Am 29. Juli 2025 erschütterte ein Erdbeben der Stärke 8,8 die Halbinsel Kamtschatka in Russien und erzeugte einen Tsunami, der sich über den Pazifik ausbreitete. Dank eines zeitlich günstigen Überflugs des SWOT-Satelliten erfassten Forscher nur 70 Minuten nach dem Ereignis detaillierte Daten und erhielten einen außergewöhnlichen Blick auf die Entstehung des Tsunamis mit bemerkenswerter Genauigkeit.
Bislang stützte sich die Tsunami-Überwachung hauptsächlich auf DART-Bojen, die Druckveränderungen am Meeresboden messen. Obwohl diese Instrumente für Warnungen nützlich sind, liefern sie punktuelle Informationen, was das Verständnis der vollständigen Wellenstruktur einschränkt. Darüber hinaus ignorieren traditionelle Modelle, wie das Flachwassermodell, oft Aspekte wie dispersive Wellen.
Etwa eine Stunde nach dem Erdbeben erfasste SWOT das Wellenfeld des Tsunamis nahe Kamtschatka, sichtbar als rot-blaue Messstreifen. Diese Daten ermöglichten die Simulation des anfänglichen Meeresspiegelanstiegs und die Nachbildung des umgebenden Wellenfelds. Bildnachweis: Bjarke Nilsson
Im Gegensatz dazu bietet SWOT eine zweidimensionale Ansicht der Meeresoberfläche mit Zentimetergenauigkeit. Diese Fähigkeit ermöglicht es, Richtung, Abstand und Krümmung der Wellen zu beobachten, einschließlich dispersiver Wellen, die bisher schwer zu erfassen waren. Den Forschern zufolge liefern diese Aufnahmen Schlüsselinformationen für eine vollständigere Charakterisierung von Tsunamis.
Angesichts der Grenzen klassischer Modelle hat das Forschungsteam ein Boussinesq-Modell eingesetzt, um die SWOT-Beobachtungen präzise nachzubilden. Dieser Ansatz ermöglichte es, den Ursprung des Tsunamis auf weniger als 10 Kilometer von der Tiefseerinne entfernt zu lokalisieren und eine bisher unerreichte Genauigkeit zu erzielen. Die so integrierten dispersiven Wellen enthüllen Details über die seismische Quelle und verbessern die Modellierung der Ereignisse deutlich.
Diese Entdeckungen ebnen den Weg für genauere Tsunami-Modelle. Durch die Kombination von Satellitendaten mit bestehenden Warnsystemen wird es möglich, Vorhersagen über Wellenhöhen und deren zeitlichen Ablauf zu verbessern.