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Erdbeben Die Suche nach einer Erdbeben-Vorhersage

Eine Vorhersage von Erdbeben ist unmöglich - so lautet das Dogma der Geophysiker. Aber muss das so bleiben? Wissenschaftler suchen nach Vorzeichen an der Erdoberfläche, aus denen man auf das Geschehen im Erdinneren schließen kann.

Von: Renate Ell

Stand: 30.06.2016

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 kam das Erdbeben vom 6. April 2009 - und am selben Abend waren die Kröten zurück. Die Flucht der Kröten ist ein seltener Fall, bei dem der Zusammenhang zwischen Tierverhalten und Erdbeben als gesichert gelten kann - aber was die Tiere zur Flucht bewegte, ist immer noch unbekannt.

Suche nach Vorboten

Vielleicht waren es elektromagnetische Veränderungen, die die Kröten vertrieben haben. Sie werden häufig vor Erdbeben beobachtet. Ein französischer Satellit misst, ob solche Veränderungen vor jedem Beben auftreten. Denn nur dann wären sie ein zuverlässiger Vorbote. Auch dass vermehrt Gase aus der Tiefe aufsteigen, zum Beispiel Radon, haben Erdbeben-Forscher schon beobachtet. Ob sie zur Vorhersage taugen könnten, wird schon seit langem untersucht.

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

Immer wieder haben Forscher auch versucht, große Beben aufgrund statistischer Analysen vorherzusagen: Sie untersuchen Häufigkeit und Stärke der vielen kleinen Erdbeben, die nur Instrumente registrieren, die 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. Ein solches System wurde am Karlsruher Institut für Technologie entwickelt.

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

Ein Katalog des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ, veröffentlicht im August 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

Ebenso treiben Forscher die Installation eines Tsunami-Warnsystems für das Mittelmeer voran. Der EMEC-Katalog (European-Mediterranean Earthquake Catalogue) sei eine verlässliche Grundlage für die Gefährdungsabschätzung für Erdbeben und bebenbedingter Tsunamis, sagen die Forscher vom GFZ.

"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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