Erdbeben gehören zu den schlimmsten Umweltkatastrophen. In einigen Regionen wackelt die Erde bis zu zwanzigmal im Jahr, mitunter mit verheerenden Folgen. Angesichts dessen arbeiten Wissenschaftler bereits seit Jahren an einem Frühwarnsystem. Doch die Arbeit gestaltet sich schwierig und es lassen sich bisher nur bedingt hilfreiche Vorhersagen treffen. Der erfahrene Seismologe Roland Bürgmann von der University of California in Berkeley veröffentlichte nun eine Methode, die Erdbeben vorhersagen könnte. Er veröffentlichte seine Studie über das Wissenschaftsmagazin Science.
Untersuchungen vor dem Beben
Bei einem Erdbeben reiben in der Regel zwei, manchmal aber auch drei Erdplatten aneinander. So entstehen Risse und Schwingungen, die sich an der Erdoberfläche entladen. Bürgmann betont, worauf es bei der Suche nach einem geeigneten Frühwarnsystem ankommt: „Die kurzfristige Erdbebenvorhersage – das heißt, die Fähigkeit, eine Warnung von Minuten bis zu ein paar Monaten vor einem Hauptschock auszugeben – ist ohne die Existenz eines beobachtbaren und umsetzbaren Vorläufers unmöglich. Ein Hauptziel ist also die Entdeckung eines gemeinsamen vorbereitenden Verwerfungsprozesses, der uns sagen kann, wo, wann und wie groß ein bevorstehendes Erdbeben sein wird.“
Bereits in den vergangenen Jahrzehnten haben Untersuchungen gezeigt, dass die beschriebenen Verschiebungen lange vor dem eigentlichen Ereignis beginnen. Einige Erdbeben sind daher sogar Monate vor dem eigentlichen Beben durch Verschiebungen unterhalb der Erde messbar. So untersuchten Seismologen einen globalen Datensatz auf über 3.000 GPS Sensoren: „In dieser Studie präsentieren Bletery und Nocquet eine systematische Analyse der Veränderungen der horizontalen Position von etwa 3000 geodätischen Stationen, die mit dem Global Positioning System (GPS) in der Nähe von 90 globalen Erdbeben mit einer Stärke von mehr als 7 gemessen wurden.“
Mehr Daten sollen Frühwarnsystem auf den Weg bringen
Bürgmann fanden bei der Untersuchung der Daten heraus, dass die Stationen eine horizontale Bewegung aufzeichneten. Diese beschleunigten sich exponentiell in eine Richtung. Die Verwerfungen zeigten sich teilweise bereits bis zu zwei Stunden vor dem Erdbeben: „Für jedes einzelne Erdbeben bleibt das Signal bestenfalls subtil, aber etwa die Hälfte aller untersuchten Erdbeben zeigte eine Beschleunigung in horizontaler Verschiebung von nahe gelegenen geodätischen Stationen.“
Bürgmann plant nun weitere Untersuchungen mit GPS Daten und hofft auf wertvolle Daten. Er geht jedoch bereits davon aus, gemeinsam mit seinen Kollegen eine Methode entdeckt zu haben, die die Menschen in Erdbebenregionen in Zukunft früh vorwarnen kann.