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Infoblatt Vorhersage von Erdbeben


Informationen zu Erdbebenvorläufern und Ansätze zur Erdbebenvorhersage



Erdbebengebiete (Klett)

Angesichts der schrecklichen Folgen, die Erdbeben regelmäßig haben, kommt schnell die Frage auf, inwieweit derartige Katastrophenbeben vorhersagbar sind, um so beispielsweise die Bewohner betroffener Gebiete rechtzeitig zum Verlassen ihrer Häuser auffordern zu können.
Es muss klar gesagt werden, dass die Wissenschaft weit davon entfernt ist, drohende Erdbeben zuverlässig zu erkennen und zeitlich wie örtlich exakt vorauszusagen. Es existiert aber eine Reihe von Ansätzen, die zumindest Hinweise auf bevorstehende Beben liefern können.
Der bisher größte Erfolg der Seismologie bei der Vorhersage von Erdbeben ist sicherlich das Beben von Haicheng (China) am 4. Februar 1975. Durch die richtige Interpretation einer Fülle von Hinweisen auf eine mögliche Katastrophe konnte bereits neun Stunden vor dem Erdstoß der Magnitude 7,3 Katastrophenalarm ausgelöst und die Bevölkerung evakuiert werden. Obwohl die Stadt zu über 90 Prozent zerstört wurde, kamen von ihren 100.000 Einwohnern nur wenige ums Leben. Leider verlief das Beben nicht überall so glimpflich: Etwa 30.000 Menschen verloren an diesem Tag in der Gesamtregion ihr Leben. Die Euphorie über die Möglichkeiten der Seismologie hielt nicht lange an: Bereits im darauf folgenden Jahr kamen bei einem Beben der Magnitude 7,8 in der chinesischen Stadt Tangshan nach offiziellen Angaben 240.000 Menschen ums Leben. Die tatsächliche Zahl der Opfer liegt aber wohl bei weit über 600.000. Wissenschaftler hielten zwar auch in dieser Region ein großes Beben für wahrscheinlich, konnten aber diesmal keine kurzfristige Vorhersage liefern.
An diesem Beispiel wird eines deutlich: Langfristige Vorhersagen (forecasts) von einigen Jahren bis Dekaden sind weitaus einfacher zu treffen als kurzfristige (predictions) von Stunden bis Tagen oder mittelfristige von Wochen bis Monaten. So sind sich beispielsweise die meisten Experten einig, dass sich im Großraum Istanbul ein Starkbeben ereignen wird, welches ohne Vorwarnung katastrophale Folgen haben würde. Ob es jedoch gelingt, kurz vor einem derartigen Beben Alarm auszulösen, ist nicht zu garantieren.


