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Wissenschaft

Meeresforschung

Die brutale Macht der Monsterwellen

100 Meter breit, 20 Meter hoch, rasend schnell: Monsterwellen galten lange als Seemannsgarn. Doch jetzt konnten Forscher eine "Freak Wave" genau analysieren. Lässt sich so der Untergang Dutzender Schiffe erklären?

AFP
Von
Montag, 13.03.2017   10:32 Uhr

Auf den ersten Blick ist der Sturm nichts allzu Besonderes. Er wühlt an diesem Tag das Meer rund um die neun wuchtigen Plattformen des Ekofisk-Öl- und Gasfeldes auf. Dank eines Prognosesystems ist Betreiber ConocoPhillips vorgewarnt, dass es unruhig werden wird. "Es ging um einen Sturm, der dort statistisch gesehen etwa alle fünf Jahre auftritt", erinnert sich Anne-Karin Magnusson vom Norwegian Meteorological Institute in Bergen.

Wer ein Problem mit Wind und Wellen hat, ist auf dem Offshore-Komplex ohnehin falsch. Im norwegischen Sektor der Nordsee gelegen, bekommen die Bewohner die Elemente regelmäßig zu spüren.

Mit 22 Meter pro Sekunde fegen die Böen am frühen Morgen des 9. November 2007 Schnee aus Norden heran. Damit liegt die Windgeschwindigkeit "nur" bei neun - doch vier Lasersensoren auf der Brücke zwischen den Plattformen 2/4-K und 2/4-B messen rekordverdächtige Wellen: Eine von ihnen, später wird man sie die Andrea-Welle nennen, ist von der Basis bis zum Scheitel knapp 21 Meter hoch. Außerdem ist sie eine der steilsten jemals gemessenen Wogen.

Zusammen mit ihrem Kollegen Mark Donelan von der University of Miami (US-Bundesstaat Florida) befasst sich Magnusson seit Jahren mit der Andrea-Welle und den Messdaten aus dieser Nacht. Im Fachmagazin "Scientific Reports" haben sie nun ihre neueste Analyse veröffentlicht. Das Ergebnis fasst die Forscherin so zusammen: "Monsterwellen treten deutlich häufiger auf als bisher gedacht."

Das Ganze sei ein "sehr interessanter Artikel zu Form und natürlichem Auftreten" der Wellen, sagt Susanne Lehner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen, die nicht an der Studie beteiligt war.

Donelan und Magnusson haben für ihre Arbeit die Daten von genau 13.535 Wogen ausgewertet, die am 9. November 2007 die Ekofisk-Plattformen umtosten. Die Wellenhöhen finden sich in einem einmaligen Archiv der unruhigen See: Seit Februar 2003 messen vier Laser fünf Mal pro Sekunde die Wellenhöhe an den Förderanlagen. Die Sensoren funktionieren dabei nach dem Prinzip, auf das die Polizei bei mobilen Geschwindigkeitskontrollen von Autofahrern setzt. Nur schauen sie nicht nach vorn, sondern nach unten ins Wasser.

ConocoPhillips

Offshore-Anlagen im Ekofisk-Feld

Und das tobt und brodelt in der Andrea-Nacht ganz besonders: Rund hundert Meter breit sei die Wand aus Wasser gewesen, die da herangerollt sei, berichten Donelan und Magnusson. Und sie war fast 18 Meter pro Sekunde schnell, also 64 Kilometer pro Stunde.

Erster Fachartikel 1964, Beweis erst 1995

Die mathematische Analyse des aktuellen Datensatzes zeige: Über jeden Flecken See rollt einmal in drei Wochen eine steile Monsterwelle, so Donelan und Magnusson. Weniger steile Wogen, die aber immer noch als Monsterwellen zu klassifizieren wären, könnten im Gebiet eines über das Meer ziehenden Sturms sogar durchaus zweimal am Tag auftreten.

Das sind deutlich höhere Werte als bisher angenommen.

"Unsere Ergebnisse liefern Worst-Case-Vorhersagen für Monsterwellen. Das sind neue Informationen, die wichtig für den Schiffbau und den sicheren Betrieb von Schiffen und Plattformen auf dem Meer sind", sagt Forscher Donelan. Denn bei der Konstruktion von Schiffen spielt das Thema bis heute kaum eine Rolle.

Dabei haben Seefahrer über Jahrhunderte immer wieder von gigantischen Wogen berichtet, die ganze Schiffe verschlungen hätten. US-Meeresforscher Laurence Draper hat im Jahr 1964 erstmals einen Fachartikel über das Phänomen publiziert. Doch es dauerte noch weitere drei Jahrzehnte, bis auch der letzte seiner Kollegen begriffen hatte, dass die Monsterwellen oder "Freak Waves" wirklich mehr als Seemannsgarn waren.

Im Februar 1995 registrierte ein Lasersystem auf der Nordsee-Bohrinsel Draupner zweifelsfrei eine 26-Meter-Woge. Seitdem sind die zerstörerischen Giganten ebenso andernorts auf frischer Tat ertappt worden, auch mithilfe von Radarsatelliten. Im Nordatlantik und im Nordpazifik entstehen die Kaventsmänner demnach besonders oft.

