Von Sandkörnern, Tapetenkleister und Riesenkondomen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Die Suche nach dem "Motor" von Erdrutschen

Von Sandkörnern, Tapetenkleister und Riesenkondomen

Trotz dieser Fortschritte blieben noch viele Fragen bei der Erdrutschvorhersage ungeklärt. Eines der Rätsel war zum Beispiel, warum die Hänge mancher Küstenregionen jahrhundertelang jedem noch so starken Wettergeschehen ohne Probleme trotzten, um dann unter ganz ähnlichen Bedingungen geradezu kollektiv und wie nach Absprache von Erdrutschen heimgesucht zu werden.

Der Geologe Robert Wright hat dafür eine- wenn auch sehr allgemeine – Erklärung parat: „Die Entscheidung darüber, ob es zu einem Erdrutsch kommt, beruht auf Vorgängen im Boden, die dort in mikroskopisch kleinen Dimensionen ablaufen. Winzige Veränderungen ausgelöst durch Wetterereignisse verändern das Zusammenspiel der Partikel und führen letztlich, dazu, dass die Erde zu rutschen beginnt.“

Um endlich mehr Licht in das Dunkel des Phänomens zu bringen, mussten die Forscher den konkreten Mechanismen bei der Auslösung von Erdrutschen auf die Schliche kommen. Da spontan auftretende Geröll- und Schuttlawinen in freier Natur schlecht vorherzusagen oder zu beobachten sind, stellten sie die Vorgänge vor und während eines Erdrutsches im Experiment nach.

Sie füllten dazu verglaste Modelle mit einer Mischung aus Wasser sowie weißem und schwarzen Sand und nahmen die Bewegung der Sandkörner mit einer Hochgeschwindigkeitskamera auf, sie mixten Tapetenkleister mit Kohlenschlacke und PVC Kugeln mit Wasser, um das Erde-Sand-Schuttgemisch von Schlammströmen zu simulieren.

Für das weltweit größte Erdrutsch-Experiment im Oregon’s Willamette National Forest karrten USGS-Wissenschaftler sogar Wagenladungen voll mit Materialien herbei. Sie entsprachen in ihrer Zusammensetzung denen von zwei gewaltigen Schlammströmen in der geologischen Geschichte: Dem Erdrutsch nach dem Ausbruch des Mount St. Helens im Jahr 1980 und dem der Osceola-Schlammlawine, die das Aussehen des Mount Rainier vor 5.000 Jahren komplett veränderte.

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Viel kleiner, aber genauso spektakulär war ein anderes Projekt, bei dem eine Art schlammgefülltes Kondom – in überdimensionaler Größe, aber ohne die üblicherweise bei solchen Präservativen verwendeten Gleitmittel – eine Sperrholzrampe heruntergeschickt wurde, um festzustellen, wie es sich deformiert. Besonders interessierte die Geologen, wie schnell das Latex-Modell während dieses „Erdrutsches“ seine Form verliert und wieder gewinnt.

Trotz schweißtreibender Kalkulationen über Geschwindigkeiten, Strömungen, Wasserdruck oder ähnlichem, ist über den genauen Zeitpunkt, an dem fester Boden zu gleiten beginnt, noch immer wenig bekannt.

Startet der gesamte Vorgang mit einem Sandkorn, das sich löst und steigert sich danach in einer logahrithmischen Kaskade oder bewegen sich – aus welchem Grund auch immer – plötzlich alle Partikel gleichzeitig? Beginnt die Bewegung an der Basis eines Hangs vergleichbar mit dem Vorgang, wenn man im Supermarkt aus einer Pyramide mit Konservendosen oder Apfelsinen die unterste hinauszieht? Oder läuft sie vom Gipfel aus an und wächst wie ein Schneeball der einen Hang herabrollt? Und was passiert weiter, wenn dieser Prozess erst einmal angelaufen ist?

Diese und andere Fragen versuchen Dave Montgomery und Bill Dietrich am University of Washington’s Quaternary Research Center zu beantworten. „Wir haben viele Theorien, aber nur wenige harte Fakten.“ sagt Montgomery. „Sicher ist, dass einige Erdrutsche – vor allem bei sandigen Böden – als langsame Erdbewegung beginnen. In diesen Fällen können steigender Porendruck und minimale Deformationen des Bodens unter der Oberfläche als Warnsignale dienen.“

Diese Vorboten der Katastrophe können heute mithilfe sorgfältig plazierter Messinstrumente bereits präzise gemessen werden. Montgomery zweifelt aber, ob diese Warnsignale von großem Nutzen sind. „Wenn ein einigermaßen großer Bereich in Bewegung gerät, geht der Rest ganz schnell. Erdrutsche bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu zehn Metern pro Sekunde. In dem Moment, wo man das Geräusch hört, bleibt deshalb auch nicht mehr genügend Zeit um der Katastrophe auszuweichen.“

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Stand: 23.01.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Erdrutsche
Gefahr am Berg

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Verheerende Launen der Natur?
Erdrutsche und ihre Bedeutung

Von Muren, Erdrutschen und Bergstürzen
Welche Arten von Massenbewegungen gibt es?

Naturkatastrophe oder Man-made Disaster?
Ursachen für Erdrutsche

Die Rache der Berge?
Erdrutsch ist nicht gleich Erdrutsch

Eine Katastrophe mit Ankündigung
Der Erdrutsch im Vajont-Tal

Vorbeugen oder reagieren?
Wie kann man sich vor Erdrutschen schützen?

Der Gefahr ins Auge sehen...
Frühwarnsysteme

Von Sandkörnern, Tapetenkleister und Riesenkondomen
Die Suche nach dem "Motor" von Erdrutschen

Spielwiese für Geologen
Forschung an der Mettman Ridge in Oregon

Frust oder Lust?
Erdrutschwarnung auf dem Prüfstand

Lawinen des Todes
Was sind Lahars?

Wehe, wenn der Boden vibriert
Wie kann man Lahars vorhersagen?

Schreckgespenst Klimawandel
Erdrutsche auf dem Vormarsch?

Galerie des Schreckens
Eine kurze Erdrutsch-Chronik der letzten Jahre

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