Am 16. September 2023 stürzte eine riesige Fels- und Eislawine in die Gewässer eines ostgrönländischen Fjords und löste einen Mega-Tsunami aus, dessen erste Wellen bis zu 200 Meter hoch waren. Die Wellen liefen an den Wänden des Fjords entlang und setzten ihre Reise hinaus aufs Meer fort. Selbst in dieser lawinengefährdeten Region Grönlands waren der Einsturz und der anschließende Tsunami in Bezug auf Geschwindigkeit und Gewalt extrem. Aber was dann folgte, war noch merkwürdiger. Das Ereignis löste ein monotones Rumpeln aus, das insgesamt neun Tage lang anhielt und stark genug war, um von Seismographen auf der ganzen Welt erfasst zu werden. Doch als die dänische Marine den Ort des Geschehens besuchte, fand sie nichts Ungewöhnliches.
Sofort schlossen sich viele Forscher zusammen, sagt Finn Løvholt, ein Tsunami- und Erdrutschforscher am Norwegischen Geotechnischen Institut. Dem Team schlossen sich bald Experten aus 15 verschiedenen Ländern an, aber nichts schien ihnen als Ursache in Frage zu kommen. "Wenn wir keine andere Erklärung gefunden hätten, hätten wir irgendwann an ein Seeungeheuer oder einen Babydrachen gedacht", scherzte Teammitglied Stephen Hicks, Seismologe am University College London.
Aber die monsterfreie Erklärung wurde schließlich gefunden, und die Forscher stellen sie in einer neuen Ausgabe der Zeitschrift Science vor. In der Studie heißt es, das Team habe die Quelle des weltbewegenden Grolls identifiziert: ein bizarres Naturphänomen, das rhythmisch wie eine Trommel auf die Erdoberfläche "hämmerte".
Der Boom und das Rumpeln
Am 16. September letzten Jahres um 11.35 Uhr Ortszeit dünnte ein Eisbrocken in Ostgrönland durch die jahrelange Erwärmung infolge des Klimawandels so stark aus, dass rund 25 Millionen Kubikmeter Gestein - etwa zehnmal so groß wie die Große Pyramide von Gizeh - die Seite eines Berggipfels an der Spitze des Dickson Fjords hinabstürzten. Der Felssturz traf auf einen Gletscher und zerstörte ihn praktisch.
Die mit Eis vermischte Lawine stürzte mit einer Geschwindigkeit von über 160 Stundenkilometern durch eine enge Gletscherspalte in den örtlichen Fjord, wo sie einen Mega-Tsunami mit einer durchschnittlichen Wellenhöhe von 110 Metern verursachte.
Ein solch gewaltiger Tsunami entsteht normalerweise, wenn eine große, sich schnell bewegende Masse in ein enges Gewässer stürzt. Die Kombination aus extrem hohen Wellen und hohen Geschwindigkeiten ist verheerend. Als der Tsunami über den 35 Kilometer langen Fjord hinwegfegte, spülte er archäologische Stätten der Inuit und Spuren von Trappern aus dem 20. Jahrhunderts. Als er sich auf das Meer ausbreitete, überflutete er teilweise eine wissenschaftliche und militärische Stätte auf der 72 Kilometer entfernten Insel Ella, wo die nun viel kleineren Wellen Schäden im Wert von 200.000 Dollar verursachten. Glücklicherweise wurde niemand verletzt.
Der anfängliche Erdrutsch und die anschließende Fels- und Eislawine verursachten ein gewaltiges Geräusch. Das Geräusch wurde auch in mehr als 3.300 Kilometern Entfernung in Russland von einem Infraschallgerät erfasst, das zur Aufdeckung geheimer Atomwaffentests entwickelt wurde. Die Seismographen registrierten auch eine Reihe von hochfrequenten seismischen Ereignissen sowie einige niederfrequente Wellen, die durch die Beschleunigung und Abbremsung der über die Erdoberfläche rollenden Masse entstanden.
Was dann folgte, war nicht so klar. Die Seismologen entdeckten ein tiefes Grollen von 10,88 Millihertz, das nach dem ersten Tag immer merkwürdiger zu werden schien und dann auch am zweiten und dritten Tag anhielt. Nach neun Tagen ließ das Rumpeln schließlich nach, und in der Zwischenzeit begann eine Gruppe von Tsunami-Forschern, Geologen und anderen Wissenschaftlern auf der Open-Source-Plattform Mattermost über die mögliche Erklärung für das Rätsel zu diskutieren.
Die seismischen Signale stimmten nicht mit einem Erdbeben überein. Vielleicht läutete eine durch Steinschlag gestörte Eisdecke wie eine Glocke? Oder war es das Schmelzwasser eines Erdrutsches, das die natürlichen Kanäle des Gletschers zum Klingen brachte und sie in Musikinstrumente verwandelte? Oder könnte das Rumpeln das Werk eines vulkanischen Prozesses sein? Keine der beiden Ideen hat sich als falsch erwiesen, so sehr, dass die Forscher begonnen haben, über mögliche Drachen oder Außerirdische zu scherzen.
