Schnelle Sause unter Wasser
Norwegische Forscher klären, warum Schlammlawinen im Wasser schneller sind als in der Luft
Für Erdrutsche unter Wasser gelten andere Gesetze als an Land: Obwohl Wasser ein dichteres Medium ist als Luft, setzt es einer Lawine weniger Widerstand entgegen. Schlammmassen können daher selbst in fast ebenem Gelände Strecken von mehreren hundert Kilometern zurücklegen, und sie erreichen auch höhere Geschwindigkeiten als in der Luft. Der norwegische Geowissenschaftler Anders Elverhøi von der Universität Oslo fand zusammen mit Kollegen durch Experimente und Computersimulationen heraus, wieso sich Lawinen im Wasser so seltsam verhalten.
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Der größte bekannte Erdrutsch unter Wasser ereignete sich vor 8.200 Jahren vor der norwegischen Küste. Bei der sogenannten Storegga-Rutschung gerieten 2.500 Kubikkilometer Meeresboden in Bewegung und kamen zum Teil erst nach 500 Kilometern zum Stillstand. Dabei entstand ein 10 bis 15 Meter hoher Tsunami. Bei einem weiteren Abbruch 1929 vor Neufundland wurden zahlreiche Telefonkabel zerstört. Anhand der Schäden ließ sich rekonstruieren, dass sich die Schlammlawine mit einer Geschwindigkeit von 60 bis 100 Kilometern pro Stunde fortbewegt haben muss.
Wie das Forschungsmagazin Apollon berichtet, fanden die Forscher um Elverhøi nun heraus, dass zwei Effekte für die ungewöhnliche Ausdauer der Unterwasser-Lawinen verantwortlich sind: Zum einen haben die Schlammmassen kaum Kontakt mit dem Meeresboden, sondern gleiten auf einer dünnen Wasserschicht, wie ein Auto beim Aquaplaning. Da sich vor der Schlammfront ein gewisser Druck aufbaut, wird die Spitze ein wenig nach oben gedrückt. So befindet sich immer Wasser unterhalb der Lawine, welches die Rutschung schmiert.
Zum anderen erreicht die Lawinenfront eine bis zu dreimal höhere Geschwindigkeit als die nachfolgende Schlammflut. "Die Lawine streckt sich über große Distanzen aus", erläutert Elverhøi. "Man kann das mit einem Stau vergleichen, der sich gerade auflöst. Die ersten Autos rasen schon los, während die Fahrer weiter hinten immer noch im Gedränge feststecken." Durch diesen Effekt vermischt sich der Schlamm mit Wasser, und die innere Reibung vermindert sich.
"Die Kombination dieser beiden Phänomene führt dazu, dass der Gesamtwiderstand, auf den die Schlammlawine unter Wasser trifft, geringer ist als an der Luft", sagt Elvershøi. "Das haben wir nicht vorausgesehen."
Die Untersuchungen des norwegischen Forschers sind vor allem für die Ölindustrie interessant. Die Explorationsunternehmen bauen immer mehr Förderanlagen direkt auf dem Meeresboden auf – vor allem in den Übergangszonen zwischen Kontinentalsockel und Tiefsee. Gerade an den leicht geneigten Kontinentalhängen, wo die Unternehmen neue Öl- und Gasvorkommen vermuten, ist auch die Gefahr für Rutschungen besonders groß.
Apollon - Forskingsmagasin fra Universitetet i Oslo
Ute Kehse
