Das Erdbebengedächtnis von Störungen

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Seit Beginn der Erdbebenforschung stellt sich für viele Seismologen die Frage, warum Erdbeben in der Art auftreten wie sie es tun. Häufig als Einzelereignisse in variierenden Abständen zueinander. Gelegentlich aber auch als Cluster mit mehreren großen Erdbeben binnen weniger Jahre. Warum dies so ist, beantwortet eine neue Studie.

Ein Forscherteam der Northwestern University hat ein neues Computermodell entwickelt und entdeckt, dass tektonisch aktive Störungen “schlauer” sind, als es bisher vermutet wurde. Dies zeigt sich daran, dass sie sich an vorherige Erdbeben „erinnern“ können.
„Wenn es nach einer langen Zeit mal wieder zu einem schweren Erdbeben kommt, bleiben die Voraussetzungen für ein weiteres Erdbeben selbst dann bestehen, wenn es gerade wieder passiert ist.“, sagte Seth Stein, der leitende Autor der Studie und der William Deering Professor der Geowissenschaften am Weinberg College of Arts and Sciences.
„Als Resultat daraus treten Erdbeben in Gruppen auf.“, sagte er. „So genannte Erdbebencluster deuten darauf hin, dass Störungen eine Art Langzeitgedächtnis haben“

Das Modell zeigt, dass Cluster an solchen Störungen auftreten können, so dass auch nach einem großen Erdbeben die Chance auf ein weiteres Erdbeben hoch bleibt. Das metaphorische Gedächtnis beschreibt die Tatsache, dass bei einem Erdbeben nicht die komplette Spannung, die über einen Zeitraum von Jahrhunderten aufgebaut wurde, freigesetzt wird. Es bleibt eine gewisse Spannung übrig, die zu einem neuen Erdbeben führen kann.
„Das ist nicht verwunderlich“, sagte Bruce Spencer, Professor für Statistik am Weinberg College Institut für Politikforschung und Autor der Studie. Er vergleicht die Situation mit dem Verhalten von menschlichen Knochen.“So hängt zum Beispiel eine Verstauchung des Knöchels nicht nur von der vorherigen Verletzung ab, sondern auch von vorangegangenen“

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Leah Salditch, führender Autor der Studie, wird die Ergebnisse des Papers “Are Earthquake Clusters/Supercycles Real or Random?” auf dem diesjährigen Treffen der American Geophysical Union (AGU) in San Francisco vorstellen.
Seit beginn der Erdbebenforschung nach dem großen San Francisco Erdbeben im Jahr 1906 sind Forscher von der Regel ausgegangen, dass der Zeitpunkt eines zukünftigen Erdbebens von dem des vorangegangenen abhängt. Metaphorisch gesprochen hätten tektonisch aktive Störungen somit nur ein Kurzzeitgedächtnis und könnten sich nur an das letzte Beben erinnern.

Die neuen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, Erdbebensicherheit von Gebäuden zu verbessern und auch die Vorhersage von zukünftigen Beben voranzubringen.

Salditch, ein Doktorand in der Stein-Forschungsgruppe, erklärte: „Blickt man auf einen längeren Zeitraum zurück, in dem eine Störung aktiv war, zeigen sich manchmal Phasen mit nur kleinen Abständen zwischen zwei großen Erdbeben, getrennt durch lange Zeiten ohne nennenswerte seismische Aktivität. Zum Beispiel gibt es an der San Andreas Störung Cluster, in denen Erdbeben im Abstand von nur 50 Jahren auftraten, während für gewöhnlich Jahrhunderte vergehen würden. Ähnliche Beispiele lassen sich an der Cascadia-Störung vor der Küste von Oregon, Washington und British Colombia, aber auch am Störungssystem des Toten Meeres, das sich von Syrien bis nach Ägypten erstreckt, finden.

Weitere Informationen:
https://news.northwestern.edu/stories/2016/12/earthquake-faults-are-smarter-than-we-usually-think/


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Jens ist 22, lebt in Bochum und studiert seit 2013 an der Ruhr-Universität Geowissenschaften. Nach dem Bachelor-Abschluss 2016 folgte das M.Sc. Studium der Geophysik.