Onderzoekers van ETH Zürich en de Universiteit van Bern bestuderen meren in Zwitserland om meer te weten te komen over tsunami's en hun gevaar, wat hen triggert, en hoe vaak ze zich in het verleden hebben voorgedaan.

Het is meer dan 400 jaar geleden dat een tsunami de oevers van het Vierwoudstrekenmeer en de stad Luzern overstroomde. De vloedgolf werd veroorzaakt door een aardbeving met een kracht van 5,9. die verschillende aardverschuivingen onder water veroorzaakte, evenals een rotsverschuiving op de Bürgenstock. Deze gebeurtenissen veroorzaakten vervolgens een schokgolf die zich over het hele meer verspreidde. Op basis van historische gegevens, naar schatting was de golf vier meter hoog:bij Ennetbürgen, rapporten beschrijven overstromingen "1, 000 passen of drie geweerschoten" in het achterland.

Vandaag, de laaglanden en oevers rond Ennetbürgen zijn volledig beschaafd:de oever is bezaaid met gebouwen, een jachthaven, een camping en een watersportcentrum, terwijl intensief gebruikt weiland zich uitstrekt tot ver in het achterland. Het risico van tsunami's op het Vierwoudstrekenmeer en andere Zwitserse meren is niet verdwenen, echter, en die in 1601 was geen eenmalige gebeurtenis. Ze komen zelden voor, maar de mogelijkheid kan niet volledig worden uitgesloten.

Tsunami-gevaren onderzoeken

Dit is de reden waarom onderzoekers van ETH Zürich, de Universiteit van Bern en het Centrum voor Mariene Milieuwetenschappen in Bremen begonnen met een groot onderzoeksproject om meer te weten te komen over de gevaren van tsunami's in meren, hoe vaak ze zich in het verleden hebben voorgedaan, wat triggert ze en welke effecten hebben ze.

Het project richt zich op het uitvoeren van seismische metingen in het Vierwoudstrekenmeer. De onderzoekers plaatsen speciale onderwaterseismometers op verschillende locaties om seismische en geotechnische metingen op de bodem van het meer te verkrijgen.

De onderzoekers bestuderen ook aardverschuivingen in rivierdelta's. in 1687, bijvoorbeeld, delen van de Muotha-delta verschoven, veroorzaakt een vloedgolf op het Vierwoudstrekenmeer. Door kernen te onderzoeken die op de kustlijn en in de bodem van het meer zijn geboord, onderzoekers zoeken naar afzettingen veroorzaakt door tsunami's. Ze gebruiken ook computermodellen om te simuleren hoe vloedgolven zich over het meer kunnen verspreiden.

Uitgebreide sedimenttesten

ETH-professor Donat Fäh heeft de leiding over het grootste deel van het project. Fäh is hoofd van de sectie Gevaren- en risicobeoordeling van aardbevingen voor de Zwitserse seismologische dienst. Hij is van plan de interne structuur nauwkeurig te onderzoeken, volume en eigenschappen van meersedimenten. Ook willen de onderzoekers weten welke processen zich in de sedimenten afspelen en hoe stabiel ze zijn. Ze hopen een geofysisch en geotechnisch 3D-model te ontwikkelen om de voortplanting van seismische golven of vervormingen veroorzaakt door aardbevingen te bestuderen, bijvoorbeeld. Eindelijk, ze willen ook computersimulaties ontwikkelen voor aardbevingsscenario's.

Een ander doel voor Fäh en zijn collega's is het verbeteren van de kwaliteit van observatiegegevens, specifiek door de bestaande seismische meetstations te upgraden en nieuwe te creëren. Er zijn plannen om tegen 2020 70 nieuwe stations te installeren. De waarnemingsgegevens moeten onderzoekers in staat stellen seismische gevaren beter te analyseren. Dit project maakt deel uit van een groter Zwitsers onderzoeksprogramma, die tot doel heeft te begrijpen hoe de lokale ondergrond het aardbevingsgevaar en de verschijnselen veroorzaakt door aardbevingen beïnvloedt, zoals bodemvervloeiing of aardverschuivingen.

Een klassieke studie van natuurlijke gevaren

"Dit project is een klassieke studie van natuurlijke gevaren voor Zwitserland, " zegt Flavio Anselmetti, die professor geologie is aan de Universiteit van Bern en samen met Donat Fäh verantwoordelijk is voor het tsunami-project. Hij voegt eraan toe dat meren ook een perfect model zijn om oceanen te begrijpen, en de kennis die ze uit dit project hopen te halen, zal waarschijnlijk ook worden toegepast op oceaanverschijnselen.

Het tsunami-project is nu een jaar aan de gang, met nog drie andere projecten gepland. Om de totale kosten van CHF 2 miljoen te helpen dekken, de Zwitserse National Science Foundation financiert het als een interdisciplinair, multi-universitair Sinergia-project. ETH Zürich en het Federaal Bureau voor Milieu verstrekken ook financiering.

Interview met Donat Fäh

Onderzoek naar tsunami's in Zwitserse meren lijkt misschien een beetje absurd of exotisch voor het grote publiek. Wat zijn de redenen achter dit project?

Donat Fäh:Tsunami's in meren kunnen zeldzame gebeurtenissen zijn, maar ze kunnen wel grote schade aanrichten. De geschiedenis van tsunami's in Zwitserse meren bewijst dit. Net als elk ander natuurlijk gevaar, ze moeten daarom worden bestudeerd en gekwantificeerd om ons in staat te stellen voorbereidende maatregelen te definiëren.

Hoe waarschijnlijk is het dat er de komende 100 jaar een tsunami zal plaatsvinden in een Zwitsers meer?

Onze huidige kennis hierover is nog onvolledig en we zullen hieraan werken in een deelproject van het SNF Sinergia-project voor het Vierwoudstrekenmeer. Wat belangrijk is, is niet alleen hoe vaak tsunami's voorkomen, maar ook de hoogte van de golven en hun geografische spreiding langs de kustlijn.

Welke Zwitserse meren lopen het meeste risico?

Om dit te beantwoorden, we zouden volledige gegevens nodig hebben over de volumes en de interne structuur van de sedimentafzettingen van elk meer in Zwitserland. Deze informatie is nog maar gedeeltelijk beschikbaar. Het deel "Response" van het project zal dit probleem voor het Vierwoudstrekenmeer aanpakken, zodat ook de maximale omvang van tsunami's en hun effecten kunnen worden geschat.

Waar zijn jij en de Zwitserse seismologische dienst het meest in geïnteresseerd?

Een van de onderzoeksfocussen van de Zwitserse Seismologische Dienst is door aardbevingen veroorzaakte verschijnselen. Naast tsunami's, deze omvatten door aardbevingen veroorzaakte massabewegingen zoals het vallen van rotsen, aardverschuivingen, bodemvervloeiing en grootschalige bodemdaling. Een uitgebreide aardbevingsrisicoanalyse houdt niet alleen rekening met de directe effecten van seismische golven op gebouwen en infrastructuur, maar ook de impact van geïnduceerde verschijnselen. In de Alpen, deze kunnen enorme proporties aannemen.

Wie heeft er baat bij de resultaten?

Met het meer-tsunami-project, we leggen de basis voor voorbereiding op aardbevingen, wat uiteindelijk het publiek als geheel ten goede komt.