Verursacht wird ein Tsunami meist durch Erdbeben oder Erdrutsche unter Wasser. Die Bewegung des Meeresbodens schiebt das umgebende Wasser gleichsam an. Eine gewaltige Welle entsteht. Weit draußen im Meer ist diese Welle anfangs noch nicht besonders hoch, dafür kann sie aber mehrere hundert km/h schnell sein. Gefährlich wird es, wenn eine solche Welle auf die Küste zurast. Weil das Meer in Ufernähe immer flacher wird, fehlt ihr der Raum zum Ausweichen. Zwar wird die Welle in Richtung Land etwas abgebremst, sie türmt sich aber viele Meter hoch auf.

Neben Erdbeben und Erdrutschen können auch Vulkanausbrüche einen Tsunami auslösen. Der Ausbruch des Krakatau im Jahr 1883 zum Beispiel verursachte eine fast 40 Meter hohe Flutwelle.

Ein Tsunami trifft die Küste jedoch nicht ohne Vorwarnung: Zunächst läuft das Wasser weiter als üblich auf den Strand auf und bleibt für einige Minuten dort stehen. Danach zieht sich das ablaufende Wasser extrem weit zurück, der Meeresboden wird sichtbar. Schließlich taucht am Horizont die weiße Schaumkrone des Tsunami auf, der sich rasend schnell der Küste nähert. Wer solche Zeichen bemerkt, sollte ohne zu zögern höher gelegene Orte aufsuchen, um der Riesenwelle zu entkommen.

Am nordwestlichen Rand der Pazifischen Platte sind Tsunamis besonders häufig. Dort warnen auch Beobachtungsstationen die Bewohner der Küste. Um einen Tsunami vorherzusagen, messen sie die Seebeben im Ozean. Da die Erdbebenwellen schneller sind als die Wellen des Wassers, haben sie immer einen Vorsprung vor dem Tsunami. Darum ist eine Warnung umso rechtzeitiger möglich, je weiter das Seebeben von der Küste entfernt ist.

Die Ursache von Erdbeben ist die Bewegung der Platten. Diese schwimmen auf dem zähflüssigen Material des Erdmantels, dessen Strömungen sie antreiben wie ein Motor. Dort, wo zwei Platten aneinander grenzen, können sich ihre Gesteinsmassen verhaken und ins Stocken geraten. Das Problem ist: Die Strömung im Erdinneren treibt sie weiter an. Dadurch entstehen enorme Spannungen zwischen den beiden Platten. Werden die Spannungen irgendwann zu groß, bewegt sich eine der Platten ruckartig vorwärts. Die Spannung entlädt sich: die Erde bebt.

Häufig geschehen Erdbeben dort, wo zwei Platten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aneinander vorbeigleiten, wie an der Küste Kaliforniens. Wo Platten aufeinander stoßen geht das ebenfalls nicht reibungslos ab. So driftet zum Beispiel die Afrikanische auf die Eurasische Platte zu und taucht dabei unter diese ab. Weil diese Plattengrenze im Mittelmeerraum verläuft, bebt in Italien oder in der Türkei immer wieder die Erde. Auch dort, wo die Erdkruste auseinander gezerrt wird, gibt es Erdstöße, zum Beispiel im Oberrheingraben. Diese waren in den vergangenen Jahrhunderten zwar weniger stark, doch auch hier gab es schon heftige Erschütterungen: Im Jahr 1356 richtete ein starkes Beben großen Schaden in der Stadt Basel an.

Nicht jedes Mal ist die Bewegung der Platten „schuld“ an einem Erdbeben. Auch Einstürze können die Umgebung erschüttern. Das geschieht dann, wenn natürliche oder vom Menschen geschaffene Hohlräume einbrechen. Solche Beben reichen aber nicht so weit und sind nicht so stark wie Beben, die von der Bewegung der Erdplatten ausgelöst wurden.

Der genaue Punkt, von dem ein Erdbeben ausgeht, ist der Erdbebenherd, auch Hypozentrum genannt. Von hier aus breiten sich die Erdbebenwellen in alle Richtungen aus – vergleichbar den Wellen, nachdem ein Stein ins Wasser geplumpst ist. Je größer die Entfernung vom Erdbebenherd, desto schwächer werden die Erdbebenwellen, die die Erde zum schwanken bringen.

