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Stärkung der Notfallkommunikation für komplexe, kaskadierende und sich verschlimmernde Ereignisse – Lehren aus der Hunga Tonga-Hunga Ha'apai-Eruption und dem Tsunami in Tonga

Der Ausbruch Hunga Tonga-Hunga Ha'apai im Januar 2022 und der Tsunami in Tonga waren ein Lehrbuchbeispiel für komplexe, kaskadierende und sich verstärkende Risiken. In diesem lang gelesenen Blog diskutieren Bapon Fakhruddin und Emma Singh die Lehren, die sie für die Reaktion auf Katastrophenrisiken gezogen haben.

By Bapon Fachruddin, Vorsitzender, CODATA TG FAIR Data for DRR, and Emma Sing, Tonkin + Taylor International, Neuseeland

Während Forschungsgemeinschaften versuchen, komplexe, sich verschlimmernde und kaskadierende Katastrophen besser zu verstehen, hat 2022 in Tonga gerade ein „Lehrbuchbeispiel“ geliefert. Der tropische Zyklon Cody, die Bedrohung durch die COVID-19-Pandemie und der Ausbruch des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Ha'apai – gefolgt von einem Tsunami und mehr als 70 Erdbeben (Stärke 4.4–5.0) zwischen dem 14. Januar und dem 04. Februar 2022 – verwüsteten die Notfallmanagementsystem in Tonga. Die globale Wissenschaftsgemeinschaft lernt aus diesem Ereignis, da sie sich mit der Tatsache auseinandersetzt, dass ein einziger Ausbruch einen pazifischen weiten Tsunami von 1.98 bis 2.9 Metern erzeugte, der Boote in Neuseeland zerschmetterte und eine Ölpest und zwei Ertrinkungen in Peru sowie Eis verursachte bricht an der Mündung des Flusses auf der Insel Paramushir, Russland. Die Schockwelle des Ausbruchs, ein Überschallknall mit Wellen, die dreimal um die Welt reisten, verstärkte die Tsunami-Wellen.

Was ist passiert

Die Tonga Geological Services (TGS) begannen am 20. Dezember 2021 mit der Berichterstattung über die U-Boot-Vulkanaktivität Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, wobei der Luftfahrtcode sofort auf Rot gesetzt wurde. Am 14. Januar 2022 gab TGS nach vulkanischer Aktivität und als die Gemeinden in Tongatapu und 'Eua den Geruch von Schwefel bemerkten, erneut eine Warnung heraus. Der Ausbruch des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Ha'apai begann am 17. Januar 07 um 15:2022 Uhr mit einem Ascheausbruch um 17:14 Uhr. Tsunami-Wellen von der Hunga Tonga-Hunga Ha'apai erreichten Nukualofa vor der Ankunft an irgendwelchen Tiefsee-Beobachtungsstellen (DART). Der Tsunami traf um 17:32 Uhr Ortszeit auf 1.98 m über dem Meeresspiegel ein. Eine Spitzenhöhe von etwa 2.9 m über dem Meeresspiegel wurde um 17:50 Uhr erreicht. Der Wellenauflauf lag in einigen Gebieten zwischen 15 m und 20 m über dem Meeresspiegel, wobei die Überschwemmung 500 m landeinwärts bei Nomuka, Ha'apai und 600 m landeinwärts bei Mango, Ha'apai, erreichte. Der Tongan Meteorological Service (TMS) berichtete, dass der Tsunami alle Resorts in 'Eua vollständig beschädigt habe[1] und neun große Resorts auf den Tongatapu-Inseln und Nuku'alofa und schätzten, dass etwa 160 Häuser schwer beschädigt oder zerstört wurden. Nach Angaben des National Emergency Management Office starben vier Menschen (ein Ausländer in Tongatapu und drei Anwohner aus Ha'apai). Die Fristen für Warnung und Reaktion sind in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Zeitachsen der Antworten

Um das Ereignis noch zu verschlimmern, brach das Unterwasser-Glasfaserkabel, das Tonga mit dem Rest der Welt verbindet. Tonga war in den letzten zehn Jahren an dieses Telekommunikationsnetz angeschlossen und hat sich stark auf dieses System verlassen, das oft stabiler ist als andere Technologien wie Satelliten- und feste Infrastruktur. Tonga ist nur über ein einziges Kabel verbunden, das die Hauptstadt Nuku'alofa mit Fidschi verbindet, mit anderen Kabeln zwischen den Inseln. Dieses Kabel ist am 15. Januar 2022 aufgrund eines oder mehrerer Prozesse gerissen (der Tsunami, Unterwasser-Erdrutsch oder andere Unterwasserströmungen) im Zusammenhang mit dem Vulkanausbruch Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Dies erschwerte es den Rettungsdiensten und Regierungsbeamten von Tonga, miteinander zu kommunizieren, und den örtlichen Gemeinden, den Bedarf an Hilfe und Wiederherstellung zu ermitteln.

