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Monsterwellen: Riesen der Meere

Riesenwellen, die sich Dutzende von Metern auftürmen und große Schiffe wie Spielzeug zerschmettern, wurden einst für Seemannsgarn gehalten. Doch Satelliten der Esa haben jetzt den Beweis geliefert:

Es gibt die ungeheuren Wogen, und zwar weit öfter als gedacht. Mehr als 200 Supertanker und Containerschiffe, allesamt mehr als 200 Meter lang, sind nach Zahlen der Europäischen Raumfahrtagentur Esa in den vergangenen 20 Jahren auf den Weltmeeren gesunken. Einige von ihnen könnten so genannten "Freak Waves" zum Opfer gefallen sein: Riesenwellen, die Höhen von 30, manchmal auch 50 Metern erreichen können - das zumindest berichteten Seeleute, die eine Begegnung mit einem solchen Monster überlebt haben.

 Kreuzfahrtschiff in Monsterwelle

So wurde etwa Kreuzfahrtschiff "Queen Elizabeth II" im Februar 1995 während eines Hurrikans im Nordatlantik von einem 29-Meter-Brecher erwischt. Kapitän Ronald Warwick berichtete anschließend von einer "riesigen Wasserwand", die gewirkt habe wie die weißen Klippen von Dover. Kurz zuvor hatte eine "Freak Wave" die Nordsee-Bohrinsel "Draupner" getroffen. Ein Lasermessgerät an Bord stellte eine Höhe von 26 Metern fest. Im Südatlantik traf es Ende Februar 2001 binnen einer Woche gleich zwei Kreuzfahrtschiffe, die "Bremen" und die "Caledonian Star". In beiden Fällen durchschlugen Riesenwellen die Fenster der Kommandobrücken, die 30 Meter über der Wasseroberfläche liegen. Die "Bremen" trieb zwei Stunden lang ohne Antrieb und Navigationssysteme auf hoher See. Riesenwellen sind eine Alltagserscheinung "Die beiden Vorfälle ereigneten sich weniger als tausend Kilometer voneinander entfernt", erklärt Wolfgang Rosenthal, Wissenschaftler am GKSS Forschungszentrum in Geesthacht. "Bei der 'Bremen' fiel die komplette Elektronik aus, während sie parallel zu den Wellen im Wasser trieb. Während des Ausfalls dachte die Mannschaft schon, dass vielleicht ihr letztes Stündlein geschlagen haben könnte."

 Überlagerungseffekt als Ursache

Das gleiche Phänomen könne für den Untergang vieler Schiffe verantwortlich sein, glaubt der Forscher. "Im Durchschnitt sinken jede Woche zwei große Schiffe. Aber die Ursachen werden nie so gründlich untersucht wie zum Beispiel bei einem Flugzeugabsturz - es heißt dann immer nur 'schlechtes Wetter'." Zwar sind Wissenschaftler angesichts zuverlässiger Messungen wie denen von der "Draupner" inzwischen davon überzeugt, dass es die Monsterwellen tatsächlich gibt. Allerdings zeigten bisherige Statistiken, dass große Abweichungen vom normalen Seegang äußerst selten sind und im Schnitt nur alle 10.000 Jahre vorkommen.

Zehn Monster in zwei Wochen

Das erscheint nun zunehmend fraglich. Neuere Daten beweisen, dass die Ungetüme der Meere wesentlich häufiger vorkommen. Radardaten aus dem Nordsee-Ölfeld Goma etwa zeigten laut Esa 466 Monsterwellen in zwölf Jahren. Noch genauere Ergebnisse lieferten jetzt die beiden ERS-Radarsatelliten, die seit 1991 bzw. 1995 die Erde umrunden und deren Daten nun für das EU-Projekt "MaxWave" genutzt wurden.  Das Synthetic Aperture Radar (SAR) der Zwillingssatelliten ERS-1 und ERS-2 nahm in Abständen von 200 Kilometern kleine Ausschnitte der Ozeane von zehn mal fünf Kilometern auf und ließ die Berechnung von Wellenenergie und -richtung zu. Die Ergebnisse waren erstaunlich: Allein innerhalb von drei Wochen Anfang 2001 tauchten weltweit zehn Monsterwellen auf, die 25 Meter oder höher waren. "Wir haben damit bewiesen, dass es sie gibt, und zwar deutlich öfter als bisher vermutet", sagt Rosenthal. "Im nächsten Schritt wollen wir nun analysieren, ob sie sich auch vorhersagen lassen." Das ERS-Bildmaterial soll dazu in ein Forschungsprojekt namens "WaveAtlas" einfließen, der das Auftreten von Riesenwellen auf der ganzen Welt aufzeichnet. "Nur Radarsatelliten können uns das Datenmaterial liefern, das wir für eine solide statistische Analyse der Weltmeere brauchen", erklärt Susanne Lehner von der University of Miami, die zusammen mit deutschen Forschern den "WaveAtlas" erstellt. "Anders als normale Fotosatelliten funktionieren die Radarsatelliten auch dann noch, wenn es dunkel oder bewölkt ist. Bei stürmischem Wetter sind sie die einzige Möglichkeit, an brauchbare Daten zu kommen." 

 Ersten Erkenntnissen zufolge bilden sich die Riesenwellen meist an Stellen, an denen "normale" Wellen auf Meeresströmungen und Wasserwirbel treffen. Die Strömung bündelt die Wellenenergie, so dass immer größere Wellen entstehen. Besonders gefährlich ist demnach die Ostküste von Südafrika, wo der berüchtigte Agulhasstrom fließt. Auch der Golfstrom im Nordatlantik könne Monsterwellen verursachen, wenn er mit Wellen aus der Labradorsee zusammentreffe.

Mehrere Theorien zur Entstehung

Allerdings könnten die ungeheuren Brecher auch ganz zufällig entstehen, etwa im Zusammenspiel mit Wetterfronten und Tiefdruckgebieten. Insbesondere langlebige Stürme, die länger als zwölf Stunden andauern, bergen den Forschern zufolge die Gefahr von "Freak Waves". Trifft starker Wind auf eine Welle, die sich mit der exakt gleichen Geschwindigkeit bewegt, könne sich die Welle immer weiter aufschaukeln - bis zur Höhe eines zehnstöckigen Hauses. Einer anderen Theorie zufolge entstehen Riesenwellen durch einen Überlagerungseffekt: Wird eine langsame Welle von mehreren schnelleren eingeholt, können sich die Wogen zu einem wahren Wasserberg addieren. Die Tatsache, dass die Monsterwellen viel häufiger auftreten als bisher gedacht, dürfte Schiffsbauer und Betreiber von Bohrplattformen vor erhebliche Probleme stellen. Denn nach aktuellen Sicherheitsrichtlinien sind Ozeanriesen und Plattformen nur für Wellen bis maximal 15 Meter Höhe ausgelegt.

EP/AN mit Material von Spiegel und GKSS