Naturkatastrophen: Erdbeben, Vulkanausbrüche, Erdrutsche

Naturkatastrophen: Erdbeben, Vulkanausbrüche, Erdrutsche

 

Erdbeben zeichnen sich dadurch aus, dass sie in kurzer Zeit — ähnlich wie bei Blitz und Tornado — große Energien punktuell entladen und dadurch zu immensen Zerstörungen führen können. Die fast identische Verteilung von Erdbebengebieten und aktivem Vulkanismus ist nicht zufällig, sondern folgt den Gesetzen der Plattentektonik und tritt an den Plattenrändern verstärkt auf. Diese Schwächezonen sind besonders für den rund um den Pazifik gelegenen Raum charakteristisch (zirkumpazifischer »Feuerring«). Aber auch an den Rändern der Afrikanischen und Eurasischen sowie der Indoaustralischen und Eurasischen Platte (Indonesien) treten gehäuft Erdbeben und Vulkanausbrüche auf. Die vergleichende Bewertung seismischer Ereignisse bedient sich im Wesentlichen zweier immer wieder verbesserter Skalen.

 

 Erdbebenskalen

 

Die am häufigsten zitierte Richter-Skala (nach dem amerikanischen Erdbebenforscher Charles Richter benannt) misst als Magnitude M den Betrag an elastischer Energie, die von den Schockwellen bei einem Erdbeben ausgelöst und von Seismographen gemessen wird. Nur wenige Erdbeben haben dabei den Wert von M 8,9 auf der prinzipiell »nach oben offenen« Richter-Skala überschritten. Zwischen zwei vollen Skalengraden (M 6,0 zu M 7,0) besteht jeweils ein 32facher Unterschied in der freigesetzten Energie.

 

Die mehrfach modifizierte Mercalli-Skala (nach dem italienischen Vulkanologen Guiseppe Mercalli) geht nicht von quantitativen physikalischen Werten, sondern von qualitativen Beobachtungen der Wirkungen eines Erdbebens an der Erdoberfläche aus. Berichte geschulter Beobachter, Befragungen Betroffener und Bilder der Zerstörungen, namentlich von Gebäuden, werden nach einer zwölfteiligen, geschlossenen Skala abgestuft, die sich lokal mit der Richter-Skala parallelisieren lässt. Sie ist auch geeignet, qualitative Unterschiede in der Bausubstanz nach Alter, Baustil, Material und anderem in Rechnung zu stellen und historische Erdbeben vor der Erfindung physikalischer Messinstrumente einzuordnen und zu bewerten.

 

 Geologische Risiken

 

Erdbebenrisiken zeigen eine zonale Verteilung. Plattengrenzen können entweder Subduktionszonen folgen, bei denen die eine Platte unter die benachbarte abtaucht, oder aber Gebirgsbildungszonen, bei denen Gebirge wie die Alpen oder der Himalaya aufgeschoben werden, oder schließlich Kombinationen von beiden, so an der Westküste Südamerikas. Der Mittelatlantische Rücken, der mit einer auseinander driftenden Plattengrenze verbunden ist, ist für die Entstehung der vulkanischen Inselgruppen in der Mitte des Atlantiks einschließlich Islands verantwortlich. Aber auch im Platteninnern (so in China, Australien, Nordamerika: New Madrid 1811—1812 in Missouri) können schwere Erdbeben auftreten.

 

Während die allgemeine seismische Risikoverteilung durch die beschriebenen Strukturen vorgegeben ist, erhöht sich in diesen Instabilitätszonen das Risiko nochmals durch lokale Besonderheiten sowohl der Natur wie der Gesellschaft. Es trifft hoch industrialisierte Staaten und Entwicklungsländer, im Wesentlichen sind es aber hoch bewertete Gunstgebiete, die deshalb unter Zuwanderungsdruck stehen. Gebiete hohen seismischen Risikos siedlungsfrei sowie Siedlungen vulkanfern zu halten (Pompeji/Neapel), sollte in Gebieten hohen Spekulationsdrucks und argwöhnischer Eingrenzung staatlicher Planungshoheit wie in den USA oder in Japan schwieriger sein als in Staaten mit Zentralverwaltungswirtschaft und unbegrenzter staatlicher Autorität. Dennoch gelang es noch nicht einmal der früheren Sowjetunion, nach dem Erdbeben von Taschkent 1966 einen Wiederaufbau an sichererer Stelle durchzusetzen. Dagegen schaffte es die nicaraguanische Regierung, das Zentrum von Managua nach der Erdbebenkatastrophe des Jahres 1976 an einer anderen Stelle wieder zu errichten.

 

 Mexiko

 

Das Erdbeben in Mexiko am 19. und 20. September 1985 (M 8,1 und 7,5), das mehr als 10 000 Menschenleben, 50 000 Verletzte und 250 000 Obdachlose kostete und vier Milliarden US-Dollar an volkswirtschaftlichen Sachschäden verursachte, hatte sein Epizentrum 350 km entfernt im Pazifik südlich der Küstenstadt Acapulco, die ihrerseits 290 km von Mexiko-Stadt entfernt liegt, der derzeit mit rund 15 Millionen Einwohnern wohl größten städtischen Agglomeration der Welt.