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Das Gefahreninformationsprofil für Tsunami (Vulkanauslöser).

Abbildung eines Globus mit miteinander verbundenen Netzwerken

Gefahrentyp: GEFAHREN
Gefahrencluster: Vulkanogen (Vulkane und Geothermie)
Spezifische Gefahr: Tsunami (Vulkanauslöser)

Definition:
Vulkan-Tsunamis (ausgesprochen soo-ná-mees) sind eine Reihe von Wellen, die entstehen, wenn das einen Vulkan umgebende Wasser nach einem Ausbruch, einem Erdrutsch oder dem Versagen eines Vulkangebäudes in das umgebende Wasser verdrängt wird. Wenn der Erzeugungsmechanismus groß genug ist, können die Wellen auf lokaler, regionaler oder sogar transozeanischer Ebene von Bedeutung sein (Day, 2015).

Sehen Sie sich die vollständige Liste an Gefahreninformationsprofils wenn sie hier klicken.

Katastrophenvorsorge in Tonga

Das Land verfügt über ein gutes Frühwarnsystem mit effizienten Führungskräften und Wissenschaftlern sowohl in TMS als auch in TGS. Das Ministerium für Meteorologie, Energie, Information, Katastrophenmanagement, Umwelt, Klimawandel und Kommunikation von Tonga hat ein bedeutendes Mandat zur Verringerung des Katastrophenrisikos und integriert mehrere Portfolios. Standardarbeitsanweisungen für das Nationale Notfallkoordinierungszentrum, ein nationaler Tsunamiplan und Verfahren für tropische Wirbelstürme sind vorhanden. Sie bieten einen Leitfaden für die operativen Verbindungen zwischen leitenden Stellen für verschiedene Gefahren innerhalb des National Emergency Management Office, des National Emergency Operation Committee und des National Environment Coordinating Committee. Die Verbesserung von Frühwarnsystemen für mehrere Gefahren ist ein vorrangiges Thema im Tonga Strategic Development Framework 2015-2025 (TSDF II) und im National Emergency Management Plan als Teil des Risikominderungs- und Notfallmanagementprozesses und wird für dieses komplexe Ereignis gut angewendet.

Das Pacific Resilience Program (PREP) der Weltbank stärkte die Katastrophenfrühwarnung und -vorsorge und berücksichtigte das Katastrophenrisiko und den Klimawandel in der Entwicklungsplanung und -finanzierung in Tonga. Es leistete der Regierung von Tonga umfassende und integrierte Unterstützung bei der institutionellen und regulatorischen Stärkung, dem Kapazitätsaufbau und der Umsetzungsunterstützung sowie der Modernisierung der Beobachtungsinfrastruktur, der Datenverwaltungssysteme, der Vorhersage- und Warnsysteme. Es unterstützte die Verbesserung des Leistungserbringungssystems des Frühwarnsystems für mehrere Gefahren.

Lessons Learned und mögliche Lösungen

Gefahren und Risiken verstehen

Tsunamis von Vulkanen werden mit herkömmlichen, auf der Erdbebenstärke basierenden Ansätzen nicht angemessen vorhergesagt. Der Tsunami infolge des Ausbruchs von Tonga war größer und traf viel früher an entfernten Orten ein, als für den durch das Erdbeben verursachten Tsunami erwartet. Vorhersagemodelle und Warnsysteme, die zur Bewertung von durch Erdbeben ausgelösten Tsunamiwellen entwickelt wurden, berücksichtigten nicht die Schockwelle des Ausbruchs, die die Wellen verstärkte. Dieses Ereignis könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, die Wissenschaft dahinter zu verstehen, wie eine Schockwelle große Wellen über den Pazifik zu den Tausenden von Kilometern entfernten Küsten Japans und Perus trieb, und diese Erkenntnisse in die Tsunami-Gefahrenmodellierung zu integrieren. Das jüngste Bewertung der probabilistischen Tsunami-Gefahr und Risikobewertung von Fidschi, und andere probabilistische Gefahren wie Wirbelstürme könnten ein tieferes Verständnis des systematischen Risikos liefern.

