17. Okt. 2019
Versatz des Magnitude-7,1-Bebens vom 5. Juli 2019 bei Ridgecrest

Versatz des Magnitude-7,1-Bebens vom 5. Juli 2019 bei Ridgecrest.

Die stärkste Bebenserie in Kalifornien seit 20 Jahren ereignete sich rund um den diesjährigen Unabhängigkeitstag in der dünn besiedelten Wüste nördlich von Los Angeles. Diese sogenannten Ridgecrest-Beben hat eine Seismologen-Arbeitsgruppe des Caltech näher analysiert. In der aktuellen "Science" berichten sie, dass die Erschütterungen das Produkt eines Mosaiks aus Störungen gewesen seien.

Der Unabhängigkeitstag fiel im kalifornischen Ridgecrest in diesem Jahr aufregender aus als üblich. Statt Barbecue und Feuerwerk gab es in dem 27.000-Einwohner-Ort an der Westgrenze der Mojave-Wüste Erdbebenalarm. Um 10:33 Uhr Ortszeit erschütterte ein schweres Beben der Magnitude 6,4 die Stadt und den gesamten Südteil des Indian-Wells-Valleys. Die Schäden waren überschaubar: zwei Gebäude fingen Feuer, ein Wohnwagen wurde schwer beschädigt und rund 20 Verletzte meldeten sich in der Ambulanz. Gas- und Stromleitungen wurden sicherheitshalber unterbrochen und im Landkreis wurde der Notstand ausgerufen.

Ruptur des Magnitude-6,4-Bebens vom 4. Juli 2019 bei Ridgecrest

Ruptur des Magnitude-6,4-Bebens vom 4. Juli 2019 bei Ridgecrest

Bild: USGS (CC0)
Karte der Ridgecrest-Bebenserie vom Juli 2019.

Karte der Ridgecrest-Bebenserie vom Juli 2019.

Bild: Wikimedia Commons/Phoenix7777 (CC BY-SA 4.0)
Die San-Andreas-Verwerfung in den San-Gabriel-Mountains bei Palmdale, nördlich von Los Angeles.

Die San-Andreas-Verwerfung in den San-Gabriel-Mountains bei Palmdale, nördlich von Los Angeles.

Bild: Wikimedia Commons/Jens Bludau (CC BY-SA 4.0)
Blick auf den Block zwischen Grand Avenue und Post Street im Zentrum von San Francisco kurz nach dem Beben von 1906.

Blick auf den Block zwischen Grand Avenue und Post Street im Zentrum von San Francisco kurz nach dem Beben von 1906.

Bild: Wikimedia Co mons/H.D. Chadwick (CC0)
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Ruptur des Magnitude-6,4-Bebens vom 4. Juli 2019 bei Ridgecrest

Bild: USGS (CC0)

Karte der Ridgecrest-Bebenserie vom Juli 2019.

Bild: Wikimedia Commons/Phoenix7777 (CC0)

Die San-Andreas-Verwerfung in den San-Gabriel-Mountains bei Palmdale, nördlich von Los Angeles.

Bild: Wikimedia Commons/Jens Bludau (CC0)

Blick auf den Block zwischen Grand Avenue und Post Street im Zentrum von San Francisco kurz nach dem Beben von 1906.

Bild: Wikimedia Co mons/H.D. Chadwick (CC0)

Mehrere spürbare Beben während des Tages riefen den Bewohnern in Erinnerung, dass sie in einer Risikozone wohnen. Am Abend des folgenden Tages erschütterte ein deutlich stärkeres Beben mit Magnitude 7,1 die Region und verursachte beträchtliche Schäden in Ridgecrest, vor allem aber in der Nachbarstadt Trona und auf dem Militärstützpunkt China Lake.

Mehr als 20 Störungen aktiviert

"Es war die stärkste Erdbebenserie der vergangenen 20 Jahre in Kalifornien und bei genauerem Hinsehen war sie auch tektonisch bemerkenswert", berichtete Zachary Ross, Junior Professor am seismologischen Labor des Caltech in Pasadena. Unter Ridgecrest ist nämlich ein ganzes Mosaik von Störungen aktiv gewesen, von denen keine für sich genommen Beben von solcher Stärke hätte produzieren können. "Wir haben gesehen, dass insgesamt mehr als 20 Störungen zur selben Zeit brachen und deshalb gemeinsam die Energie aufbrachten", so Ross.

Viele dieser Risse waren vor dem Ridgecrest-Beben gar nicht bekannt gewesen. Zum Teil verliefen sie sogar in rechten oder stumpfen Winkeln zueinander, "was", so Ross, "in der klassischen Theorie der Geodynamik als ungünstig gilt". Offenbar muss die Theorie jetzt infolge der neuen hochauflösenden Daten nachgebessert werden. Und mehr noch: Ross glaubt, dass diese Art Beben zumindest in Kalifornien eher die Regel als die Ausnahme ist. "ich glaube, wenn wir die starken Beben der vergangenen 100 Jahre analysieren, werden die meisten eher so wie die Ridgecrest-Sequenz aussehen als wie das klassische San-Francisco-Beben von 1906." Bei dem Erdstoß, der Anfang des 20. Jahrhunderts die Stadt an der Golden Gate Bridge in Schutt und Asche legte, hatte sich ausschließlich die Hauptstörung der San-Andreas-Verwerfung gerührt.

Erklärungen für das Geschehen werden gesucht

Dabei hat es durchaus seine Gründe, warum die Wissenschaft bisher mit Beben, die mehr oder weniger große Haken schlagen, wenig anfangen konnte. "Solche Beben würden voraussetzen, dass das Gestein schwach ist und nur durch Kohäsion zusammenhält", so Ross. Folglich befinden sich der Geophysiker aus Pasadena und seine Kollegen auf der Suche nach Modellen, mit denen sich das Verhalten des Untergrunds von Ridgecrest erklären lässt. "Ich würde vermuten, dass das Störungssystem dort sehr jung ist, sich sozusagen noch in der Entwicklung befindet, während die San-Andreas-Verwerfung ein gereifter Komplex ist, in dem all die hin und herlaufenden Störungen mit der Zeit verschwanden." Ross verweist auf eine Reihe von geodynamischen Modellen, die Hinweise auf die Entstehung von derart komplexen Störungsmustern liefern. "Sie könnten am Ende einer Ruptur entstehen, die ein großes Erdbeben produziert hat", so Ross.

Eine solche starkbebenträchtige Störung verläuft tatsächlich in unmittelbarer Nähe der jetzt aktivierten Risse. "Die Garlock-Störung ist 300 Kilometer lang und kann mit die stärksten Beben in Südkalifornien erzeugen", erklärt Zachary Ross. Die Garlock-Verwerfung ist in historischer Zeit nicht aktiv geworden und auch jetzt deutet nichts darauf hin, dass sie durch die Ridgecrest-Beben aufgeladen worden sei. Allerdings sind durch die komplexe Struktur im Untergrund Einschätzungen der Energieverteilungen auch ein Stück schwieriger geworden.