Was bewegte diese Brocken?

Diese tonnenschweren Gesteinsbrocken an der Küste Irlands sind das Resultat von riesigen Wellen im Rahmen immer wiederkehrender Stürme. (Foto: Paul D. Ryan)

Unerschütterlich wie ein Fels in der Brandung, heißt es – doch diese Redensart passt nicht mehr, wenn es um monströse Wellen geht: Tsunamis und gewaltige Sturmwellen können selbst tonnenschwere Gesteinsbrocken bewegen. Ein Forscherduo hat nun geklärt, welche der beiden Naturgewalten in zwei unklaren Fällen am Werk gewesen sind. An einem Küstenstreifen im Westen Irlands lagerten demnach Sturmwellen die tonnenschweren Gesteinsbrocken im Laufe der Zeit ab. Im Fall eines Küstenstreifens in Neuseeland sorgte hingegen ein Tsunami für die Beförderung der Steingiganten.

Es handelt sich um eine häufig diskutierte Frage in der Küstengeologie: War ein Tsunami für geologische Phänomene verantwortlich oder waren es gewaltige Wellen, die Stürme aufgetürmt haben? John Dewey von der University of Oxford und Paul Ryan von der National University of Ireland in Galway sind dieser Frage jetzt exemplarisch an zwei Standorten nachgegangen. Ihre Ergebnisse können helfen, die geologische Geschichte von mysteriösen Küstenstrukturen besser zu beurteilen, sagen die Forscher.

Welche Naturgewalt war hier am Werk?

Im einen Fall handelt es sich um einen Küstenabschnitt namens Annagh Head im Westen Irlands, an dem tonnenschwere Gesteinsbrocken den Uferbreich prägen. Es gab Vermutungen, dass ein Tsunami sie hier einst abgelagert haben könnte. Bei der zweiten geologischen Struktur im Fokus der Forscher handelte es sich um die sogenannte Matheson Formation an der Küste der Nordinsel von Neuseeland. Hier lagern ebenfalls teils gigantische Gesteinsbrocken im Uferbereich, deren Geschichte bisher fragwürdig erschien.

Im Rahmen ihrer Studie untersuchten und modellierten die Forscher systematisch die Effekte, die Tsunamis beziehungsweise Sturmwellen auf Felsstrukturen und Gesteinsbrocken an diesen Küsten ausüben können. Wie sie erklären, gibt es zwischen Tsunamis und Sturmwellen klare Unterschiede. Tsunamis sind punktuelle, aber dafür vergleichsweise langanhaltende Phänomene, die durch Erdbeben oder andere geologische Effekte ausgelöst werden. Das Meer schwappt dabei gleichsam über die Ufer, was bis zu einer Stunde andauern kann. Auch beim Rückzug des Wassers kann es aufgrund der Strömung zu gewaltigen geologischen Effekten kommen.

Große windgetriebene Wellen dauern hingegen nur kurz an, sind dafür aber vehement und brechen im Rahmen eines Sturmes immer wieder erneut auf eine Küste ein. Außerdem werden manche Küsten vergleichsweise häufig von Stürmen mit großen Wellen heimgesucht. Klar ist in beiden Fällen: Die enorme Gewalt heftig strömenden Wassers kann tonnenschwere Steinbrocken losschlagen und erstaunlich weit fortbewegen.

Teil der Studie von Dewey und Ryan waren neben Modellberechnungen vor allem Analysen von Hinweisen vor Ort: Sie untersuchten unter anderem die Ausmaße der Felsbrocken, die Sedimente um sie herum und sogar den Bewuchs durch Flechten oder durch andere Organismen. Außerdem erfassten sie Daten über die ozeanischen Effekte in den beiden Regionen und sogar historische Informationen.

Tsunami in Neuseeland – Sturmwellen in Irland

Durch die Auswertung aller Daten und ihrer Modelle kamen sie zu dem Fazit: Die Matheson-Formation in Neuseeland ist auf die Gewalt eines einzelnen Tsunamis zurückzuführen, der eine Höhe von 12 bis 13 Metern erreichte und etwa eine Stunde gedauert hat. Diese Naturgewalt war in der Lage, die bis zu 140 Tonnen schweren Brocken in ihre heutige Lage zu manövrieren.

Im Fall von Annagh Head kommen die Forscher allerdings zu einem anderen Urteil: Dort sind die bis zu 50 Tonnen schweren Brocken an der Küste das Resultat von 20 bis 30 Meter hohen Wellen, die Stürme immer wieder an dieser Küste aufgetürmt haben, sagen die Forscher. Im Gegensatz zur Matheson-Formation ist das Phänomen an der Küste Irlands das Ergebnis der Summe vieler Stürme über einen langen Zeitraum hinweg.

Wie Dewey und Ryan betonen, ist vor allem dieses Ergebnis bedeutend. Denn bisher ging man davon aus, dass Gesteinsblöcke, die über 30 Tonnen wiegen, auf den Effekt von Tsunamis zurückzuführen sind. Doch wie ihre Modelle und Analysen nun belegen, können auch Atlantikstürme auf Dauer für die Entstehung solcher Brocken an den Küsten verantwortlich sein. "Anhand der Größe allein, lassen sich die beiden Entstehungsursachen nicht unterscheiden", resümieren die Geologen.

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