Direkt über dem Herd oder Hypozentrum liegt an der Erdoberfläche das Epizentrum. Rund um dieses Epizentrum sind die Zerstörungen eines Erdbebens meist am größten. Wie stark ein Beben ist, lässt sich mit speziellen Geräten messen. Meist wird die Stärke mit Werten auf der nach oben offenen Richterskala angegeben. Das stärkste bisher gemessene Erdbeben war das von Valdivia am 22. Mai 1960, auch Großes Chile-Erdbeben genannt. Es erreichte eine Stärke von 9,5 auf der Richterskala.

Auch Tsunamis können durch Vulkanausbrüche entstehen: Die Explosion der Vulkaninsel Krakatau im Jahr 1883 verursachte eine Flutwelle, die noch Tausende von Kilometern entfernte Regionen überschwemmte. Sogar Erdbeben folgen manchmal auf solch einen explosiven Vulkanausbruch. Bei diesen Beben entladen sich aufgebaute Spannungen in der Erde.

In Island löste der Ausbruch von über hundert Vulkanen in der Laki-Spalte im Jahr 1783 eine Hungersnot aus. Durch den Ausbruch gelangten giftige Gase in die Luft. Das Gift setzte sich ab und verseuchte die Schafweiden. Die Tiere starben am vergifteten Futter, geschätzte zehntausend Menschen wegen der folgenden Hungersnöte.

Den „Laki-Feuern“ auf Island folgte eine Abkühlung, die noch weit entfernt zu spüren war. Die aufsteigende Aschewolke verdunkelte den Himmel, starke Winde kamen auf und die Temperatur sank. Ganz Nordeuropa erlebte danach einen ungewöhnlich kalten Winter. Tatsächlich verändern Vulkanausbrüche das Klima. Schuld daran sind vor allem die ausgestoßenen Schwefelgase, die in der Luft feine Schwefelsäuretröpfchen bilden, die lange in der Atmosphäre schweben. Das Sonnenlicht wird von den Tröpfchen gestreut und zum Teil zurückreflektiert. Dadurch kann die Durchschnittstemperatur auf der ganzen Erde sinken.

Genauso sind die Alpen entstanden: Afrika drückte gegen den Eurasischen Kontinent und faltete das Gebirge auf. Auch der Himalaya in Asien oder die Anden in Südamerika verdanken ihre Herkunft dem Zusammenstoß von wandernden Erdkrustenplatten.

Bei einem solchen Crash schiebt sich das Gestein der leichteren Platte nach oben, die schwerere versinkt in der Tiefe. Dieser Vorgang heißt Subduktion, der Bereich, in dem die Platte abtaucht, Subduktionszone. Entlang dieser Zonen liegen oft tiefe Rinnen, weshalb sie gut zu erkennen sind. Die tiefste von ihnen ist der Marianengraben im Pazifischen Ozean. Diese Tiefseerinne liegt dort, wo die Pazifische Platte unter die Philippinische taucht.

Je weiter die Erdkrustenplatte im Erdinneren verschwindet, desto heißer wird es. Das Gestein schmilzt und in der Tiefe bildet sich Magma. Durch den wachsenden Druck kann es wieder nach oben gepresst werden. Wo es bis an die Erdoberfläche dringt, spucken Vulkane Lava und Asche. Ganze Ketten solcher Vulkane gibt es rund um die Pazifische Platte, zum Beispiel auf Indonesien. Weil sich hier ein Vulkan an den anderen reiht, heißt diese Plattengrenze auch „Pazifischer Feuerring“.

An solchen Plattenrändern brechen nicht nur Vulkane aus. Häufig bebt auch die Erde, weil die Plattenbewegung für ungeheuren Druck und wachsende Spannungen sorgt. Sobald diese sich entladen, erschüttern Beben die Erdoberfläche. In Japan zum Beispiel treffen gleich drei Platten aufeinander: die Pazifische, die Philippinische und die Eurasische. Aus diesem Grund wird Japan so oft von heftigen Erdbeben heimgesucht.

