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Erdbeben mit Ankündigung?

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 21.02.2011 17:15

Die türkische Schwarzmeerküste entlang zieht sich eine der aktivsten Bruchzonen in der Erdkruste. An dieser Nordanatolischen Verwerfung hat es zwischen 1939 und 1999 neun schwere Beben gegeben, die sich von Osten nach Westen auf Istanbul zubewegten. Deshalb zählt die Region zu den seismischen Brennpunkten unseres Planeten. Französische und türkische Wissenschaftler haben jetzt bei einem der schweren Beben möglicherweise Vorläufer gefunden. In "Science" berichten sie darüber.

Bosporus und Marmara-MeerDer Geowissenschaftler Jean Schmittbuhl und Kollegen aus Frankreich und der Türkei haben sich das jüngste Beben eingehend angesehen, das am 17. August 1999 die Industriestadt Izmit zerstörte. Eine wahre Datenflut haben die Seismometer produziert, die das nur 25 Sekunden dauernde Ereignis im Sommer 1999 auffingen - deshalb gehört es zu den am besten dokumentierten Beben der Welt. Die Wissenschaftler interessierten sich vor allem für seine Vorgeschichte, denn sie interessiert die Frage, die die gesamte Zunft der Erdbebenforscher umtreibt: Gibt es Vorläufer eines Erdbebens, die man für eine Vorhersage nutzen kann?

Die Sichtung und Interpretation der Seismometerdaten war eine aufwendige und langwierige Arbeit, aber in der aktuellen "Science" können die Forscher tatsächlich von einer charakteristischen Bildungsphase berichten. Sie verfolgten die Entwicklung des Erdbebens bis hin zum verheerenden Stoß. "Wir konnten sozusagen das Beben in Echtzeit bei der Entstehung beobachten", so Schmittbuhl. Die Seismometer begannen 44 Minuten vor dem schweren Erdstoß Signale aufzuzeichnen. In dieser Dreiviertelstunde haben die Wissenschaftler 18 schwache Beben von Magnituden zwischen 0,3 und 2,7 definitiv gefunden, weitere 22 Kandidaten müssen noch genau geprüft werden.

Die Beben glichen sich trotz ihrer unterschiedlichen Stärke sehr, die Abfolge der P- und S-Wellen, der beiden Klassen von Erdbebenwellen also, war auffällig gleich und ebenso das Profil dieser Wellen. "In den 44 Minuten kamen die Beben in immer kürzeren Abständen, zuletzt im Rhythmus von Sekundenbruchteilen", berichtet Schmittbuhl. Die Wissenschaftler vermuten, dass sich diese schwachen Beben ereigneten, wenn die Platten ein Stückchen aneinander vorbeirutschten. Dank fortschrittlicher Analytik konnten die Wissenschaftler den Ursprung all dieser Beben auf wenige Meter genau bestimmen: "Wir gehen davon aus, dass die Beben alle in der selben Region entstanden", betont der Straßburger Wissenschaftler. Und das ist auch genau die Region, die hinterher das Schadenbeben verursachte.


IstanbulEine Dreiviertelstunde Vorwarnzeit vor einem Erdbeben, das wäre eine tolle Sache, gerade am Bosporus. Denn hier ist das letzte Stück der Nordanatolischen Verwerfung, das noch nicht gerissen ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass es hier in den nächsten Jahrzehnten beben wird, ist deshalb beängstigend hoch. Istanbul ist keine 20 Kilometer vom fraglichen Teil der Störung entfernt und die Stadt kann derzeit mit Vorwarnfristen von acht bis 20 Sekunden rechnen. Das reicht gerade einmal, um Energieleitungen zu kappen, U-Bahnen zum Nothalt zu bringen und die Brücken zu sperren. Nicht zuletzt deshalb prophezeien die Szenarien für die größte türkische Stadt einen gewaltigen Blutzoll. Die Opferzahl dürfte viele Zehntausende betragen.
"Die Arbeit der Kollegen ist an der vordersten Forschungsfront angesiedelt", erklärt Jochen Zschau, Professor am Geoforschungszentrum in Potsdam. Der Seismologe ist seit langem in der Erdbebenforschung in Istanbul engagiert und weiß, wie nötig etwas mehr Vorwarnzeit wäre. Allerdings fügt er hinzu: "Man darf da nicht zu große Hoffnungen für die Praxis wecken." Die Suche nach Vorläuferereignissen bei großen Beben werde seit Jahren betrieben und sei bislang ohne großen Erfolg geblieben. Auch Jean Schmittbuhl bemüht sich, seine Erkenntnisse möglichst unspektakulär zu verkaufen. Zu oft wurden schon Erdbebenindikatoren bejubelt, die sich hinterher als unbrauchbar herausstellten. "Wir müssen abwarten, ob unsere Kollegen in anderen Erdbebenzonen ähnliche Signale finden", betont der Elsässer.

Und auch Zschau wünscht sich mehr Daten. "Das ist jetzt erst einmal ein Beben, wir müssen anderswo suchen, ob wir vergleichbares finden." Das könnte schon in unmittelbarer Nachbarschaft sein. Die Provinzhauptstadt Düzce, noch einmal 100 Kilometer östlich des Marmara-Meers wurde nur wenige Wochen nach Izmit von einem ähnlich starken Beben verwüstet. Nur mit solchen Vergleichen kann man sicherstellen, dass die Schwachbebenserie vor einem Schadenbeben auch wirklich als Frühwarn-Indikator taugt.


Am Bosporus schafft man derzeit die Voraussetzungen, solche Schwachbeben überhaupt erkennen zu können. Ein engmaschiges Netz von Seismometern wird aufgebaut, "denn", sagt Schmittbuhl, "wir müssen am Marmara-Meer bessere Daten erheben". Schwache Beben mit einer Magnitude von 0,3 gehen derzeit im "Hintergrundrauschen" unter, das der intensive Schiffsverkehr auf dem Marmara-Meer und der Trubel der Riesenmetropole Istanbul erzeugen. "Es ist sehr schwierig, die schwachen Signale herauszufiltern", meint Schmittbuhl. 


Ohnehin sitzen die Erdbebensensoren bislang nur auf den nordöstlichen Ufern des Marmarameers und auf den Prinzeninseln in der Nähe des Bosporus. Es gibt allerdings Pläne, dieses Netz auf die Gebiete rings um das gesamte Meer auszudehnen. In einer Tiefbohrung auf den Prinzeninseln, die das GFZ koordinieren soll, könnte das erste Tiefenobservatorium der Nordanatolischen Verwerfung eingerichtet werden. Und selbst auf dem Grund des Beckens will man Instrumente installieren, um das Geschehen unter Wasser besser erfassen zu können. Die ersten Geräte wurden vor kurzem ausgesetzt. Die Datenlage im Großraum Istanbul könnte sich demnach in den kommenden Jahren drastisch verbessern. Bleibt zu hoffen, dass Schmittbuhls Arbeitsgruppe in Sachen Erdbebenindikator den Anfang einer neuen Entwicklung gemacht hat.

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