Wettrennen im Meer

Die Liste von Schiffen, die von Monsterwellen getroffen worden sein sollen, ist lang: vom spurlosen Untergang des britischen Luxusliners "SS Waratah" vor der südafrikanischen Küste im Juli 1909 (211 Menschen verschollen) über das Verschwinden des deutschen Frachters "München" im Dezember 1978 (28 Menschen verschollen) bis zum japanischen Fischkutter "Suwa Maru No. 58", der, 135 Tonnen schwer, im Juni 2008 östlich von Japan von einer Welle einfach umgeworfen wurde. (17 Menschen verschollen).

Commander Richard Behn/ NOAA

Schiff in schwerer See (in der Beringstraße, 1979)

Dass Monsterwellen tatsächlich Schuld an diesen und vielen anderen Unglücken sind, erscheint Experten plausibel. Definitiv ist es aber nicht. Auch wie "Freak Waves" genau entstehen, darüber wird bis heute diskutiert. Ein wichtiger Mechanismus scheint aber mit einer Art Wettrennen im Meer zu tun zu haben: Vergleichsweise langsame Wellen werden dabei von schnelleren Wogen verfolgt. Wenn sie sich besonders ungünstig treffen, können sie sich zu einem Vielfachen der ursprünglichen Wellenhöhe aufaddieren. Auch wenn Wellen aus verschiedenen Richtungen aufeinandertreffen, können sie sich gefährlich aufschaukeln.

DLR-Forscherin Lehner macht auch Wetterphänomene für die Monsterwellen verantwortlich: Auf Satellitenbildern hat sie bei Kaltlufteinbrüchen aus dem Norden charakteristische ringförmigen Zellen identifiziert. In diesen, so beschreibt sie, fielen kalte Luftpakete schnell auf die Meeresoberfläche - und sorgten dort für hohen Seegang. Wenn die Zellen etwa so schnell wanderten wie der unterliegende Seegang, so Lehner, komme es dann zur Resonanz - und Gruppen von Monsterwellen bauten sich auf.

Manche werden dann zu Brummern wie die Andrea-Welle. Die 21 Meter hohe Wasserwand, so berichten es Donelan und Magnusson, sei acht Sekunden lang stabil gewesen und habe in dieser Zeit 140 Meter zurückgelegt, ohne ihre Form zu verändern. Und klar scheint den Forschern: "Je mehr Sensoren man da draußen hat, desto wahrscheinlicher ist es auch, so eine Welle zu finden", so Magnusson.

insgesamt 70 Beiträge
Zorpheus 13.03.2017
1. Solitonwellen
... würde ich vermuten, wenn sich diese rasend schnell ausbreiten. Tsunamis gehören zu diesem Wellentyp. Ich weiß nicht inwieweit man dieses Phänomen in der Meeresforschung kennt, ich kenne es in erster Linie von ultrakurzen [...]
... würde ich vermuten, wenn sich diese rasend schnell ausbreiten. Tsunamis gehören zu diesem Wellentyp. Ich weiß nicht inwieweit man dieses Phänomen in der Meeresforschung kennt, ich kenne es in erster Linie von ultrakurzen Laserpulsen.
ichlachmichkaputt 13.03.2017
2. Die deutsche Sprache geht den Bach runter!
Forscher haben eine "Freak Wave" beobachtet? Was ist dann denn? Kann das bei Spon niemand übersetzen? Es gibt ein deutsches Wort dafür: Riesenwellen. Gut, klingt eher harmlos. Liest dann niemand mehr. Sensation ist [...]
Forscher haben eine "Freak Wave" beobachtet? Was ist dann denn? Kann das bei Spon niemand übersetzen? Es gibt ein deutsches Wort dafür: Riesenwellen. Gut, klingt eher harmlos. Liest dann niemand mehr. Sensation ist halt alles.
jung&jang 13.03.2017
3. beeindruckend, demzufolge also besser nicht
auf der Luftmatratze von Neufundland nach Helgoland, man könnte fies nass werden, oder gar verschwinden ;))
auf der Luftmatratze von Neufundland nach Helgoland, man könnte fies nass werden, oder gar verschwinden ;))
7eggert 13.03.2017
4.
Dazu auch: "Monsterwellen Auf Dem Meer" - Suche bei Dutube.
Dazu auch: "Monsterwellen Auf Dem Meer" - Suche bei Dutube.
Putin-Troll 13.03.2017
5. Weiß nicht, was Sie haben
Gibt noch ein tolleres Wort: Kaventsmann. Wird im Artikel sogar benutzt. Genau wie Mosterwelle. Ich denke kann man auch ruhig mal den begriff "Freak Waves" in Anführungszeichen benutzen, der ist jetzt auch nicht so [...]
Zitat von ichlachmichkaputtForscher haben eine "Freak Wave" beobachtet? Was ist dann denn? Kann das bei Spon niemand übersetzen? Es gibt ein deutsches Wort dafür: Riesenwellen. Gut, klingt eher harmlos. Liest dann niemand mehr. Sensation ist halt alles.
Gibt noch ein tolleres Wort: Kaventsmann. Wird im Artikel sogar benutzt. Genau wie Mosterwelle. Ich denke kann man auch ruhig mal den begriff "Freak Waves" in Anführungszeichen benutzen, der ist jetzt auch nicht so unbekannt in deutschen Landen.
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