Frühwarnung für Vulkane

Es ist notwendig, die Fähigkeit zur Messung des Tsunami-Entstehungsprozesses aufgrund von Eruptionen zu verbessern und szenariobasierte Vorhersagen vor dem Aufprall auf lokaler und regionaler Ebene zu liefern. Die Vorhersage von Szenarien auf der Grundlage der Auswirkungen vor der Auswirkung ermöglicht es Praktikern, die Gefahrenwarnung zu interpretieren, und erfordert Partnerschaften zwischen Dienstleistern auf nationaler Ebene und in Sektoren innerhalb der Katastrophenvorsorge und des Katastrophenrisikomanagements. Dies würde zur Folge haben frühzeitige Maßnahmen wie die Evakuierung gefährdeter Gemeinschaften, Einzelpersonen und ihres Viehbestands; vor dem Einsatz von Hochwassersperren und Straßen- und Brückensperrungen. Standardbetriebsverfahren müssen überprüft werden und müssen Warnungen vor vulkanisch erzeugten Tsunamis enthalten. Die Schulung des Personals in Vulkanologie muss verbessert werden.

Redundanz der kritischen Infrastruktur

Der Ausfall wesentlicher Dienste kritischer Infrastrukturen (Transportsysteme, Kommunikationsnetze sowie Strom- und Wasserversorgung) während Naturgefahrenereignissen kann sich auf die Bevölkerung auswirken die Gefahr verschärfen und die Fähigkeit der Bürger behindern, auf das Ereignis zu reagieren oder sich davon zu erholen. Das Verständnis der potenziellen Auswirkungen des Ausfalls kritischer Infrastrukturen während Katastrophen ist für die Katastrophenminderung, -reaktion und -wiederherstellung von entscheidender Bedeutung. Es ist nicht nur wichtig, kritische Infrastrukturen widerstandsfähiger gegen Störungen durch zukünftige Schocks zu machen, sondern auch die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen Gemeinschaften darauf vorbereiten, mit Dienstausfällen besser fertig zu werden.

Der Vulkanausbruch von Tonga 2022 zeigt, wie zerbrechlich das globale Unterseekabelnetz ist und wie schnell es offline gehen kann. Dies war nicht das erste Naturphänomen, bei dem kritische Seekabel abgeschnitten wurden, und es wird nicht das letzte sein. Regierungen und Telekommunikationsunternehmen müssen Wege finden, um die Art und Weise, wie wir kommunizieren, zu diversifizieren, beispielsweise durch den Einsatz von mehr satellitengestützten Systemen und anderen Technologien2. Neben dem Aufbau von Resilienz via Robuste Zwei-Wege-Satellitenkommunikatoren, Kommunikations- und SOS-Einrichtungen müssen als Redundanz in einem einzigen Dashboard für das Land sichtbar sein. Weitere Resilience-Einheiten mit Rugged BGAN Satellite-Einheiten für spezifische Einrichtungen und Zentren könnten eine Robustheit des Kommunikationssystems sicherstellen. Diese Einrichtungen könnten umgestellt werden, um öffentliches WLAN für Touristen und andere Netzwerkanforderungen des betreffenden Gebiets bereitzustellen, sodass die Notfalllösung für den täglichen Betrieb eingesetzt wird, von dem die Gemeinde langfristig profitieren kann.

Stärkung der Telekommunikationsinfrastruktur

Tonga ist nur begrenzt in der Lage, im Notfall schnelle Alarmbenachrichtigungen bereitzustellen, da es auf Kommunikationssysteme wie Internet, Radio, HF/VHF, E-Mail und Telefonanrufe angewiesen ist. Es gibt keine systematischen Prozesse oder Richtlinien für schnelle Warnungen und die Weitergabe von Informationen an Endbenutzer während eines Gefahrenereignisses. Frühwarnung könnte Gemeinden helfen, sich besser auf Katastrophen vorzubereiten und darauf zu reagieren und Verluste zu minimieren.

