Millionenstädte bedroht: Wie Forscher Erdbeben vorhersagen wollen


imago83324286h.jpg

Millionenstadt Istanbul – hier droht ein schweres Erdbeben. Nur zu welchem Zeitpunkt?

(Foto: imago/Photocase)

Erdbeben und Vulkanausbrüche können katastrophale Hören nach sich ziehen, ohne Rest durch zwei teilbar in großen Ballungsräumen wie Istanbul oder Neapel. Wissenschaftler können die Gefahren immer genauer verdonnern – mit Forschungsbohrungen in Erdbebengebieten und Computermodellen welcher politische Bewegung vulkanischen Magmas.

In Istanbul wohnen rund 16 Mio. Menschen. Sie leben dort gefährlich: “Unter Experten besteht Einigkeit, dass wir in naher Zukunft mit einem starken Erdbeben in unmittelbarer Nähe der Stadt rechnen müssen”, sagt Marco Bohnhoff, Sektionsleiter pro Geomechanik und Wissenschaftliches Bohren am Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutschen Geoforschungszentrum GFZ in Potsdam.

Helmholtz_Logo_box.jpg

Historisch ist gut dokumentiert, dass die Metropole am Bosporus im Laufe welcher letzten Jahrtausende regelmäßig unter starken Gerüttel leiden musste. Insofern nach sich ziehen Wissenschaftler pro sie Region eine im weltweiten Vergleich sehr solide Datenbasis. Im Schnittwunde kam es am Marmormeer etwa allesamt 250 Jahre zu einer solchen Naturkatastrophe. Zum bislang letzten Mal im Jahr 1766. “Früher oder später wird sich aller Voraussicht nach ein starkes Erdbeben direkt bei Istanbul ereignen”, sagt Bohnhoff. Darauf wiesen neben welcher Statistik beiläufig aktuelle empirische Datenmaterial hin.

Sein Team arbeitet von Potsdam aus mit Erdbebenforschern und dem türkischen Katastrophenschutz zusammen. Die Wissenschaftler nach sich ziehen von 2011 solange bis 2015 am Marmormeer, dies südlich welcher Stadt liegt, ein Erdbebenobservatorium errichtet. Es besteht bislang aus sieben Bohrungen weiter welcher östlichen Ufer und uff Inseln. Sie in Betracht kommen rund 300 Meter in die Tiefsinn. Dort unten wurden Seismometer einzementiert, die wie ein Mikrofon Veränderungen im Gestein welcher teils verhakten, teils aneinander vorbeigleitenden Kontinentalplatten verzeichnen. “Die anatolische und die eurasische Platte bewegen sich relativ zueinander um 2,5 Zentimeter pro Jahr und bauen dabei enorme Energie auf, bis die Gesteinsfestigkeit überschritten wird”, so Bonhoff.

Mittelpunkt könnte nah am Zentrum von Istanbul liegen

Vier sogenannte Strainmeter ergänzen die Seismografen. Die Deformations-Messgeräte messen den unterirdischen Atmungspuls welcher Erdkruste in Form elektrischer Spannungen. Weitere sieben Bohrungen sind geplant, in die zudem faseroptische Kabel eingesetzt werden sollen. Deren Datenmaterial sollen später mit neu zu entwickelnden Algorithmen so ausgewertet werden, dass sie ein prognosebasiertes Erdbebenfrühwarnsystem füttern.

Damit sollen Schäden im Sachverhalt eines starken Bebens möglichst winzig gehalten werden. Schon jetzt wissen die Forscher: Die anatolische Platte vollführt uff 1200 Kilometer Länge eine gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehbewegung relativ zu Eurasien – und nur welcher Gebiet unterhalb des Marmarameeres vor Istanbul hat seit dem Zeitpunkt 1766 nicht mehr heftig gebebt.

“Solange die Platten dabei reibungsarm aneinander vorbeikriechen, wird kaum Spannung aufgebaut” erläutert Bohnhoff. “Doch unsere Daten weisen darauf hin, dass der Bereich direkt vor Istanbul bis in mindestens 10 Kilometer Tiefe verhakt ist.” Hierbei staue sich enormer Kompression uff. “Wird die Festigkeit des Gesteins an einer Stelle überschritten, entlädt sich die gesamte angestaute Energie innerhalb von Sekunden und führt zu einem Versatz beider Erdplatten um mehrere Meter.”

Wo die gefährlichen Erdbebenwellen entstehen und wie stark sie sein werden, lässt sich recht genau vorhersagen. “Das Beben wird aller Voraussicht nach nicht stärker als die Magnitude 7,4 sein”, so Bohnhoff. Lukulent ist: Da sich dies Zentrum des Bebens ganz nah am Stadtzentrum Ergehen kann, ist die Gefahr enormer Schäden sehr hoch. Zu welcher Zeit genau es so weit ist, können die Wissenschaftler jedoch nicht sagen. Dies bleibt die große Herausforderung welcher Seismologie.

Neues Verfahren soll Vulkanausbruch vorhersagen

Vor ähnlichen Herausforderungen stillstehen Wissenschaftler, die versuchen, die Betriebsart von Vulkanausbrüchen vorherzusagen. Zweitrangig hier können präzise Analysen millionenfach Leben sichern. Dasjenige Wissen drum, wo es zu einem Eruption kommen kann, ermöglicht es beiläufig zwischen solchen Gefahren, entsprechende Evakuierungs- und Katastrophenschutzpläne zu erstellen.

Zum Exempel in und um Neapel: Rund um den Vesuv leben gut drei Mio. Menschen. Dass es hier früher oder später zu einem Eruption kommt, steht außer Frage. Gleichwohl wo und zu welchem Zeitpunkt genau? Zweitrangig hierbei spielen tektonische Spannungsfelder eine relevante Rolle. Westlich des Vesuvs erstrecken sich uff rund 150 Quadratkilometer die Phlegräischen Felder. Unter ihnen liegt eine riesige Magmakammer, die vielfach heftig ausgebrochen ist und mit ihrer Schlacke halb Europa überzogen hat.

Bisher beruhten die Modellrechnungen, wo dies Magma beim nächsten Eruption seinen Weg an die Oberfläche findet, uff statistischen Auswertungen vergangener Eruptionen. Die Ergebnisse ließen jedoch zu wünschen übrig. “Deswegen nach sich ziehen wir sie Datenmaterial mit dem aktuellen physikalischen Wissen darüber unterfüttert, welche Faktoren die Streuung des Magmas steuern, erläutert Eleonora Rivalta, Arbeitsgruppenleiterin in welcher Sektion Erdbeben- und Vulkanphysik am GFZ.

Die von ihr entwickelten Berechnungen berücksichtigen die Stellung welcher Magmakammer. “Dasjenige tektonische Spannungsfeld lässt sich nicht direktemang messen, weshalb wir sehr viele Rechendurchgänge mit unterschiedlichen Annahmen zu den Eigenschaften dieses Feldes tun mussten.”

Qua vergangener Ausbrüche wurde dies Normal dann mithilfe statistischer Verfahren maßgeschneidert. Für jedes die Phlegräischen Felder erwies sich die Treffsicherheit des Systems wie sehr hoch: Dasjenige Rätsel um den Ort welcher bislang jüngsten Vulkanausbruch ist gelöst. Dasjenige Verfahren soll nun an zwei weiteren Vulkanen erprobt werden, dem Ätna uff Sizilien und dem Piton de la Fournaise uff Lanthanum Réunion im Indischen Ozean.

Weiterlesen: Dieser Handelsgut erschien zuerst uff helmholtz.de.



Quelle