Laufen an den Küsten die Wellen auf Land auf, werden sie höher. Das liegt daran, dass bei abnehmender Wassertiefe immer weniger Platz für das Wasser ist, es weicht nach oben aus. Im flachen Wasser wird die Welle noch dazu am Boden gebremst. Die Wellenkrone dagegen kippt ungebremst nach vorne und „bricht“. Durch das Aufwirbeln des Wassers in der Luft bilden sich weiße Schaumkronen, die Gischt.

Bläst ein extrem starker Wind übers Meer, entsteht eine Sturmflut. Sturmfluten sind besonders häufig im Frühjahr und im Herbst. Mit ihrer Kraft können sie schwere Überschwemmungen verursachen und die Form der Küste völlig verändern. Besonders gefährdet durch Sturmfluten ist die Nordseeküste mit der Deutschen Bucht. Weil die Nordsee sehr flach ist, kann sich das Wasser hier bei einem Sturm sehr hoch aufstauen.

Darüber hinaus gibt es auch einzelne besonders steile Wellen, die viel höher sind als die Wellen in ihrer Umgebung. Solche Monsterwellen oder „Kaventsmänner“ hielt man lange Zeit für „Seemannsgarn“, also für maßlos übertriebene Abenteuergeschichten von Seeleuten. Satellitenbilder und genaue Messungen können mittlerweile jedoch beweisen, dass es solche Monsterwellen tatsächlich gibt. Bis zu 40 Meter werden sie hoch und sind damit auch für große Schiffe eine ernste Gefahr. Wie sie entstehen ist noch nicht genau geklärt. Vermutlich bilden sie sich durch das Zusammentreffen von langsamen und schnellen Wellen, kombiniert mit Meeresströmungen.

Anders als Wellen und Monsterwellen entwickeln sich Tsunami-Wellen nach Erdbeben oder Vulkanausbrüchen. Tsunami-Wellen können verheerend sein: In Japan rollte nach einem heftigen Erdbeben im März 2011 ein zehn Meter hoher Tsunami über die Nordküste des Landes. Tausende von Menschen fielen der Katastrophe zum Opfer.

„Wer nicht deichen will, muss weichen!“ Diese alte Weisheit spricht davon, dass an vielen Küsten und auch an Flussufern der Bau von Deichen nötig ist, um das Land vor den Wassermassen zu schützen. Deiche sind langgezogene Bauwerke mit einem besonderen Querschnitt: Zum Wasser hin sind sie flacher, damit die Wellen langsam ausrollen können und der Deich nicht so schnell bricht. Ein Deich sollte außerdem mindestens so hoch sein, wie es der höchste Wasserstand war. Gleichzeitig muss er sehr stabil sein. Sein Kern besteht meist aus Sand, über den Erdreich geschüttet wird. Auf seiner Oberfläche wächst Gras. Das Gras soll verhindern, dass Sand und Erde zu schnell weggespült werden. Viele Deiche liegen ein Stück weit im Landesinneren, damit sich das Meer schon davor „austoben“ kann. Manchmal liegt noch ein niedrigerer Deich vor dem Hauptdeich, um kleine Fluten schon hier aufzuhalten.

Von manchen Küsten wird durch die Brandung sehr viel Sand weggespült. Zu ihnen gehört die Küste von Sylt. Würde der Mensch nichts unternehmen, dann würde die Insel im Lauf der Zeit vom Meer weggespült werden. Damit solche sandigen Küsten nicht völlig im Meer versinken, werden sie künstlich mit Sand aufgeschüttet. Diese Methode ist allerdings aufwändig und teuer und muss in regelmäßigen Abständen wiederholt werden.

Steilküsten sind weniger von Überschwemmungen bedroht, weil das Land dahinter höher liegt. Doch die Kraft des Wassers trägt auch hier das Felsgestein ab und nagt an der Küstenlinie. Um diesen Vorgang zu bremsen, können Pfahlreihen oder Betonmauern vor der Küste errichtet werden. Diese Bauten sollen die Wellen brechen und die Kraft der Brandung verringern.