Abgesehen von den im Tonga National Emergency Management Plan beschriebenen Maßnahmen gibt es keine formellen und verbindlichen Vereinbarungen zwischen Kommunikationsanbietern und dem National Emergency Management Office und TMS, die dazu bestimmt sind, Notfallwarninformationen bereitzustellen. Dies ist eine erhebliche Lücke im System und kann zu Verwirrung zwischen Rollen und Verantwortlichkeiten für die Verbreitung von Notfallinformationen führen. Das Kommunikationsministerium von Tonga arbeitet mit den Kommunikationsanbietern zusammen, um Kosten für Endbenutzer während eines Notfalls zu eliminieren und den Zugang zu Notfallinformationen zu verbessern. Dies ist jedoch mit hohen Kosten für das Unternehmen verbunden. Eine formelle Notfallkommunikationsrichtlinie der Regierung könnte dies lindern.

Ein Unified Messaging System (UMS) ist die erfolgreichste Innovation im Bereich der Notfallalarmierung. Es nutzt mehrere Kommunikationskanäle, die von einem einzigen Punkt ausgehen. Das System ist in der Lage, alle Anwendungen zu handhaben, die die Übertragung von Nachrichten unter Verwendung von Standardprotokollen (d. h. Common Alerting Protocol (CAP)) und Infrastrukturen (z. B. Internet, Festnetztelefon) erfordern, die in jedem Land verfügbar sind. Sirenensteuergeräte und andere könnten für den tonganischen Kontext an UMS angepasst werden. Dies könnte dem National Emergency Management Office und TMS als Softwarepaket zur Verfügung stehen, das entwickelt wurde, um Frühwarnungen für alle Gefahren zu aktivieren. Das CAP-Messaging ist zentral für das UMS. Es ermöglicht Systemen, sich mit dem Messaging-Broker zu verbinden, um Warnungen über alle Medien zu schreiben, zu veröffentlichen, zu abonnieren und zu verbreiten. Mehr als 30 Länder haben die GAP als Warnstandard übernommen, und die Liste wird ständig länger.

Risikokommunikation

Risikokommunikation ist ein wesentlicher Bestandteil zur Reduzierung des Katastrophenrisikos, insbesondere für Gefahrenwarnsysteme mittlerer Reichweite. Eine effektive Kommunikation durch Gefahrenprognosen ist für Gemeinden von entscheidender Bedeutung, um Risiken zu verstehen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Da wir mit einem komplexen Umfeld konfrontiert sind, in dem Risiken systemischer Natur sind, müssen nationale und lokale Regierungen in der Lage sein, Gefahrenrisiken und Maßnahmen durch einen koordinierten gesamtgesellschaftlichen Ansatz erfolgreich zu kommunizieren.

Gemeinschaftsbereitschaft

Die Stärkung der öffentlichen Aufklärung und des Bewusstseins für Katastrophenrisiken und Bemühungen zur Reduzierung ist von wesentlicher Bedeutung. Dazu gehört die zunehmende Aufnahme von Informationen und Wissen über Katastrophenrisiken durch Kampagnen, soziale Medien und Mobilisierung der Gemeinschaft unter Berücksichtigung der Bedürfnisse bestimmter Zielgruppen. Wirkungsbasierte Frühwarnsysteme und vorausschauende handlungsbezogene Aktivitäten werden die Kapazitäten der Gemeinschaft weiter verbessern. Ein Sensibilisierungsprogramm für natürliche Warnzeichen (z. B. Schwefelgeruch) ist erforderlich.  

Schnelle Schadenskartierung und Szenarien vor dem Aufprall  

CODATA TG FAIR Daten zur Katastrophenvorsorge und ChinaGEO unterstützt Volunteered Disaster Emergency Response Mechanism (VoRDM) unter dem Dach von GEO, CODATA und WDS. Bei der schnellen Schadenskartierung für Tonga wurden alle hochauflösenden Satelliten- und Schadensinformationen für die Katastrophenhilfe zusammengestellt, um die tongaische Regierung dabei zu unterstützen, die Verwüstung genau zu kartieren und den Weg für effizientere humanitäre Bemühungen und Wiederherstellung zu ebnen (Abbildung 2).