 

Die schwersten Zerstörungen ereigneten sich aber nicht in Acapulco, sondern relativ weit entfernt in der Hauptstadt über den lockeren, wassergesättigten Sedimenten des einstigen Texcoco-Sees, der für die Stadterweiterung vor Jahrhunderten trockengelegt und überbaut worden war. Die Resonanzschwingungen dieses Untergrunds verstärkten die Erdbebenwellen um das rund 20fache. Die Übereinstimmung der Resonanzperioden zwischen Erdbebenwellen, den Schwingungen des Untergrunds und der Hochhäuser brachte viele von diesen zum Einsturz. Während sich näher zum Epizentrum in Acapulco die Schäden durch Erschütterung, Bodenverflüssigung (Liquefaktion) und eine zwei bis drei Meter hohe Flutwelle auf touristische Gebäude und Industriebetriebe beschränkten, stürzten in Mexiko-Stadt auf 27 Quadratkilometer Schadensfläche 770 Gebäude im Hochhausviertel zusammen, 1665 wurden schwer beschädigt und rund 5000 weitere erlitten leichtere Schäden. Oberhalb des sechsten Stockwerks, vor allem wenn dort schwere Maschinen standen, oszillierten die Gebäude mit der kritischen Frequenz, sodass sie zumeist von oben her einstürzten, aneinander stießen, durch Liquefaktion des Untergrunds einsanken und sich schief stellten. Die Stadtviertel auf festem Untergrund blieben hingegen beinahe unbeschädigt.

 

Wir haben das Beispiel von Mexiko-Stadt aufgegriffen, weil das zunehmende Erdbebenrisiko, verursacht durch gesellschaftliche Prozesse, hier besonders gut dokumentiert werden kann. Trotz der langen Liste von Erdbeben allein im 20. Jahrhundert, darunter 34 zwischen M 7 und M 8,4, hat die überall in Entwicklungsländern zu beobachtende Landflucht auch in Mexiko die meisten Zuwanderer in die besonders gefährdete Hauptstadt geführt, die innerhalb von 40 Jahren von 3 auf 15 Millionen Einwohner wuchs. Die Zahl der Hochhäuser hat sich noch schneller vermehrt, obwohl die Erdbeben von 1957, 1978, 1979 und 1981 eine ernste Warnung hätten sein können. Die weltweite Ausbreitung des Wolkenkratzerstils amerikanischer Städte sollte Räume auslassen, für die, wie im Fall von Mexiko-Stadt, folgende Eintrittswahrscheinlichkeiten von Erdbeben (nach Mercalli) angenommen werden kann: Intensität VI einmal in sechs Jahren, Intensität VII einmal in 19 Jahren, Intensität VIII einmal in 55 Jahren, Intensität IX einmal in 165 Jahren. Diese Werte können für die auf sicherem Grund stehenden Stadtteile von Mexiko-Stadt um bis zu drei Mercalli-Grade verringert werden.

 

Vor der pazifischen Küste des Landes liegen noch vier Abschnitte, an denen in letzter Zeit keine größeren Entlastungsereignisse an den Berührungsflächen stattgefunden haben, an denen die Cocos-Platte unter die Nordamerikanische und die Karibische Platte abtaucht. Je länger die seismische Ruhe an diesen Plattenabschnitten, »seismic gaps« (seismische Lücken) genannt, dauert, umso heftiger oder wahrscheinlicher wird das Erdbeben sein, das die angesammelten Spannungen durch ein weiteres extremes Naturereignis abbaut.

 

 Northridge

 

Obwohl das Erdbeben vom 17. Januar 1994 nur die Stärke M 6,8 aufwies, wurde es bei nur 60 Toten, 7700 Verletzten und 20 000 Obdachlosen, aber 30 bis 40 Milliarden US-Dollar Sachschäden zur teuersten Erdbebenkatastrophe, welche die USA je betroffen hatte, teurer noch als die Schäden des Hurrikans »Andrew«, die rund 30 Milliarden US-Dollar betragen hatten. Erschüttert wurde auch die Weltversicherungswirtschaft, waren doch die Schäden zu etwa zehn Milliarden US-Dollar versichert. Dabei traf das Erdbeben von Northridge den Großraum von Los Angeles lediglich an seinem dünner besiedelten Nordrand, dem San Fernando Valley, etwa 35 km vom Stadtzentrum von Los Angeles entfernt, 25 km südwestlich des Epizentrums des San-Fernando-Bebens (Stärke M 6,6), das 23 Jahre zuvor am 9. Februar 1971 stattgefunden hatte. Bemerkenswert ist, sieht man die Bilanzen der fünf größten Erdbeben in Kalifornien seit 1900 an, dass Menschenverluste und Schäden an Sachwerten eine gegenläufige Bilanz zu erkennen geben.