Drei Tage nach dem großen Einsturz untersuchte die dänische Marine den Fjord, um die veränderte Landschaft zu erfassen. Für die Aufklärer schien alles ruhig zu sein.
"Es war erstaunlich, dass wir weiterhin dieses seismische Signal sahen, das um die Welt gegangen war, aber als sie dort hinübersegelten, konnten sie keine erkennbare Störung feststellen."
- sagt Hicks.
Trotz des Mangels an Beweisen blieb eine Hypothese bestehen. Nach dieser Hypothese löste die Lawine eine stehende Welle aus, die über den Fjord hin und her schwappte. Eine solche Welle, die als Seiche oder Flutwelle bezeichnet wird, bildet sich meist in Seen und Häfen, wenn starke Winde vorherrschen.
Weniger als drei Wochen nach den dramatischen Ereignissen im September ging ein zweites (schwächeres) rumpelndes seismisches Signal vom Fjord aus und verbreitete sich ebenfalls über den ganzen Planeten. Auch dieses schien durch einen Erdrutsch ausgelöst worden zu sein und wurde ebenfalls von einem Tsunami begleitet, wenn auch von einem viel kleineren. Das Team durchsuchte daraufhin historische seismische Aufzeichnungen, die bis in die frühen 1980er Jahre zurückreichen, und fand bald vier ähnliche Ereignisse. Wenn es sich dabei um Beben handelte, schien es plausibel, dass es sich bei dem Beben im September um eines handeln könnte.
Allerdings gab es ein großes Problem mit der Hypothese des Erdrutsches. Die Lawine und der Tsunami waren zwar groß und stark, aber auch schnell. Es war nicht klar, wie sie eine neuntägige Ruhephase überdauern konnten. Ein entschlossenes Teammitglied versuchte sogar, das anhaltende "Taumeln" in seiner eigenen Badewanne nachzustellen, aber leider ist der Dickson Fjord weder gerade noch symmetrisch, so dass die Badewanne kein geeignetes Abbild war. Das Experiment schlug fehl.
Die Forscher versuchten daraufhin, das Ereignis am Computer zu modellieren, doch bei ihren ersten Versuchen, eine numerische Simulation des Tsunamis zu erstellen, gelang es ihnen nicht, das Beben zu rekonstruieren. In der Zwischenzeit gewährte ihnen die dänische Marine jedoch Zugang zu hochauflösenden Vermessungsdaten des Fjordbodens. Dann begann sich das Bild endlich zu klären.
Simulationen, die die unterschiedliche Tiefe des Fjords berücksichtigten, zeigten nun deutlich, dass sich der Mega-Tsunami als ein Geräusch mit einer dominanten Frequenz von 11,45 Millihertz stabilisiert hatte - sehr nahe an der Frequenz von 10,88 Millihertz des seltsamen Grolls.
Auch das neuntägige Abklingen des virtuellen Bebens entsprach dem Verlauf der realen Ereignisse. Die merkwürdige Geografie des Fjords lässt vermuten, dass die Energie des Bebens nur allmählich ins offene Wasser gelangte, was seine lange Lebensdauer erklärt.
Die Simulationen ergaben auch, warum die Marinesoldaten selbst die Wellen der Flutwelle nicht sehen konnten. Die Flutwelle schwappte innerhalb von 45 Sekunden von einer Seite des 2,7 km langen Fjords zur anderen, aber nach drei Tagen waren die Wellen nur noch wenige Zentimeter hoch und damit für Zeugen praktisch nicht mehr zu erkennen.
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In der Studie weisen die Autoren darauf hin, dass unsere sich rasch erwärmende Welt uns auf überraschende Weise beeinflussen kann. Der Erdrutsch, der den Mega-Tsunami auslöste, wurde durch schmelzendes Eis verursacht, so dass der Klimawandel von Anfang an hinter der Geschichte steckte. Die Forscher werden als Nächstes nach ähnlichen Warnzeichen in anderen gletscherbedeckten Teilen der Erde suchen, die für Mega-Tsunamis anfällig sind. Die neun Tage globaler Erschütterungen sind beeindruckend, aber weit entfernt von einem Rekord. Das verheerende Erdbeben und der Tsunami der Stärke 9,1 auf Sumatra und den Andamanen im Dezember 2004 erschütterten den Planeten 18 Tage lang.
Und Experten glauben, dass der Asteroid Chicxulub, der vor 66 Millionen Jahren die Herrschaft der Dinosaurier beendete, die Erde noch Monate nach dem Einschlag erschütterte.
Glücklicherweise verursachte der Vorfall in Grönland nur minimale Schäden und es gab keine Todesopfer. Stattdessen gab er den Forschern ein faszinierendes Rätsel auf - und sie taten ihr Bestes, um es zu lösen. Wie Hicks sagt, ist es oft die Art von Wissenschaft, die am unterhaltsamsten ist.
