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Erdbeben Die Suche nach einer Erdbeben-Vorhersage

Die Vorhersage von Erdbeben ist unmöglich, sagen Wissenschaftler. Trotzdem suchen sie nach Vorzeichen, die verraten, wann und wo der Erdboden bald in Bewegung gerät.

Stand: 03.04.2019

Eine englische Zoologin, die in den Abruzzen Kröten beobachtete, traute ihren Augen nicht: Obwohl diese Tiere sich normalerweise im Frühjahr bei Vollmond paaren, verschwanden sie genau zu dieser Zeit aus ihrem Brutgebiet. Dann bebte am 6. April 2009 die Erde. Am selben Abend waren die Kröten zurück.

Das seltsame Verhalten von Tieren vor Erdbeben

Kröten können möglicherweise Vorzeichen von Erdbeben wahrnehmen.

Die Flucht der Kröten war einer der Fälle, bei denen es einen Zusammenhang zwischen Tierverhalten und Erdbeben zu geben scheint. Doch ob die Tiere tatsächlich auf Vorzeichen eines Erdbebens reagierten, ließ sich wissenschaftlich nicht nachweisen. Forscher am Deutschen Geoforschungszentrum GFZ in Potsdam haben ähnliche Phänomene untersucht und ihre Ergebnisse im April 2018 veröffentlicht.

"Die Berichte über auffälliges Verhalten sind zahlreich, doch es könnte auch andere Ursachen haben. Wir haben deshalb 180 entsprechende Studien genauer angeschaut und untersucht, ob es einen statistischen Zusammenhang zwischen der seismischen Aktivität und dem Verhalten von Tieren gibt."

Heiko Woith, Deutsches Geoforschungszentrum GFZ

Für ihre Analyse werteten die Wissenschaftler mehr als 700 Beobachtungen auffälligen Verhaltens von Tieren aus. Diese wurden bei 160 Erdbeben gemacht und betrafen mehr als 130 Arten, von Schafen über Ziegen bis hin zu Schlangen und Fischen. Die Berichte stammen aus zwei Dutzend Ländern, wobei die meisten aus Neuseeland, Japan, Italien und Taiwan kommen. Tatsächlich konnten die Wissenschaftler bei Vorbeben, die bei etwa jedem zehnten Erdbeben Tage oder Wochen vorher auftreten, vereinzelt Übereinstimmungen mit Auffälligkeiten im Verhalten von Tieren feststellen.

"Wir gehen davon aus, dass zumindest ein Teil der Fälle, wo Tiere als Erdbeben-Warner gehandelt werden, als Reaktion auf Vorbeben zu verstehen sind."

Heiko Woith, Deutsches Geoforschungszentrum GFZ

Weitere Aussagen seien jedoch sehr schwierig. Die beschriebenen Beobachtungen waren oftmals anekdotisch und für eine solide wissenschaftliche Untersuchung ungeeignet. Hinzu kommt, dass Erdbeben und das Verhalten der Tiere auch anders zusammenhängen könnten. Möglicherweise reagierten die Tiere beispielsweise auf unterirdische Veränderungen beim Grundwasser oder auf Gase wie Radon, die aus der Tiefe aufsteigen.

Suche nach Vorboten

Eine Ursache für das auffällige Verhalten von Tieren könnten auch elektromagnetische Veränderungen in der Ionosphäre sein. Anscheinend können Erdbeben diese auslösen. Der französischer Satellit Demeter hat bis 2010 sechs Jahre lang elektromagnetische Anomalien gemessen. Manchmal konnte er sie auch schon Tage vor einem Erdbeben feststellen. Allerdings ist es sehr schwer, die Anomalien eindeutig auf Erdbeben zurückzuführen, denn auf die Ionosphäre wirken viele Einflüsse von außen.

Zerstörte Häuser in L'Aquila nach dem Beben vom 6. April 2009

Forscher versuchen auch, große Beben aufgrund statistischer Analysen vorherzusagen: Sie untersuchen Häufigkeit und Stärke der vielen kleinen Erdbeben, die nur Instrumente registrieren, aber für Menschen nicht spürbar sind. Allen diesen Ideen und Versuchen ist jedoch eines gemeinsam: Keine Methode liefert derzeit Ergebnisse, mit denen man Ort und Zeitpunkt eines Bebens präzise vorhersagen könnte.

Frühwarnung im Ernstfall

Entgleister Zug nach dem Erdbeben vom 27. Februar 2010 in Chile

Technisch ausgereift hingegen sind Frühwarnsysteme, die die kurze Zeitspanne zwischen dem für Menschen noch nicht spürbaren Beginn des Bebens und den ersten gefährlichen Erdstößen nutzen, um zum Beispiel Hochgeschwindigkeitszüge zu bremsen, Kraftwerke abzuschalten und Gasleitungen zu schließen. Wie lang diese Zeitspanne ist, hängt von der Region ab, es können manchmal nur 30 Sekunden sein.