 

Das Hauptschadensgebiet (1994) hatte einen Durchmesser von 40 bis 50 km, wobei die Schäden außerhalb des 2 bis 3 km messenden Epizentrums sehr inhomogen waren. So wiesen das 20 bis 30 km entfernte Santa Monica oder das 10 km entfernte Sherman Oaks besonders hohe Schäden auf, während das 15 km entfernte Beverly Hills fast schadensfrei blieb. Wie in Mexiko-Stadt galt die Regel: je weicher der Untergrund, umso größer die Schäden.

 

Sie waren nicht nur flächenmäßig ungleich verteilt, sondern zeigten auch an verschiedenen Bauformen unterschiedliches Ausmaß. Die größten Schäden entstanden an Gebäuden aus Fertigteilelementen wie Parkhäuser, Einkaufszentren, Krankenhäuser, Produktionshallen und Hotels. 18 Krankenhäuser und 200 Schulen mussten ganz oder zeitweise geschlossen werden. Dabei sind gerade solche öffentlichen Gebäude für die Aufnahme von Verletzten und Obdachlosen von besonderer Bedeutung und sollten widerstandsfähiger gegen Erdbeben sein. Der Einsturz mehrerer Autobahnbrücken und von Teilen des 80 km entfernten Stadions in Anaheim war besonders dramatisch. Von etwa 400 Stahlbauten der Region wurden mehr als 100 beschädigt. Schwere Schäden entstanden in den Warenhäusern auch durch in Aktion gesetzte Sprinkleranlagen. Über 100 Häuser wurden allein durch Brände infolge geborstener Gasleitungen und Kurzschlüsse zerstört. Positiv wirkte sich hingegen aus, dass zum Zeitpunkt des Bebens Windstille herrschte, die Hauptwasserleitungen intakt blieben und aufgrund der frühen Morgenstunde die Straßen frei waren. Das Beispiel Northridge illustriert damit ein weiteres Mal die Bedeutung gesellschaftlicher Bedingungen für jedes Katastrophenereignis.

 

 Lernprozess durch Katastrophen

 

Die Tabelle spiegelt auch einen Lernprozess der amerikanischen Gesellschaft wider. Nach jedem Erdbeben im Laufe des 20. Jahrhunderts wurden die Baugesetze verschärft. 1906 waren in San Francisco 28 130 Gebäude verbrannt. Die Lehre daraus zu ziehen, hätte darin bestanden, auf Holzbauten zu verzichten, den schon vor dem Erdbeben vorgelegten Stadtentwicklungsplan des Jahres 1905 von Daniel Burnham zu verwirklichen, durch breitere Straßen und weite Plätze die Bebauung sicherer zu machen. Grundstücksspekulation vereitelte diesen Plan, aber die Zahl der Geschosse überschritt bis zum Ersten Weltkrieg bei neu errichteten Gebäuden nicht die Zahl sieben. Das zunächst gebremste Höhenwachstum führte in San Francisco zu einer horizontalen Erweiterung des zentralen Geschäftsgebiets (Central Business District) — bis 1915 um 44 Prozent. Mitte der 1920er-Jahre, als das Erdbeben in Vergessenheit geriet und die Wirtschaft boomte, wurden dann die ersten Gebäude mit mehr als 25 Stockwerken errichtet und Mitte der 1970er-Jahre wurde die Anzahl von 60 Stockwerken überschritten.

 

Das Erdbeben von Long Beach 1933 bewirkte Änderungen in der Baugesetzgebung, insbesondere die bessere Armierung von Wohngebäuden mit Baustahl sowie die Abkehr vom Ziegelbau; dies wurde in einem Bericht der Los Angeles County Earthquake Commission vom November 1971 nach dem Erdbeben von San Fernando gewürdigt: Die Wirksamkeit der Empfehlungen zeigte sich im unterschiedlichen Verhalten zwischen jenen Gebäuden, die vorher und jenen, die nachher errichtet worden waren. Die Bauauflagen sollten besonders öffentliche Gebäude betreffen. Doch so, wie die Immobilien-Lobby ein sichereres San Francisco verhindert hatte, hielt die Theaterindustrie von Hollywood die Bau- und Sicherheitsbehörde von Los Angeles davon ab, 45 nicht den Sicherheitsbedingungen entsprechende Kinos und Theater entweder baulich zu sichern (85 Prozent der Neubaukosten) oder zu schließen. 1971 stürzten dann Gebäude dieses Typs im Umkreis von 20 Kilometern um das Epizentrum von San Fernando zusammen.

 

 Loma Prieta

 

Das Loma-Prieta-Erdbeben vom 17. Oktober 1989 deckte auf, dass in San Francisco noch immer mehr als 25 000 unverstärkte Ziegelbauten standen (die seit dem Erdbeben von Long Beach nicht mehr neu errichtet werden durften). Dies führte zu höheren Opferzahlen bei den unteren sozialen Schichten, weil in diesen schlechten, alten Gebäuden vor allem Alte und Arme wohnten. Die zweite Lehre von 1989 war der Einsturz der großen Verkehrsbauten: der doppelstöckigen San Francisco-Oakland Bay Bridge, von 1,5 Meilen des Cyprus-Street-Viadukts der Autobahn in Oakland (kostete allein 41 der 63 Menschenleben), und des Embarcadero Highway in San Francisco. Da auch die San Mateo Bay Bridge zeitweise geschlossen werden musste und die (unbeschädigte) BART-Untergrundbahn (BART, Abkürzung für Bay Area Rapid Transit) unter der Bucht vorsichtshalber stillgelegt worden war, kam es in einem Gebiet mit rund sechs Millionen Einwohnern zu einem gigantischen Verkehrszusammenbruch. Auch der Flughafen musste für 13 Stunden geschlossen werden. Dammbrüche an den großen Wasserreservoirs führten nur dadurch nicht zu zusätzlichen Katastrophen, weil die Staubecken am Ende der Trockenzeit fast leer waren.

