Seismologie Wenn Erdplatten verschluckt werden

Frankfurt/Main – Erdbeben stürzen die betroffenen Regionen häufig in ein totales Chaos. Die jüngste Serie verheerender Erdstöße vor Indonesien und im Südpazifik hatte zudem zahlreiche Todesopfer zur Folge. Für Seismologen, die sich mit der Untersuchung der Bewegung von Erdplatten beschäftigen, sind gerade Naturkatastrophen in dem Teil der Erde bei allem Leid keine große Überraschung. Diese Regionen gelten als Risikogebiete, und vielerorts gehören Beben fast zum Alltag.

An den Grenzen zweier Erdplatten, die auf dem Erdmantel „schwimmen“, kommt es seit Jahrmillionen ständig zu einem gewaltigen Spannungsaufbau, der sich auch wieder entladen muss. „Dann ereignet sich ein Erdbeben“, erläutert Professor Rainer Kind, Leiter der Sektion Seismologie beim Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) in Potsdam. Er schließt nahezu aus, dass die Erdbeben vor Indonesien und im Südpazifik der vergangenen Tage etwas miteinander zu tun haben. Trotz der zeitlichen Nähe sei „das physikalisch schwer vorstellbar“.

Platten bewegen sich mit 6 Zentimetern pro Jahr

Die Erdstöße vor Indonesien gehen nach seinen Worten vielmehr darauf zurück, dass sich die indische unter die eurasische Platte schiebt und dann von Zeit zu Zeit enorme Spannungen freisetzt. Diese Bewegung geht mit einer Geschwindigkeit von sechs Zentimetern pro Jahr vonstatten. „Dabei verhaken sich die Platten, deformieren sich und es kommt am Berührungspunkt innerhalb kürzester Zeit zu einer massiven Kräfteentladung, die sich über Hunderte Kilometer erstrecken kann“, erläutert der Wissenschaftler.

Der gleiche Vorgang, den die Fachleute „Subduktion“ nennen, spielt sich auch vor der Küste Samoas ab. „Diese Regionen sind bekannte Erdbebengebiete.“ Der Südpazifik liegt beispielsweise im „Ring of Fire“, einem Vulkangürtel, der nahezu die gesamte pazifische Platte umgibt.

Naturgemäß arbeitet die internationale Erdbeben-Forschung seit langem an Methoden, um Erdbeben so präzise wie möglich vorherzusagen, damit verheerende Folgen wie beispielsweise nach dem Tsunami Ende 2004 im Indischen Ozean verhindert werden können. Diese von einem Seebeben vor Sumatra ausgelöste Katastrophe gilt als bislang schwerste ihrer Art. Dabei kamen in ganz Asien rund 230.000 Menschen ums Leben. „Die Vorhersagen sind zuletzt aber sehr zurückhaltend geworden“, betont Seismologe Kind.

Für die Erforschung wurden immer wieder alle verfügbaren Daten der Erdstöße untersucht und nach bestimmten Mustern durchsucht. „Ziel ist es, mögliche Vorläufer und damit Warnsignale zu erkennen“, sagt Kind. Es gebe einige positive Beispiele, bei denen die Vorhersage gelungen sei, in anderen Fällen seien die Erdstöße wie aus heiterem Himmel geschehen oder Warnungen hätten sich als Fehlalarm erwiesen. In gefährdeten Großräumen wie etwa den Metropolen im US-Staat Kalifornien könne eine grundlos ausgesprochene Warnung weitreichende Folgen haben.

Nicht jedes Seebeben hat einen Tsunami zur Folge

Mittlerweile sind die Forscher nach Kinds Worten weltweit dazu übergegangen, auf andere Daten und ein größeres Instrumentarium zurückzugreifen. „Es werden zum Beispiel Satelliten-Daten ausgewertet“, betont Professor Kind. Auf diesem Weg habe man zum Beispiel eine bislang diffuse seismische Aktivität vor der Westküste Kanadas eindeutig zuordnen und deuten können.

Die Gefahr eines Tsunamis, einer gigantischen Flutwelle ausgelöst von einem Seebeben (oder eines Erdrutsches oder Vulkanausbruchs), beurteilen etwa die Wissenschaftler des Pacific Warning Center (PTWC) für den Pazifik. „Aber nicht jedes Erdbeben hat auch einen Tsunami zur Folge“, betont Rainer Kind und fügt hinzu: „Doch wenn nach einem Beben erste Modellrechnungen Grund zur Sorge geben, wird blitzschnell Alarm ausgelöst.“ Die Daten kommen unter anderem aus einem weit verzweigten Netz zur Messung etwa des Meeresspiegels.

Doch bei aller Leistungsfähigkeit der weltweit stark vernetzten Forschung müsse der Informationsfluss im Ernstfall auch die richtigen Stellen, sprich die verantwortlichen Behörden, erreichen und rasche Entscheidungen zur Folge haben. „Die Menschen müssen natürlich wissen, was zu tun ist. In vielen Risikogebieten werden sie auch vorbereitet“, weiß der Seismologe.

Erdbeben kommen aber nicht nur an den Plattenrändern vor. Im tektonisch recht stabilen Mitteleuropa ist die Gefahr nach Ansicht des GFZ zwar klein, aber nicht zu vernachlässigen. So würden leichte Gebäudeschäden allein in Deutschland im langjährigen Mittel alle zwei bis drei Jahre beobachtet, umfangreichere bis schwere Schäden an Bauten im Mittel etwa alle 50 bis 60 Jahre.