Aus der Vergangenheit die Zukunft vorhersagen

Das wohl wichtigste Instrumentarium für die Beurteilung, ob ein Gebiet mit großen Erdbeben zu rechnen hat oder nicht, ist aber der Blick in die geologische Geschichte: Wo in der Vergangenheit viele oder starke Beben aufgetreten sind, liegen vermutlich geologische Ursachen begraben, die auch in der Zukunft die Erde zum Wanken bringen können. Doch es reicht nicht, nur hundert Jahre zurückzublicken.

Neuer Erdbebenatlas eines Jahrtausends

Beben mit einer Stärke von 6 Magnituden und mehr

Der EMEC-Katalog (European-Mediterranean Earthquake Catalogue) des Deutschen Geoforschungszentrums GFZ aus dem Jahr 2012 umfasst rund 45.000 Erdbeben des vergangenen Jahrtausends für Europa und den Mittelmeerraum. Die Daten stammen aus 180 Archiven vieler Länder Europas.

Beben mit einer Stärke von 3,5 Magnituden und mehr

Das größte Erdbeben-Risiko herrscht am östlichen Mittelmeer, vor allem in Griechenland, in der Türkei, in Italien und den Balkanstaaten. Dort schiebt sich die Afrikanische Erdplatte unter die Eurasische Platte. Entlang der Risse drohen schwere Erdbeben.

Beispiel: Istanbul

Lage

Durch den Zusammenstoß der Afrikanischen und der Eurasischen Platte kam es zu mehreren Verwerfungen, die den unruhigen Untergrund der Türkei bilden. Die Anatolische Platte ist zwischen den beiden Platten eingeklemmt und bewegt sich pro Jahr um zwei bis drei Zentimeter westwärts. Der Norden dieser Platte wird von der Nordanatolischen Verwerfung durchzogen, die nur rund 20 Kilometer südlich von Istanbul entlangläuft.

Messungen

Im Gebiet um Istanbul gab es seit rund 250 Jahren kein stärkeres Beben mehr. Daher gilt es als potenziell extrem gefährdet. Um diese Gefahr genauer erforschen zu können, haben Seismologen des Helmholtz-Zentrums (GFZ) in Potsdam gemeinsam mit dem Kandilli-Erdbebenobservatorium aus Istanbul ein seismisches Messnetz auf den Prinzen-Inseln im Marmarameer aufgebaut. Von dort aus kann die unterhalb des Meeresbodens verlaufende Erdbebenzone aus wenigen Kilometern untersucht werden.

Ergebnisse

Die Auswertung der Messdaten ergab, dass ein zehn Kilometer tief reichender Bereich entlang der Verwerfungszone seit Messbeginn vor über vier Jahren nicht mehr aktiv war. Daraus schließt Marco Bohnhoff vom GFZ, dass das erwartete Marmara-Erdbeben dort beginnen könnte.
Schätzungen nach könnte das Beben mindestens eine Magnitude von sieben erreichen. Betroffen wäre ein Bereich rund 20 Kilometer südlich des Istanbuler Altstadtkerns.
Das GFZ intensiviert nun die Überwachung der Erdbebenzone mit Messmethoden, die auch Kleinstbeben sehr genau erfassen können. Doch, so betonen die Forscher, auch wenn diese Studie Aufschluss über ein mögliches Epizentrum gibt - die Studie lässt keine Rückschlüsse zu, wann es zu beben beginnt.

Erdbebenkarte des Geoforschungszentrums in Potsdam

Forscher arbeiten auch an der Entwicklung eines Tsunami-Warnsystems für das Mittelmeer. Der EMEC-Katalog ist laut der GFZ-Forscher eine verlässliche Grundlage für die Gefährdungsabschätzung für Erdbeben und bebenbedingter Tsunamis.

"Erdbebenvorhersage ist wissenschaftlich nicht möglich. Aber Studien wie die vorliegende liefern die einzige Möglichkeit, Erdbeben im Vorfeld bestmöglich in Bezug auf Ort, Magnitude und Bruchverlauf zu charakterisieren und so das Schadensrisiko besser abzuschätzen."

Marco Bohnhoff vom GFZ in Nature Communications, 2013

Entscheidend ist die Vorsorge

Das Ziel der Erdbebenvorhersage ist, Menschen zu retten und Schäden zu verhindern. Es wäre aber gefährlich, sich auf die Vorwarnung zu verlassen, statt sich auf die ohnehin unvermeidliche Gefahr vorzubereiten. Bei einer Evakuierung könnte - vor allem wenn eine Panik ausbricht - mehr Schaden entstehen als bei einem Beben in einer Region, in der man sich bemüht, die Risiken so weit wie möglich zu minimieren. Entscheidend sind vor allem erdbebensichere Gebäude, durchdachte Notfallpläne und eine gut informierte Bevölkerung - damit jeder weiß, was zu tun ist, wenn das Beben kommt.

  • "Der Tag davor: Sind Erdbebenkatastrophen vermeidbar?": 30. Juni 2016 um 15.05 Uhr in "radioWissen am Nachmittag", Bayern 2

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