 

 Vulkanausbrüche und Plattentektonik

 

Da Vulkanausbrüche und Erdbeben häufig miteinander vergesellschaftet auftreten, sind bereits wesentliche Erklärungen für das Vorkommen von aktiven Vulkanen vorgestellt worden: Sie treten vor allem an den Rändern von Lithosphärenplatten, in den Schwächezonen aufeinander zustrebender (konvergierender) Platten oder an der Nahtstelle auseinander driftender (divergierender) Platten auf. Divergieren Platten, kommt es in den ozeanischen Achsenzonen zwar zu größerem Magmenaustritt, doch findet dieser meist untermeerisch statt und erscheint nur in einzelnen Inselgruppen an der Oberfläche. Platten konvergieren an Subduktionszonen, wo die ozeanische Lithosphäre abtaucht und wieder im Erdmantel verschwindet. Beim Abtauchen wird das Gestein der ozeanischen Platte aufgeschmolzen, steigt durch Risse in der darüber liegenden kontinentalen Kruste zur Oberfläche und bildet Vulkane. Dies gilt insbesondere für die nord- und die südamerikanische Pazifikküste, die atlantisch-karibischen und die pazifischen Inselgirlanden, die Berührungsflächen von Afrikanischer, Arabischer und Eurasischer Platte im Mittelmeerraum und im Nahen Osten.

 

 Vesuv und Ätna

 

Der Vesuv erhebt sich über dem Golf von Neapel, am Rand der mit 1,2 Millionen Einwohnern drittgrößten Stadt Italiens. Die landschaftlichen Vorzüge dieses Raums, Klima und Böden, haben die Griechen schon um 800 v. Chr. zur Ansiedlung verlockt. Die Siedlungskontinuität dauerte über die Römerzeit bis in die Gegenwart; der hier konzentrierte Tourismus bezieht die Attraktivität des Vulkanismus bewusst mit ein. Seneca berichtet über ein Erdbeben des Jahres 63 v. Chr., über die Vulkane der Liparischen Inseln mit dem namenstiftenden Vulcano und dem gefährlichen Stromboli, über den Vulkanismus der 60 Quadratkilometer großen Phlegräischen Felder und schließlich über den Ätna, alles Zeugen des aktiven Vulkanismus am Rand des Tyrrhenischen Meers.

 

Lange war der Vesuv selber ruhig geblieben, bis er am 24. August des Jahres 79 n. Chr. mit einer verheerenden Explosion wieder erwachte. Gemessen am ausgeworfenen Magmavolumen mag es sich, weltweit gesehen, um einen mittleren Ausbruch gehandelt haben, aber wir verdanken ihm den ersten authentischen und genauen Bericht über eine Vulkankatastrophe. Plinius der Jüngere gab eine ausführliche Beschreibung dieses Ereignisses, bei dem sein Onkel und Adoptivvater, der Flottenbefehlshaber und Schriftsteller Plinius der Ältere, den Tod fand. Die 1748 begonnenen Ausgrabungen der Städte Pompeji, Herculaneum und Stabiae dokumentieren den Untergang reicher Städte, bei dem vermutlich 18 000 Menschen starben. Nach diesem, einer langen Ruheperiode folgenden hochexplosiven Erstausbruch mit überwiegender Bims- und Ascheförderung hielt die Aktivität des Vesuvs über die Eruptionen der Jahre 203, 512, 685 und 993 an und trat 1036 in eine neue, explosiv-effusive Phase mit umfangreichen Lava-Ergüssen nicht nur aus dem Gipfelkrater, sondern auch an den Flanken. Am 16. Dezember 1631 kam es zu einem erneuten Ausbruch mit 4000 Toten. Die anschließenden Eruptionszyklen dauerten von 1872 bis 1906 (700 Tote) und begannen dann erneut gegen Ende des Zweiten Weltkriegs nach der Landung der amerikanischen Truppen. Der heute 1281 Meter hohe Berg (größte bekannte Höhe 1906: 1322 Meter) erhält durch seine Lage unmittelbar am Meer eine besondere Dominanz.

