Mit neuen, verfeinerten Analysemethoden haben Wissenschaftler herausgefunden, dass ein nordkoreanischer Atombombentest im vergangenen Herbst über einen Zeitraum von acht Monaten Nachbeben auslöste. Die Beben, die auf einer zuvor nicht zugeordneten nahegelegenen Störung auftraten, sind ein Fenster sowohl in die Physik der Atomexplosionen als auch in die Art und Weise, wie natürliche Erdbeben ausgelöst werden können. Die Ergebnisse werden in zwei Artikeln beschrieben, die nun online in der Zeitschrift Seismological Research Letters veröffentlicht wurden.
Der unterirdische Test vom 3. September 2017 war Nordkoreas sechster und der bei weitem größte: Sie hatte etwa die 17fache Sprengkraft der Bombe, die Hiroshima zerstörte. Viele Experten glauben, dass die Explosion von einer Wasserstoffbombe ausgelöst wurde. Sollte sich dies bestätigen, wäre es für das Regime ein signifikanter Fortschritt in der Atomtechnik. Die Explosion selbst verursachte ein Erdbeben der Stärke 6,3. Dem folgte 8,5 Minuten später ein Beben der Stärke 4, das anscheinend entstand, als ein Teil des Mount Mantap einstürzte.
Der Test und der Kollaps wurden von Seismometern auf der ganzen Welt aufgenommen und umfassend berichtet. Aber später, ohne Medienrummel, nahmen seismische Stationen von China, Südkorea und den Vereinigten Staaten 10 kleinere Beben auf, die alle innerhalb eines Radius von 5 oder 10 Kilometern um das Testgelände verstreut waren. Die ersten beiden traten am 23. September 2017 auf; Das letzte war am 22. April 2018.
Wissenschaftler nahmen an, dass die Bombe die Erde erschüttert hatte und es eine Weile dauerte, bis sie sich beruhigt hatte. “Es ist nicht wahrscheinlich, dass es in diesem kleinen Bereich über einen kurzen Zeitraum so viele Beben geben würde”, sagte der Hauptautor einer der Studien, Won-Young Kim, Seismologe am Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University. “Diese werden wahrscheinlich aufgrund der Explosion ausgelöst.”
Nach einem Blick auf die Serie von Nachbebenberichten durchforstete Kims Gruppe die Daten noch genauer und entdeckte drei weitere Nachbeben, die zuvor nicht erkannt worden waren, insgesamt also 13. Die Erschütterungen waren allesamt gering, alle zwischen 2,1 und 3,4 und fast harmlos. In der Vergangenheit hätten sie mit weiter entfernteren Seismometern nur schwer beobachtet werden können. Im Rahmen neuer internationaler Kooperationsabkommen erhielten er und seine Kollegen jedoch Aufnahmen von relativ nahe gelegenen Instrumenten, darunter aus Ussurijsk in Russland, von einem Bohrloch in Südkorea und aus Mudanjiang im Nordosten Chinas.
Die Gruppe verwendete eine neue Analysemethode, die zum Teil vom Lamont-Seismologen David Schaff entwickelt wurde und Energiewellen untersucht, die viel niedriger frequent sind und sich langsamer bewegen als solche, die in konventionellen Erdbebenanalysen verwendet werden. Diese sich langsam bewegenden Wellen erlaubten es Schaff und dem Rest des Teams, die Orte der Beben mit viel größerer Genauigkeit als mit konventionellen Aufnahmen zu lokalisieren. Anstelle der anfangs beobachteten zufälligen Streuung reihten sich die Beben in einer sauberen 700 Meter langen Reihe etwa 5 Kilometer nordwestlich der Explosion auf – Zeichen für eine versteckte Fraktur.
Seismometer werden seit langem routinemäßig zur Verifizierung nuklearer Testverträge verwendet und Wissenschaftler sind zunehmend zuversichtlich, dass sie selbst kleine Tests erkennen und sie von natürlichen Erdbeben unterscheiden können. Aber die Verbindung zwischen Explosionen und nachfolgenden Beben ist weniger untersucht. Seismologen dokumentierten in den 1970er Jahren in der Nähe eines Versuchsstandorts in Nevada und in der Nähe eines sowjetischen Testgeländes in Kasachstan 1989 eine Handvoll scheinbarer Nachbeben.
Mit der damals verfügbaren Technologie konnten sie die Standorte dieser Beben jedoch nicht genau bestimmen. Mit weiteren Instrumenten und der neuen Analysemethode “können wir jetzt alles sehen”, sagte Paul Richards, ein Lamont-Seismologe, der das Paper mit verfasste. “Es ist eine radikale Verbesserung bei der Katalogisierung selbst winziger, kleiner Erdbeben. Es zeigt nicht nur, was wir mit natürlichen Erdbeben machen können, sondern dass wir auch beobachten können, was die Nordkoreaner tun. Nordkorea kann jetzt überhaupt nichts mehr unbeobachtet tun und erwartet dennoch, dass es damit durchkommt. “
Richards sagte, die genaue Lage der kleinen Beben könne auch bei der bisher weitgehend fruchtlosen Suche einiger Seismologen helfen, größere Beben vorherzusagen. Richards behauptete nicht, dass Erdbeben vorhergesagt werden könnten, sagte aber: “Wenn du das jemals tun willst, musst du Orte verstehen und wie ein Erdbeben hier seine Nachbarn beeinflusst.”
Seit der nordkoreanische Staatspräsident Kim Jong Un und US-Präsident Donald Trump im Juni zusammenkamen, um über die Beendigung der nordkoreanischen Tests zu diskutieren, wurden keine Nukleartests mehr durchgeführt. Trotz Trumps Worten, dass Nordkoreas Programm neutralisiert wurde, haben US-Diplomaten Hinweise darauf gefunden, dass der Norden weiterhin seine Waffen in aller Ruhe weiter entwickelt.
Lamont-Wissenschaftler haben frühere nordkoreanische Tests untersucht, darunter solche aus den Jahren 2013 und 2009; Sie kamen zu dem Schluss, dass die Meldung eines Bebens im Jahr 2010 ein Fehlalarm war. Die aktuellen Studien wurden gemeinsam von Eunyoung Jo und Yonggyu Ryoo von der Korea Meteorological Administration erstellt.
Veröffentlichung: Andrea Chiang, Gene A. Ichinose, Doug S. Dreger, Sean R. Ford, Eric M. Matzel, Steve C. Myers, W. R. Walter. Moment Tensor Source‐Type Analysis for the Democratic People’s Republic of Korea–Declared Nuclear Explosions (2006–2017) and 3 September 2017 Collapse Event. Seismological Research Letters, 2018; DOI: 10.1785/0220180130
Quelle: off. Pm der Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University
Titelbildunterschrift: Ein Atombombentest aus dem Jahr 2017 an Nordkoreas Mt. Mantap (Stern) löste nachfolgende Erdbeben nordwestlich des Testgeländes über einen Zeitraum von 8 Monaten aus. Seismische Stationen in Russland, China und Südkorea nahmen die Erschütterungen auf. (Mit freundlicher Genehmigung von Won-Young Kim / Lamont-Doherty-Erdbeobachtung)
Pia Gaupels
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