Ein Team von amerikanischen Geowissenschaftlern hat in der Zeitschrift Nature jetzt ihre Kollegen weltweit dazu aufgerufen, die Augen nach so genannten „stillen Beben“ aufzuhalten. Denn diese, so die Wissenschaftler, könnten eine Schlüsselrolle für die Auslösung katastrophaler Starkbeben der Magnitude 8 oder höher spielen.
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Die Basis dieser dringenden Aufforderung zum Handeln ist die überraschende Entdeckung der Forscher um Paul Segall, Professor für Geophysik an der Stanford Universität und Hauptautor der Studie, dass auf Hawaii langsame, ohne messbare Erschütterungen ablaufende Erdbeben keineswegs ohne Folgen blieben sondern ganze Schwärme von leichten, konventionellen Beben auslösten. „In den letzten sechs Jahren gab es eine Explosion in der Erforschung der so genannten langsamen, stillen oder auch aseismischen Erdbeben“, erklärt Segall. „In unserer Veröffentlichung beschreiben wir vier aseismische Ereignisse, die sich auf der Hautpinsel Hawaiis ereigneten. Interessant wurden sie für uns, als wir feststellten, dass sie mit Schwärmen von kleinen seismischen Beben der Magnituden 2 und 3 in Verbindung standen.“
„Stille Verschiebung“ verstärkt Kleinbeben
Diese Schwärme von Mikrobeben sind nach Ansicht der Forscher ein klares Zeichen dafür, dass der “stille Tremor” die Verwerfungszone unter zusätzliche Spannung setzt. Eines Tages könnten sie daher eine Frühwarnung dafür liefern, dass sich an diesen Stellen ein destruktives Starkbeben der Magnitude 8 oder höher zusammenbraut. „Stille Beben würden kürzlich in den Subduktionszonen des pazifischen Nordwestens, Japan, Mexiko und anderswo entdeckt. Es ist wahrscheinlich, dass diese stillen, langsamen Verschiebungen das Risiko eines starken seismischen Ereignisses erhöhen“, so der Geophysiker.
Doch erst müssten, warnt Segall, die Seismologen eine verlässliche Methode finden, um die Quelle der stillen Beben auszumachen. Und hier könnten die Mikrobeben eine Schlüsselrolle spielen. Denn die Forscher konnten auf Hawaii zeigen, dass die stille Verschiebung im Untergrund die Rate der für die Vulkaninsel typischen Mikrobeben um mehr als das Sechsfache erhöht hatte. „Mein Ziel ist es, meine Kollegen dazu zu bringen, zurück zu den Subduktionszonen zu gehen und sehr genau die Mikrobebenaktivität in den Zeitphasen um ein stilles Beben herum zu analysieren“, so Segall.
Mikrobeben als Risikopotenzial
Die Schwärme der leichten Beben ausfindig zu machen ist jedoch nur Teil der Geschichte, so die Forscher. Die nächste Aufgabe sei es daher festzustellen, ob die Intensität der ausgelösten Beben mit der Zeit zunimmt. Nach Ansicht von Segall folgen die konventionellen Beben einem statistischen Muster: Für jeden Schritt abwärts in der Skala der Magnituden ergibt sich ein zehnfacher Anstieg in der Anzahl der kleineren Beben. Für jedes Magnitude 6 Beben ereignen sich beispielsweise zehn Magnitude 5 oder hundert Magnitude vier Beben. Gleiches gilt auch für die zeitlichen Abstände: Ein Magnitude 6 Beben pro Jahr korreliert mit einem Magnitude 7 Beben pro Jahrzehnt oder einem Magnitude 8 Beben pro Jahrhundert.
„Wir wissen nicht ob dieses Muster auch für die stillen langsamen Slip Ereignisse gilt, aber das ist etwas, das wir untersuchen müssen“, erklärt Segall. „Eines der Modelle für die Erdbebenentstehung geht davon aus, dass ein starkes Beben nur ein kleines ist, dass aus dem Ruder läuft. Wenn man, wie in Hawaii gesehen, 25 oder 30 zusätzliche Beben auslöst, hat vielleicht eines davon das Potenzial, sich zu einem größeren auszuwachsen.“
Stille Beben helfen bei Frühwarnung
Seismologen schätzen, dass so genannte „Mega-Thrust-Events“ der Magnitude 8 oder mehr im pazifischen Nordwesten alle 500 Jahre, in Sumatra alle 300 bis 500 Jahre und in Japan alle 200 Jahre eintreten. „Und während wir uns durch diese Zyklen bewegen, nimmt die Gesamtspannung in den Verwerfungen immer mehr zu“, so der Forscher. „Wenn wir ein Muster sehen könnten, dann könnte jedes stille Ereignis wie ein Druckanzeiger wirken und uns etwas über die Druckverteilung in dem potenziell Starkbeben-gefährdeten Gebiet verraten.“
(Stanford University, 06.07.2006 – NPO)
