhen der Tsunami-Welle erheblich zu niedrig waren. Da die in den Küstenstädten der Ostküste vorhandenen Seewälle bei den zunächst vorhergesagten Höhen ausgereicht hätten, gibt es anekdotische Berichte, dass die Evakuierung deshalb von vielen nur verzögert angegangen wurde. Die Unterschätzung der Höhe resultiert aus der Unterschätzung der Magnitude des Bebens, ein typisches Phänomen für erste Magnitudenabschätzungen für sehr große Beben.
Die Tragik in Japan ist, dass die technologischen Voraussetzung für eine genauere Vorhersage vorhanden war, nämlich ein dichtes Netz von GPS-Stationen, die direkt die vom Beben verursachte Deformation aufzeichnen und damit eine viel schnellere Abschätzung der Bruchausdehnung und -verschiebung ermöglichen. Die Auswertung dieser Informationen war aber zum damaligen Zeitpunkt noch nicht in die Warnkette eingefügt. Aber noch wichtiger als dieser technische Punkt ist vielleicht der psychologische Effekt.
Die Japaner waren an Tsunami-Warnungen gewöhnt, die vor dem Tohoku-Beben nach mehreren Beben in der Region der Magnitudenklassen 7,5+ herausgegeben wurden, und die eigentlich immer folgenlos blieben (auch aufgrund der Seewälle).
Trotz der Tatsache, dass in der längeren Vergangenheit absolut verheerende Tsunamis aufgetreten waren, und den meisten Japanern dies auch voll bewusst war, stellte sich bei manchen anscheinend eine gewisse Trägheit bezüglich Tsunami-Warnungen ein. Ich frage mich auch, ob nicht manchmal ein einfaches System (Ampelsystem) für Warnzwecke vorzuziehen ist, und quantitative Angaben an die Öffentlichkeit, die eine hohe Genauigkeit vortäuschen, die sie nicht liefern können, eher schaden als nutzten. Trotz dieser Einschränkung stehe ich allerdings weiter hinter meiner damaligen Aussage, dass das Warnsystem und die Aufklärung der Bevölkerung Zehntausenden das Leben gerettet haben. Die meisten Personen in den betroffenen Gebieten haben versucht, sich zu evakuieren, und die Mehrheit war auch erfolgreich, Viele der Toten waren sicherlich unvermeidlich, da eine rechtzeitige Evakuierung auch bei optimalem Verhalten nicht immer möglich war, und noch weitergehende Barriere- oder Rückzugslösungen (noch höhere Seewälle, völliger Rückzug von der Küste) nicht bezahlbar wären.
Der am Schluss erwähnte Brand in einer Raffinerie wurde in den ersten paar Stunden nach dem Beben immer wieder in den Nachrichten erwähnt, aber war natürlich trivial im Vergleich zur Havarie des Fukushima-Reaktors.

Als Geowissenschaftler kann ich mich hierzu nur zu Teilaspekten fundiert äußern, deswegen nur ein kurzer Kommentar. Im Rückblick ist es klar, dass dieser Reaktor nie an dieser Stelle hätte gebaut werden dürfen. Als entschuldigenden Faktor könnte man anführen, dass die seismologische Gefährdungskarte für Japan vor dem Tohoku-Beben den Norden Japans als nur moderat gefährdet eingeschätzt hatte (im Vergleich zum Süden), und das für diese Gefährdung, die vorhandenen Seewälle ausgereicht hätten. Allerdings hatten die Tsunamis der Sanriku-Beben in 1896 und 1933, ebenfalls in Nordjapan, vergleichbare Maximalhöhen wie das Tohoku-Beben, und dies war schon weit vor 2011 bekannt. Es gab auch spezifische Stimmen, die auf die Gefahr für das Fukushima-Atomkraftwerk im Vorfeld hingewiesen hatten. Aufgrund der langfristigen Natur von Krankheiten, die durch geringe Strahlenüberexposition hervorgerufen wird, und der statistischen Schwierigkeit, kleine Fluktuationen der Rate von zum Beispiel Krebserkrankungen von natürlichen Fluktuationen zu unterscheiden und bestimmten Ursachen zuzuordnen, wird sich wahrscheinlich nie wirklich feststellen lassen, ob und wie viele Todesopfer die Atomkatastrophe von Fukushima verursachen wird. Es scheint aber unwahrscheinlich, dass die Zahl vergleichbar den ca. 18.000 Toten sein wird, die der Tsunami gefordert hatte. Insofern sollte man bei aller wichtiger Diskussion der Fukushima-Katastrophe nicht vergessen, dass die Hauptkatastrophe für das japanische Volk der Tsunami war.

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