 

Der Ätna, der größte tätige Vulkan Europas, hat einen Basisdurchmesser von 45 Kilometern, ragt bis zu 3323 Metern empor und reicht damit durch fast alle Klimazonen bis zu seinem meist zehn Monate im Jahr hindurch mit Schnee bedeckten Gipfel. Sein Hauptkrater hat 500 Meter Durchmesser. Zahlreiche Parasitärkrater sitzen seinen Flanken auf, die von Wein- und Obstgärten überzogen sind und von nahe gelegenen Dörfern her bewirtschaftet werden. Aus historischer Zeit sind mehr als 100 Ausbrüche bekannt, der zerstörerischste, im Anschluss an ein Erdbeben, vom 11. März bis zum 11. Juli 1669 mit rund 2000 Toten. Weitere heftige Ausbrüche gab es vom 2. bis zum 20. November 1928 sowie vom 5. April bis zum 12. Juni 1971. Man rechnet mit Ausbrüchen alle drei bis fünf Jahre. Zu den begleitenden Risiken des Vulkanismus rings um den Ätna zählt die hohe Erdbebengefahr, die am 28. Dezember 1908 zum Erdbeben in der Straße von Messina mit 83 000 Toten führte.

 

 Die Explosion der Montagne Pelée

 

Verdanken wir Plinius dem Jüngeren die erste eingehende Schilderung eines Vulkanausbruchs, so begründete die Eruption der Montagne Pelée am 8. Mai 1902 die moderne Vulkanforschung im eigentlichen Sinn. Der hochexplosive Vulkanismus hatte mit Glutwolken (französisch Nuées ardentes) die größte Stadt der Kleinen Antillen, Saint-Pierre, vernichtet, wobei 30 000 Menschen den Tod fanden. Zahlreiche Forscher besuchten daraufhin Saint-Pierre und die Nachbarinsel Saint Vincent, auf der einen Tag früher der Vulkan La Soufrière ausgebrochen war und 1600 Menschen das Leben gekostet hatte.

 

Die Gefährlichkeit eines Vulkans hängt mit seinem Explosivitätsindex zusammen. Ist dieser hoch (Indonesien, Zentralamerika), so neigt das Ausgangsmagma dazu, nicht als (weniger gefährliche) Lava auszufließen, sondern vulkanische Lockerprodukte und Gase mit weit größerer Reichweite (zum Beispiel in einer Glutwolke) explosionsartig auszustoßen.

 

 Der Krakatau

 

Der Krakatau ist ein Musterbeispiel des hochexplosiven Vulkanismus. In der Sundastraße zwischen Sumatra und Java gelegen, hatte sich in prähistorischer Zeit ein Stratovulkan (ein schichtweise aus einer Wechselfolge von Lava- und Ascheschichten aufgebauter Vulkan) vom Meeresboden erhoben. Von ihm blieb nach einer Eruption nur eine Caldera mit 6 km Durchmesser übrig, aus der sich drei junge Vulkanbauten emporhoben, die die Insel Krakatau bildeten. Hier ereignete sich am 26. August 1883 eine erste Eruption, der am nächsten Tag um 10.20 Uhr eine gewaltige Explosion folgte. Man konnte sie noch in 3600 km Entfernung in Australien und in 5000 km Entfernung auf der Insel Rodriguez im Indischen Ozean hören. Mehr als 18 km³ Gestein wurden in die Luft gesprengt, 827 000 km² mit Asche bedeckt. Noch in Jakarta, Javas Hauptstadt, herrschte fast völlige Finsternis. Feinste Staubteilchen stiegen bis in die Stratosphäre auf, wo sie mehrere Jahre die Erde umrundeten, die Sonnenstrahlen abfilterten und die mittlere Jahrestemperatur in einigen Gebieten senkten. Die Luftdruckwelle, die sich mit der Explosion verband, wurde von Barographen auf der ganzen Erde registriert. Zwar war der Krakatau unbewohnt, aber die Explosion löste einen Tsunami aus, der eine Höhe von bis zu 40 Metern erreichte und in dem über 36 000 Menschen an den benachbarten Küsten Javas, Sumatras und kleinerer Inseln ertranken.

 

 Mount Saint Helens, der »Fuji of America«

 

Führte der Ausbruch des Vesuvs von 79 n. Chr. zur ersten Beschreibung, derjenige der Montagne Pelée von 1902 zum Beginn der wissenschaftlichen Erforschung des Vulkanismus, so wurde der Ausbruch des Mount Saint Helens vom 18. Mai 1980 zum vorläufig letzten Höhepunkt der Vulkanismusforschung, weil jetzt auch die Auswirkungen auf eine moderne Industriegesellschaft untersucht werden konnten. Der vorletzte Ausbruch dieses Vulkans vom April 1857 hatte sich noch in einem von Indianern nur dünn besiedelten Gebiet ereignet. 123 Jahre später hatten fünf Generationen von Einwanderern ein modernes Industrie- und Tourismusland an der pazifischen Küste mit den Verdichtungsräumen von Seattle (Washington) 145 Kilometer nördlich und Portland (Oregon) 65 Kilometer südlich des Mount Saint Helens geformt. Hinter der Küstenkette und einer Zwischensenke erhebt sich die Cascade Range mit 13 teils noch aktiven, teils erloschenen Vulkanen, von denen der Mount Rainier 4392 Meter erreicht. Sie zählt durch ihre Skiberge (mit Gletscherskilauf auch im Sommer) zu den touristischen Attraktionen des Nordwestens der USA.

