Erdrutsche

Published: April 16, 2015, 7:30 a.m.

Katharina Elsen ist f\xfcr 6 Monate aus Bologna im Rahmen eines Forschungsaufenthalts nach Karlsruhe gekommen. In Ihrer Forschungsgruppe zur numerischen Geophysik sind Tsunamis im Mittelmeerraum, wie beispielsweise im Raum von Italien und der T\xfcrkei, das Hauptforschungsgebiet. Ein Ausl\xf6ser f\xfcr Tsunamis sind Erdbeben, aber auch Erdrutsche k\xf6nnen der Grund f\xfcr die gro\xdfen Wasserwellen sein, die dann sogar eine globale Auswirkung haben k\xf6nnen. Im Varjont-Tal kam es 1963 nach dem Aufstauen eines Stausees zu einem Landrutsch. Dieser f\xfchrte zu einer Tsnuamiwelle im Stausee, die in ihrer Gr\xf6\xdfe weit untersch\xe4tzt wurde, und zur schrecklichen Trag\xf6die von Langarone f\xfchrte. Solche Vorg\xe4nge k\xf6nnen nat\xfcrlich auch in K\xfcstengebieten auftreten und die gegen\xfcberliegenden K\xfcsten gef\xe4hrden. Im Gegensatz zu sehr pl\xf6tzlichen seismischen Aktivit\xe4ten k\xf6nnen Landrutsche weit langfristigere Vorg\xe4nge sein. Auch k\xf6nnen die sich bewegenden Landmassen aus beweglichem Schlamm oder feinem Ger\xf6ll bestehen oder aus eher festen Bestandteilen. Dies beeinflusst stark die m\xf6glichen Modelle, und Katharina Elsen beschreibt im Gespr\xe4ch mit Gudrun Th\xe4ter ihre Modelle und Forschung zu Landrutschen von Bergabschnitten, die sich eher wie ein Festk\xf6rper als wie ein Fluid verhalten. Die Landmassen werden in einige Festk\xf6rper-Massebl\xf6cke aufgeteilt, die jeweils Massenzentren bzw. Baryzentren besitzen und deren Berandung bekannt ist. Daraus wird die individuelle Bewegung der Bl\xf6cke modelliert, wie auch die gegenseitige Beeinflussung auf verschiedene Arten. Letztlich wird dann untersucht, wie die Bl\xf6cke letztlich durch Geschwindigkeit und Form auf das Wasser wirken, um bessere Aussagen \xfcber resultierende Wellenh\xf6he treffen zu k\xf6nnen. Der erste Schritt zur Simulation ist die Zerlegung der gleitenden Oberfl\xe4chen in Dreiecke, und dann wird die Bewegung der einzelnen Massepunkte f\xfcr das vereinfachte Modell durch die klassische Newtonsche Mechanik zun\xe4chst exakt berechnet. F\xfcr die Beeinflussung der Massepunkte zueinander werden verschiedene approximierende Modelle erforscht, und Parameter entsprechend den Beobachtungen identifiziert. Die Ans\xe4tze und Modelle flie\xdfen in eine Software zur Erdrutschsimulation, die auch im Bereich der Reibungsmodelle \xfcberarbeitet wurde: Da auf triangulisierten Oberfl\xe4chen alle Funktionen und Eigenschaften dort bisher nur in linearisierter Form auftreten, k\xf6nnen h\xf6here Ableitungen nur \xfcber erweiterte Modelle approximiert werden.