Ein Felssturz in einem grönländischen Fjord löste im September 2023 einen außergewöhnlich hohen Tsunami aus. Danach schwang das Wasser neun Tage lang hin und her und erzeugte ein gleichmäßiges seismisches Signal, das Messstationen rund um die Erde registrierten. Die anfängliche Wasserbewegung erreichte nahe dem Einschlag eine Auflaufhöhe von etwa 200 Metern; die lang anhaltende stehende Welle war deutlich niedriger. Satellitendaten bestätigten später die ungewöhnliche Neigung der Wasseroberfläche.
Über mehrere Tage registrierten Seismometer auf verschiedenen Kontinenten ein rätselhaftes Brummen aus Ostgrönland. Anders als bei einem gewöhnlichen Erdbeben bestand das Signal fast ausschließlich aus einer einzigen, sehr tiefen Schwingungsfrequenz. Es setzte am 16. September 2023 ein und blieb bis zu neun Tage lang nachweisbar. Weil sich die Wellenform nicht wie die eines üblichen tektonischen Bebens verhielt, konnten Geophysiker sie zunächst keiner bekannten Quelle zuordnen.
Die Erklärung lieferte ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Kristian Svennevig vom Geologischen Dienst von Dänemark und Grönland (GEUS). Die Wissenschaftler kombinierten seismische Messungen, Daten lokaler Sensoren, Satellitenbilder, Geländebeobachtungen und Computersimulationen. An der Untersuchung waren 68 Forschende aus 40 Institutionen in 15 Ländern beteiligt. Ihre Ergebnisse erschienen am 12. September 2024 im Fachjournal Science.
Der Ausgangspunkt lag am Berg Hvide Støvhorn am Dickson-Fjord in Ostgrönland. Der Gipfel erhebt sich rund 1.200 Meter über dem Fjord. Am 16. September 2023 löste sich dort ein gewaltiger Felsbereich und raste talwärts. Das Gestein traf auf einen Gletscher, zerschlug Teile seiner Zunge und riss zusätzlich Eis mit sich. Als Fels-Eis-Lawine erreichte die Masse schließlich das Wasser.
Das Volumen des bewegten Materials betrug rund 25 Millionen Kubikmeter. Darin enthalten waren sowohl Gestein als auch vom Gletscher abgetragenes Eis. Die Forschenden rekonstruierten den Ablauf anhand von Satellitenaufnahmen vor und nach dem Ereignis, Geländebildern sowie seismischen Signalen. Eine schmale, steile Geländerinne bündelte den Sturz und lenkte ihn in Richtung Fjord. Diese Kanalisierung und das zusätzliche Eis verstärkten die Wirkung beim Aufprall.
Der Hang war bereits zuvor instabil. Unterhalb der Felswand hatte sich der Gletscher über Jahrzehnte ausgedünnt. Damit verlor der untere Hangbereich einen Teil seiner seitlichen Abstützung. Die Bruchfläche des Felssturzes reichte nach der Rekonstruktion bis unter die frühere Gletscheroberfläche. Die Autoren führen das Versagen deshalb auf eine Kombination aus natürlicher Hanginstabilität und dem Rückzug beziehungsweise der Ausdünnung des Eises zurück. Die langfristige Gletscherveränderung wiederum ordnen sie dem Klimawandel zu.
Solche Vorgänge werden als glazial bedingte Entlastung eines Hanges beschrieben: Wenn Eis am Fuß einer steilen Felswand verschwindet, kann es die darüberliegende Gesteinsmasse nicht mehr ausreichend stützen. Risse und bereits vorhandene Schwächezonen können dann leichter zu einer durchgehenden Bruchfläche werden. Im Dickson-Fjord führte diese Entwicklung nicht zu einem gewöhnlichen Bergrutsch auf trockenem Boden, sondern zu einer Fels-Eis-Lawine, die direkt in ein tiefes und eng begrenztes Gewässer stürzte.
Der Aufprall verdrängte schlagartig eine enorme Wassermenge. Unmittelbar an der Einschlagstelle entstand zunächst ein sogenannter Rückschlag mit einer Auflaufhöhe von ungefähr 200 Metern. Nachfolgende Wellen erreichten in der unmittelbaren Fjordregion noch Höhen von bis zu 110 Metern. Diese Werte beschreiben die kurzzeitige, extreme Wasserbewegung nahe dem Felssturz und dürfen nicht mit der späteren, über Tage anhaltenden Schwingung verwechselt werden.
Die Unterscheidung ist wichtig, weil ein Tsunami im engen Fjord mehrere Phasen durchlief. Die erste Welle lief an den steilen Ufern hoch und breitete sich durch das Fjordsystem aus. Nach ungefähr fünf Minuten stabilisierte sich die Bewegung in den bevorzugten Schwingungsformen des Beckens. Die bevorzugte Simulation der Studie ergab für diese lang anhaltende stehende Welle eine anfängliche maximale Amplitude von etwa 7,4 Metern. Der Wert ist eine Modellgröße für die spätere Schwingung, nicht die Höhe des anfänglichen Aufprallwassers.