 

Am 20. März 1980 hatte ein erstes Erdbeben der Stärke M 4,1 stattgefunden, am 27. März gab es eine Dampf- und Aschenexplosion, die die Eiskappe des Mount Saint Helens einfärbte. Zwischen dem 28. und 30. März 1980 bildete sich ein zweiter Gipfelkrater und in der zweiten Aprilhälfte und ersten Maiwoche eine »Beule« an der Nordseite, die schließlich eine Fläche von 1,6 mal 1 Kilometer einnahm und sich bis zu 90 Metern vorwölbte. Laservermessungen der Vulkanüberwachung registrierten Raten von bis zu 1,5 Metern pro Tag. Am Sonntag, dem 18. Mai 1980 explodierte dann um 8.32 Uhr der Mount Saint Helens in nordöstlicher Richtung, nachdem zwei Erdbeben der Stärke M 5,0 die Flanke des Vulkans ins Rutschen gebracht und dem Magma einen Ausgang geöffnet hatten.

 

Eine überhitzte, aschenbeladene Gaswolke (Glutwolke) mit einer Austrittsgeschwindigkeit von 1200 bis 1500 m pro Minute und etwa 500 ºC (»stone wind«) wälzte sich bis in 29 km Entfernung vom Kraterrand und kappte alle Bäume bis in 20 km Abstand. Eine Aschenwolke erhob sich bis in 27 km Höhe und zwang zur Verlegung der Flugrouten. Der schneebedeckte Gipfel des »Fuji of America« wurde weggesprengt und die Höhe des Bergs damit von 2948 auf 2550 m gesenkt. Geschmolzenes Gletschereis, das Wasser des aus seinem Bett gedrängten Spirit Lake, Grundwasserausbrüche und der einsetzende starke Gewitterregen setzten eine mit Bäumen vermischte Schlammflut mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h und einer Höhe von bis zu 10 m in Bewegung. Sie füllte das Tal des Toutle River, riss sieben von acht seiner Brücken weg, erreichte den Cowlitz River und schließlich den mächtigen Columbia River, dessen Flussbett von 12 m Wassertiefe bei Longview auf nur mehr 4,5 m abgeflacht wurde. 31 Hochseeschiffe wurden für mehr als eine Woche stromaufwärts eingeschlossen, 50 konnten auf hoher See rechtzeitig umdirigiert werden.

 

 Auswirkungen auf eine moderne Industriegesellschaft

 

Die Gouverneurin des Staates Oregon hatte eine aus Rücksicht auf die Interessen der Holzwirtschaft viel zu eng gezogene Sperrzone (»Red Zone«) um den Vulkan verhängt, als seine Gefährlichkeit bekannt geworden war. Aber nur drei der 60 Toten starben innerhalb dieser Red Zone, die anderen (ein Geologe im Dienst, aber auch Fotoreporter und Neugierige) außerhalb von ihr. Der Umstand, dass der Ausbruch an einem Sonntagmorgen stattfand, rettete rund 1000 Waldarbeitern das Leben, die noch kurz vor dem 18. Mai in der Red Zone möglichst viel Holz vor dem drohenden Ausbruch fällen sollten.

 

Die Aschendecke erreichte noch bis in 800 Kilometer Entfernung eine Dicke von 1,5 Zentimetern. Ihre Beseitigung, die Reinigungskosten in den Siedlungen, das Ausbaggern der Flüsse Cowlitz und Columbia und die Schäden in Land- und Forstwirtschaft beliefen sich auf fast eine Milliarde US-Dollar. Aber es gab auch »Katastrophengewinnler«, so in den benachbarten Countys (überhöhte Heupreise; Baggerbetriebe, Fuhrunternehmer). Außerdem wurden Kahlschlaggenehmigungen für bisher unter Landschaftsschutz stehende Waldgebiete erteilt. Während sich der längerfristige Erholungstourismus um den Spirit Lake aus dem Katastrophengebiet verlagerte, profitierte der Eintags-Sensationstourismus über Rundflugunternehmen, Souvenirläden, T-Shirt-Druckereien, Buchverlage, ja zeitweise sogar Postversand von Vulkanasche von diesem Ereignis.

 

Die betroffene Bevölkerung hatte nach Umfragen des Battelle-Instituts das Risiko viel zu niedrig eingeschätzt. »Mehr Neugier als Angst« kennzeichnete ihr Verhalten, da man sich eher auf langsam kriechende Lavaströme als auf eine explosionsartige Eruption eingestellt hatte. Die technologischen Folgen eines Aschenregens in weit entfernten Gebieten waren nicht einkalkuliert worden (Verkehrsunfälle, Verstopfung der Luftfilter bei Hubschraubern und Autos, Ausfall von Elektrozählern und anderes). Die Allgegenwärtigkeit der Medienvertreter brachte Schwierigkeiten bei der organisatorischen Bewältigung der Katastrophe mit sich. Positive Folgen waren hingegen die erhöhte Wachsamkeit der Behörden und der Ausbau eines Netzes von Messstationen rings um die übrigen »schlafenden« Vulkane.