„Danke für Ihre großzügige Arbeit und dafür, dass Sie an die Menschen in Tonga denken. NEMO ist immer dankbar für die Hilfe, die CODATA und Tonkin und Taylor zu diesem Zeitpunkt anbieten.“

Betriebsleiter, EOC-NEMO

VoRDM ist als globaler Katastrophen-Notfallmechanismus speziell für Entwicklungsländer und -regionen konzipiert. In den letzten fünf Jahren hat RDM an 26 Katastrophenereignissen in mehr als 20 Ländern aus Asien, Afrika, Südamerika, Mittelamerika, Ozeanien und Europa gearbeitet. Die GEO-Datenprinzipien (DSPs und DMPs) und Open-Science-Prinzipien werden angewendet, um eine breite Beteiligung aller Beiträge, die schnelle Reaktion von Kollaborationsmechanismen und einen reibungslosen Fluss von Notfallinformationen sicherzustellen, die für die Bewertung vor und nach dem Ereignis verwendet werden könnten. Der Premierminister von Tonga, Hon. Siaosi Sovaleni, schätzte die CODATA-Initiativen.

Abbildung 2: Rapid Damage Mapping Portal (Quelle: T+T, 2022)

Zusammenfassung

Der verheerende Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Ha'apai und der Tsunami in Tonga bieten viele Lehren für die Zukunft. Es hat sicherlich betont, dass die Widerstandsfähigkeit gegenüber Naturgefahren ein integriertes Risikomanagement erfordert – von der Gefahrenidentifikation und dem Risikoregister, über Gefahrenwarnungen und Risikokommunikation – um sich auf Gefahrenereignisse vorzubereiten und zu reagieren, wenn ein Ereignis eintritt. Mit den Fortschritten in der Wissenschaft und Multi-Modell-Ensembles haben die Warnfähigkeiten zugenommen und haben das Potenzial, das Katastrophenrisiko zu verringern. Risikokommunikation ist auch entscheidend für die Minimierung von Verlusten und Schäden. Bei der Risikokommunikation geht es nicht immer darum, Menschen von einem bestimmten Verhalten zu überzeugen. Es muss darauf geachtet werden, gefährdeten Gruppen keine unangemessene Schuld oder Belastung in Bezug auf das Ergreifen von Maßnahmen aufzuerlegen, insbesondere wenn sie nur begrenzte Macht haben, wenn unklar ist, welche Maßnahmen ergriffen werden sollten, und wenn strukturelle Faktoren sie in Gefahr bringen. Es ist wichtig, offene und öffentliche Gespräche über Unsicherheiten, komplizierte Entscheidungen, Kompromisse und Verantwortlichkeiten zu führen, die im Rahmen der Risikokommunikation oft übersehen werden.


Zusätzliche Lektüre


Bapon Fachruddin

Bapon Fachruddin

Dr. Fakhruddin ist ein Experte für Risikobewerter des Klimawandels mit 20 Jahren globaler Erfahrung in Katastrophenrisiko- und Klimaresilienzprojekten. Seine Expertise bringt große Vorteile bei der Entwicklung von Strategien zur Anpassung an den Klimawandel und zur Minderung sowie bei der Risikobewertung von Küstengefahren, Frühwarnung und Notfallmaßnahmen und der Widerstandsfähigkeit von Küstengemeinschaften. Bapon hat in mehr als 30 Ländern im asiatisch-pazifischen Raum Klimaschutz- und Katastrophenschutzprojekte entwickelt. Er ist Vorsitzender der CODATA-Arbeitsgruppe FAIR Data for Disaster Risk Research.

Emma Sing

Emma ist Senior Natural Hazard and Climate Risk Consultant bei Tonkin + Taylor. Sie verfügt über 10 Jahre internationale Erfahrung in der Bereitstellung von Naturkatastrophen- und Klimaberatungsdiensten, einschließlich Multi-Hazard- und Klimarisikobewertungen, Katastrophenmodellierung sowie Quantifizierung und Optimierung von versicherbaren Risiken. Sie hat einen MSc in Geowissenschaften und einen PhD in Umweltwissenschaften. Emma hat ein breites Spektrum an Naturgefahren und deren Folgen erforscht, hat aber eine besondere Leidenschaft für Vulkanrisiken, Störungen kritischer Infrastrukturen, Risiken des Klimawandels und Risikokommunikation.



[1] Lagebericht Nr. 11 (25. Januar 2022)


Bild von Stuart Rankin auf Flickr.

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