Außerhalb des inneren Fjords traf die Flut auch die Forschungsstation Nanok auf der Insel Ella Ø. Sie liegt rund 72 Kilometer vom Felssturz entfernt. Dort erreichte der lokale Wasserauflauf etwa vier Meter und drang bis zu 80 Meter weit ins Land vor. Die Welle beschädigte Infrastruktur im Wert von knapp 200.000 US-Dollar. Auch historische und archäologische Fundplätze entlang des Fjordsystems lagen im Überflutungsbereich; eine alte Trapperhütte wurde nachweislich zerstört. Menschen kamen bei dem Ereignis nicht ums Leben.
Die Auswirkungen zeigen, dass ein durch einen Bergrutsch ausgelöster Tsunami weit über den unmittelbaren Einschlagsort hinaus gefährlich werden kann. Das unterscheidet solche Ereignisse von vielen bekannten Seebeben-Tsunamis, deren Wellen über offene Ozeane laufen. Auch an anderen Orten können Hangrutschungen große Flutwellen auslösen. Ein Beispiel sind die durch unterseeische Rutschungen ausgelösten Wellen im italienischen Iseosee, die Forschende anhand geologischer Spuren und Modellrechnungen rekonstruiert haben. Der Tsunami im Iseosee entstand allerdings in einem anderen geologischen und zeitlichen Zusammenhang.
Nach dem ersten gewaltigen Aufprall verschwand die Energie nicht sofort aus dem Fjord. Stattdessen bewegte sich das Wasser immer wieder zwischen den gegenüberliegenden Ufern hin und her. Eine solche stehende Welle heißt Seiche. Sie entsteht, wenn Wasser in einem begrenzten Becken in einer Eigenfrequenz schwingt, die von dessen Form, Breite und Tiefe abhängt. Vergleichbare Bewegungen kennt man von Seen und Hafenbecken, meist klingen sie jedoch wesentlich schneller ab.
Der Dickson-Fjord bot ungewöhnliche Bedingungen. Er ist ungefähr 38 Kilometer lang, im Bereich des Felssturzes rund 2,7 Kilometer breit und dort etwa 540 Meter tief. Seine steilen Ufer und die gekrümmte Form begrenzten den Austausch mit dem offenen Meer. Ein großer Teil der Schwingungsenergie blieb dadurch im zentralen Fjordabschnitt gefangen. Die Welle konnte sich weiter aufbauen und abbauen, ohne dass ihre Energie rasch aus dem Becken entwich.
Die Simulationen ergaben für die stehende Welle eine Schwingungsdauer von ungefähr 87 Sekunden beziehungsweise eine Frequenz von 11,45 Millihertz. Das globale seismische Signal hatte eine Frequenz von 10,88 Millihertz und eine Periode von rund 92 Sekunden. Die Werte liegen nahe beieinander. Die Forschenden erklären die kleine Abweichung unter anderem mit Unsicherheiten und nicht vollständig erfassten Details der Fjordtopografie unter Wasser.
Bei jeder Bewegung drückte die Wassermasse seitlich gegen die Fjordwände. Die Gegenkraft übertrug Impulse auf den Untergrund und regte dadurch elastische Wellen in der Erdkruste an. Diese breiteten sich als seismische Wellen über große Entfernungen aus. Seismometer konnten sie deshalb auch Tausende Kilometer vom Ursprungsort entfernt registrieren. Die Messgeräte zeichneten also kein fortdauerndes Erdbeben auf, sondern die Schwingungen, die eine hin und her bewegte Wassermasse im festen Untergrund erzeugte.
Besonders ungewöhnlich war die lange Dauer. Die Seiche verlor ihre Energie nur langsam und blieb in den globalen Messdaten bis zu neun Tage erkennbar. Das Signal war zudem nahezu monochromatisch: Es konzentrierte sich auf eine einzelne Frequenz, statt das breite Frequenzspektrum eines typischen Erdbebens zu zeigen. Die Forschenden konnten die räumliche Verteilung der seismischen Wellen mit der Ausrichtung des Fjords in Verbindung bringen. Auch die langsame Abnahme der Signalstärke passte zu den berechneten Schwingungen des Wassers.
Eine unabhängige Bestätigung kam durch die SWOT-Mission, die gemeinsam von der US-Raumfahrtbehörde NASA und der französischen Raumfahrtagentur CNES betrieben wird. Der Satellit überflog den Dickson-Fjord am 17. September 2023, einen Tag nach dem Felssturz. Sein Ka-Band-Radarinterferometer kann die Höhe der Wasseroberfläche in einem breiten Streifen messen und erfasst damit auch schmale Fjorde, die für ältere Höhenmessverfahren schwer zugänglich waren.