 

 Bergsturz und Erdrutsch

 

Erdbeben und Vulkanausbrüche sind als Prozesse der Erdkruste häufig Auslöser von schwerkraftbestimmten Massenbewegungen wie Bergstürzen und Erdrutschen. Diese können aber auch durch atmosphärische Ereignisse (Starkniederschläge, Küstenabbrüche bei Sturmfluten und anderes) ausgelöst werden. Ihrerseits können Bergsturz und Erdrutsch wiederum Folgekatastrophen nach sich ziehen, zum Beispiel wenn sie sich in Seen oder Stauseen ergießen (Frejus 1959: 412 Tote, Longarone 1963: 1896 Tote). Sie können zu Flussabdämmungen mit anschließenden Hochwasserkatastrophen führen. Ein Erdrutsch im Juli 1987 im Veltlin (Italien) führte so zu 44 Toten und 500 Millionen US-Dollar Gesamtschaden; der aufgestaute See konnte zum Glück sicher entleert werden.

 

Instabilität der Landoberfläche wäre also der Oberbegriff, auf den alle diese unterschiedlichen Risikoformen bezogen werden können. So führt auch die plötzliche Bewegung instabilen Hangmaterials zu Schnee- und Eislawinen, wobei immer ein hinreichend steiles Relief und genügend Kälte zu den Entstehungsbedingungen gehören. Aber auch bei fehlenden Reliefunterschieden erfolgen Bodensenkungen (Setzungen), zum Beispiel durch Grundwasserabsenkungen, »Bergschäden«, die an der Erdoberfläche durch darunter einbrechende Bergbaustollen, durch das Auslaugen von Salzstöcken (Lüneburg) oder durch das Abpumpen von Erdölvorkommen entstehen, also vom Menschen verursacht werden. Insbesondere ist Dauerfrostboden in Taiga und Tundra schon bei der bloßen Druckbelastung durch Bauten fließgefährdet oder durch die von Gebäuden oder Pipelines ausgehende Wärme (hier ist daher Stelzenbauweise erforderlich).

 

 Der Erdrutsch von Yungay (Peru)

 

Am 31. Mai 1970 löste ein Erdbeben in der Umgebung des 6768 m hohen Huascarán einen Eissturz von der Gletscherkappe aus, der sich, mit bis zu hausgroßen Felsblöcken vermischt, mit einer Geschwindigkeit von bis zu 360 km/h talabwärts bewegte. Am Talboden hatte der Eis- und Schuttstrom bereits so viele Feinsedimente und so viel Wasser aufgenommen, dass er sich als 1000 m breite und 80 m hohe Schlammwelle der in 14 km Entfernung und in 2500 m Höhe gelegenen Stadt Yungay näherte und dabei einen 140 m hohen Riegel überrannte. Innerhalb von weniger als zwei Minuten wurde Yungay von 50 bis 100 Millionen Kubikmeter Material völlig ausgelöscht; über 20 000 Menschen starben dabei.

 

 Tuve

 

Das schwerste schwedische Unglück der Neuzeit bis zum Untergang der »Estonia« ereignete sich am 30. November 1977 12 Kilometer nördlich des Stadtzentrums der schwedischen Halbmillionenstadt Göteborg im Vorort Tuve. 27 Hektar einer Reihenhaussiedlung, die auf feinkörnigen lehmigen oder tonig-sandigen Sedimenten errichtet worden war, rutschte mit 67 Häusern und Villen bis zu 300 m weit über den Felsenuntergrund. Neun Menschen starben, viele wurden verletzt, 215 Bewohner verloren ihre Häuser völlig, andere mussten evakuiert werden, weil weitere Rutschungen drohten. Die Abrisskante eines Dreiecks von 600 m Basislinie und 850 m Seitenlänge war stellenweise bis zu 15 m hoch.

 

Ungefähr 600 Personen in 200 Häusern mussten plötzlich erkennen, dass die schmucke, rund zehn Jahre alte Siedlung des typischen schwedischen Mittelstands auf unsicherem Grund stand. Die Baulast der Häuser, der Schwerlastverkehr auf nahen Straßen, vielleicht auch phosphatreiche Abwässer aus den Waschmaschinen, die aus leckenden Abwasserrohren ausgetreten waren, hatten die Standfestigkeit des Untergrunds so beeinflusst, dass das Lehmpaket auf der wenige Dezimeter dicken Grundwasser führenden Sandschicht im Übergang zum Felsuntergrund nach wochenlangen Regenfällen aufschwamm.

 

Die auf- und davongeschwommenen »Immobilien« stellten die Behörden vor bislang unbekannte Rechtsprobleme. Zwar zahlten die Versicherungen für die zerstörten oder beschädigten Häuser. Aber Grund und Boden gelten gewöhnlich als »nicht beweglich, unvermehrbar und unzerstörbar«. Jetzt war der Boden bewegt und zerstört worden. Wie kann man Grundstücke entschädigen, die es nicht mehr gibt? Und wer sollte das tun? Schließlich löste der Verwaltungsbezirk (Län) als Aufsichtsbehörde das Rechtsproblem und haftete für eine in Unkenntnis der Gefährlichkeit des Untergrunds erteilte Baugenehmigung. Er setzte damit neue Maßstäbe für verantwortungsbewusstes Handeln einer Verwaltung angesichts von Naturrisiken.