Die NASA verglich die Messung mit einem Datensatz vom 6. August 2023, als der Fjord noch nicht von dem Tsunami beeinflusst war. Am Tag nach dem Ereignis lag die Wasseroberfläche auf Teilen der nördlichen Fjordseite bis zu 1,2 Meter höher als auf der südlichen Seite. Die Satellitenkarte macht damit die Schräglage der Wasseroberfläche sichtbar, die zu einer stehenden Welle passt. Sie ist keine Aufnahme der Wellenfront und zeigt auch nicht die 200 Meter hohe anfängliche Wasserbewegung.
Eine spätere Untersuchung in Nature Communications wertete die SWOT-Daten zusammen mit seismischen Messungen genauer aus. Thomas Monahan von der Universität Oxford und Kollegen veröffentlichten die Arbeit am 3. Juni 2025. Sie fanden direkte satellitengestützte Hinweise auf die Seiche und schätzten ihre anfängliche Amplitude unabhängig auf rund 7,9 Meter. Damit stützten die Daten die zuvor vor allem durch Simulationen und seismische Signale entwickelte Erklärung.
Die Satellitenmessungen haben allerdings Grenzen. SWOT erfasst den Fjord nicht kontinuierlich, sondern nur bei einzelnen Überflügen. Die Beobachtung zeigt deshalb einen Momentzustand der Wasseroberfläche und keine lückenlose Aufzeichnung der gesamten Schwingung. Die Forschenden kombinierten die räumlichen Höhenmessungen daher mit seismischen Daten, um zu bestimmen, in welcher Phase der Schwingung sich das Wasser beim Überflug befand. Erst diese Verbindung machte eine belastbarere Abschätzung der Wellenamplitude möglich.
Der September-Felssturz war nicht das einzige Ereignis dieser Art im Dickson-Fjord. Am 11. Oktober 2023 registrierten Messstationen erneut ein Signal mit nahezu derselben Grundperiode und einer ähnlichen räumlichen Ausbreitung. Die spätere Nature-Communications-Studie verknüpfte es mit einem zweiten, kleineren Felssturz und Tsunami aus derselben Geländerinne. Das Signal war ungefähr halb so stark und dauerte etwa eine Woche.
Die erneute Beobachtung stärkt die Erklärung, dass die Form des Fjords die Schwingungsfrequenz vorgibt. Zwei unterschiedliche Felsstürze erzeugten dort Wasserbewegungen mit sehr ähnlichem Rhythmus. Die Satellitendaten vom Oktober waren weniger umfangreich als jene vom September, lieferten aber ebenfalls Hinweise auf eine geneigte Wasseroberfläche. Die Autoren konnten damit auch für das zweite Ereignis eine Seiche nachweisen.
Schon frühere kleinere Fels-Eis-Lawinen hatten Spuren in derselben Geländerinne hinterlassen. Eine Auswertung älterer seismischer Daten fand zudem weitere Signale mit ähnlicher Frequenz, darunter Ereignisse aus den Jahren 2016 und 2017. Diese waren kürzer und schwächer und wurden nicht in gleicher Weise weltweit sichtbar. Der Fjord kann demnach wiederholt auf vergleichbare Stürze reagieren, auch wenn nur besonders große Ereignisse ein global messbares Signal erzeugen.
Der Klimabezug der Untersuchung liegt in der langfristigen Veränderung des Gletschers am Fuß des Hanges. Die Studie beschreibt, wie das Ausdünnen des Eises die Stabilität der Felswand beeinträchtigte und damit den späteren Abbruch begünstigte. Daraus folgt keine Vorhersage, wann ein weiterer Hang versagen wird. Es macht aber deutlich, dass Gletscher nicht nur durch Schmelzwasser und den Rückzug ihrer Zungen Landschaften verändern: Wenn Eis steile Hänge abstützt, kann sein Verlust auch große Felsbewegungen und Tsunamis begünstigen.
Für die Geowissenschaften ist der Fall zugleich ein Hinweis darauf, wie viele Informationen in seismischen Messnetzen stecken. Die Geräte dienen normalerweise vor allem dazu, Erdbeben zu lokalisieren und ihre Stärke zu bestimmen. In diesem Fall verrieten sie indirekt die Bewegung einer Wassermasse in einem abgelegenen Fjord. Erst der Abgleich mit Satellitenbildern, Messstationen vor Ort und numerischen Modellen machte aus einem rätselhaften Brummen eine nachvollziehbare Kette von Ereignissen.
Kristian Svennevig et al., A rockslide-generated tsunami in a Greenland fjord rang Earth for 9 days; Science 385 (6714), 1196–1205; doi:10.1126/science.adm9247
Thomas Monahan, Tianning Tang, Stephen Roberts und Thomas A. A. Adcock, Observations of the seiche that shook the world; Nature Communications 16, 4777 (2025); doi:10.1038/s41467-025-59851-7
NASA Earth Observatory, Sizing Up a Greenland Tsunami; Bild- und Datenerläuterung zur SWOT-Messung vom 17. September 2023
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