 

 Der Felssturz von Braulins in Friaul

 

Wenn eine aus der Bergflanke niedergehende Schüttbewegung weniger als eine Million Kubikmeter Material umfasst oder nur 0,1 Quadratkilometer Boden bedeckt, spricht man nicht von einem Berg-, sondern nur von einem Felssturz. Ein solcher ereignete sich drei Tage nach dem Erdbeben der Stärke M 6,4 vom 6. Mai 1976 (von einem Nachbeben der Stärke M 5,3 ausgelöst) in dem 360 Einwohner zählenden Ort Braulins (Gemeinde Trasaghis, Provinz Udine) am rechten Ufer des Tagliamento im Friaul. Der Felssturz hatte ein Gesamtvolumen von 25 000 m³ gut verfestigter Nagelfluh (ein Konglomerat, eine Art natürlicher Beton mit Gerölleinschlüssen), einzelne Felsbrocken erreichten ein Volumen von 250 m³ und 500 Tonnen Gewicht. Sie rollten den 29 Grad steilen Abhang hinunter, durchbrachen die sechs Meter hohen Fangzäune aus Stahlgerüsten und Fangnetzen, die bisher die Siedlung Braulins vor Steinschlag geschützt hatten, und knickten sie wie Streichhölzer. Die Felsbrocken legten insgesamt eine Strecke von mehr als 400 m zurück und rollten noch bis zu 33 m in die Flussebene hinein.

 

Die Einwohner von Braulins, den drei Risiken von Erdbeben, Felssturz und Hochwasser gleichermaßen ausgesetzt, haben einen Hochwasserdamm und heute statt der zerstörten Fangzäune einen Erdwall mit einer Basis von 20 m und einer Höhe von 7 m zu ihrem Schutz. Er schließt die nicht mehr rettbaren Teile des Dorfs aus. Erst im Abstand von 27 m vom Wall darf dorfseits wieder gebaut werden, hangseits ist jede Bautätigkeit verboten. Auch zum Tagliamento hin muss ein Streifen von 20 m siedlungsfrei gehalten werden. So bleibt heute für den Ort schließlich nur ein bebaubarer Streifen von 100 bis 150 m übrig. Bis zum Wiederaufbau des Dorfs lebte die Bevölkerung auf beschlagnahmtem Ackerland in zwei Barackenlagern (»Barackopolen«).

 

Bei einer umfassenden Befragung der Betroffenen wurde auch ein semantisches Differenzial verwendet; es zeigt, dass sich in der Meinung der Befragten die Kennlinien von Felssturz und Hochwasser ziemlich ähneln. Sie verweisen darauf, dass Felssturz und Hochwasser als »unregelmäßig« und eher »selten« (aber häufiger als ein Erdbeben) eingeschätzt werden, das seinerseits »unkontrollierbar« ist, während die beiden genannten anderen Risiken durch Maßnahmen des Menschen für eher »kontrollierbar« gehalten werden. Die Befragung einer Bevölkerung zu den Naturrisiken mit psychologischen Methoden kann den Entscheidungsträgern Hinweise geben, welche Maßnahmen zum Katastrophenschutz am ehesten akzeptiert werden und wo Aufklärungsarbeit geleistet werden muss.

 

Prof. Dr. Robert Geipel

 

Weiterführende Erläuterungen finden Sie auch unter:

 

Naturkatastrophen: Dürre, Stürme, Hochwasser

 

Grundlegende Informationen finden Sie unter:

 

Naturkatastrophen: Bedrohung und Medienereignis

 

Literatur:

 

Bryant, Edward: Natural hazards. Cambridge u. a. 1991.

 Geipel, Robert: Friaul. Sozialgeographische Aspekte einer Erdbebenkatastrophe. Kallmünz 1977.

 Geipel, Robert: Naturrisiken. Katastrophenbewältigung im sozialen Umfeld. Darmstadt 1992.

 

Natural hazards. Local, national, global, herausgegeben von Gilbert F. White. Neudruck New York u. a. 1977.

 Nussbaumer, Josef: Die Gewalt der Natur. Eine Chronik der Naturkatastrophen von 1500 bis heute. Grünbach ²1999.

 Palm, Risa I.: Natural hazards. An integrative framework for research and planning. Baltimore, Md., u. a. 1990.

 Rast, Horst: Vulkane und Vulkanismus. Lizenzausgabe Stuttgart ³1987.

 Rittmann, Alfred: Vulkane und ihre Tätigkeit. Stuttgart ³1981.

 Schmincke, Hans-Ulrich: Vulkanismus. Darmstadt 1986.

 Schneider, Götz: Erdbebengefährdung. Darmstadt 1992.

 Turner, Ralph H. u. a.: Waiting for disaster. Earthquake watch in California. Berkeley, Calif., u. a. 1986.