Geophysikalische und geodätische Methoden

Seit langem klären Erdbebenkarten die Menschen über gefährdete Gebiete auf. Die Seismizität eines Gebietes kann wichtige Hinweise auf bevorstehende Erdbeben liefern, da sich aus der Untersuchung vergangener Bebenereignisse oftmals Regelhaftigkeiten ableiten lassen. Wertvolle Hilfe liefert hierbei die Paläoseismologie, die sich Methoden wie der Radiocarbonmethode bedient, um vergangene Erdbebenereignisse zu datieren. Lange Phasen seismischer Ruhe in potenziell gefährdeten Gebieten bezeichnet man als "seismic gaps" (seismische Lücken). Da sich in dieser Ruhephase kontinuierlich Spannungen aufbauen können, kann man daraus folgende Schlüsse ziehen: Je länger die Ruhephase andauert, desto mehr Spannung kann sich aufbauen und desto stärker wird deren Entladung, also das Beben, ausfallen. Zudem steigt mit der Dauer der Ruhephase die Wahrscheinlichkeit eines Bebens in naher Zukunft.
Auch Vorbeben können ein Warnsignal sein: Häufig gehen einem Starkbeben Schwärme kleiner Erdstöße voraus. Allerdings gibt es auch genug Beispiele für das Ausbleiben der Vorbeben, deren Auftreten vermutlich wesentlich von der geologischen Struktur abhängt. Schwankungen der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer Wellen liefern weitere Hinweise auf bevorstehende Beben: Demnach dehnt sich vor einem Beben das Gestein an einer Verwerfung aus, wodurch feinste Risse entstehen, welche die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Kompressionswellen herabsetzen können. Bei der ständigen Neubildung, Schließung oder Umbildung dieser Risse wird zudem Ultraschall emittiert, der mit hoch empfindlichen Mikrofonen registriert werden kann.
Die wichtigste Methode ist die Geländebeobachtung: Mithilfe modernster Messtechnik (GPS, Laser, Interferometrie etc., teilweise satellitengestützt) können noch kleinste Neigungsveränderungen sowie Horizontal- und Vertikalbewegungen im Millimeterbereich registriert werden, die einem Beben vorausgehen können. Eine beständige Bewegung des Untergrundes kann hingegen signalisieren, dass Spannungen kontinuierlich abgebaut werden und somit kein Starkbeben droht.
Die Deformationen des Untergrundes vor Beben können starken Einfluss auf Grundwasserpegel und die Schüttung von Quellen haben. Dem Tangshan-Beben 1976 ging beispielsweise eine langjährige, langsame Absenkung des Grundwasserpegels voraus, die sich in den Monaten vor dem Beben beschleunigte. Kurz vor dem Beben stieg der Grundwasserpegel dann plötzlich wieder stark an.
Einen Blick in den Untergrund erhält man durch hoch empfindliche Gravimeter, die Veränderungen des Schwerefeldes erkennen. Auch magnetische Schwankungen und Widerstands- oder Potenzialveränderungen, die mithilfe der Geoelektrik erfasst werden, geben Aufschluss über Vorgänge in der Erdkruste.
Das VAN-Verfahren, welches auf zwei griechische Physiker und einen Elektroniker zurückgeht, basiert auf der Messung der Veränderungsmuster elektrodynamisch induzierter Erdströme, die vor Beben eintreten sollen. Obwohl in Versuchen mit diesem Verfahren bereits Erfolge erzielt werden konnten, ist es nach wie vor stark umstritten. So fehle es zum einen an einer theoretischen Grundlage, zum anderen seien die messbaren Veränderungen derart klein, dass das "Rauschen" durch Streuelektrizität, die beispielsweise auf Stromleitungen zurückgeht, die Messergebnisse verfälschen könne.
Im Herbst 2003 gab der japanische Wissenschaftler Yoshio Kushida eine Erdbebenwarnung aus: Durch Ausmessung von Radiowellen vermutete er das Bevorstehen eines starken Bebens im Großraum Tokio. In der Tat ereignete sich wenige Tage später dort ein Beben der Magnitude 5,5. Kushida nennt Risse in der Erdkruste und Magmabewegungen als Ursache der von ihm registrierten elektromagnetischen Störungen in der Erdatmosphäre. Ob sein Verfahren tatsächlich anwendbar ist, wird sich noch zeigen und von der Fachwelt überprüft werden müssen.


Geochemische Methoden

Es gibt Beobachtungen, die im Vorfeld eines Bebens nicht nur eine Veränderung des Grundwasserpegels oder der Quellschüttung belegen, sondern auch Veränderungen von Temperatur und chemischer Zusammensetzung des Grundwassers. Des Weiteren kann es zu Entgasungen, etwa von Helium oder Argon, an Mineralquellen, Thermen oder Fumarolen kommen. Vor allem Radon wird bisweilen vor Erdbeben in erhöhter Konzentration in der Bodenluft oder im Grundwasser nachgewiesen.


Tierverhalten

Auffälliges Verhalten von Haus- und Wildtieren wird immer wieder mit drohenden Erdbeben in Verbindung gebracht. Es gibt unzählige historische Berichte von aus Städten flüchtenden Kleintieren und ähnlichen Phänomenen im Vorfeld eines Bebens. Der Zusammenhang erscheint nachvollziehbar, sind die Sinnesorgane vieler Tiere denen des Menschen doch weit überlegen, so dass es durchaus vorstellbar ist, dass sie physikalische Veränderungen, die einem Erdbeben vorausgehen, registrieren können.
Bezüglich des Tierverhaltens wird besonders deutlich, was jedoch auch auf andere Beobachtungen im Bebenzusammenhang zutrifft: Zumeist werden atypisches Verhalten von Tieren oder Auffälligkeiten in der physischen Umwelt erst nach einem Bebenereignis mit diesem in Zusammenhang gesetzt, sie werden unter Umständen übertrieben und sind wissenschaftlich nicht nachprüfbar. Das größte Problem im Hinblick auf Erdbebenvorhersagen ist sicherlich, dass alle hier beschriebenen Faktoren auf drohende Beben hinweisen, aber auch völlig andere Ursachen haben können. Jedoch ist gerade in stark besiedelten Räumen mit hohem Erdbebenrisiko beispielsweise eine Evakuierung der Bevölkerung unmöglich durchführbar, solange sie auf bloßen Vermutungen beruht. Hier kommt den lang- und mittelfristigen Voraussagen eine große Bedeutung zu: Durch Vorbeugungsmaßnahmen wie die Errichtung erdbebengeschützter Gebäude, die Schaffung effizienter Strukturen im Katastrophenschutz, die Aufklärung der Öffentlichkeit etc. kann oftmals das Schlimmste verhindert werden, sollte es zu einem Bebenereignis kommen. Nicht zuletzt untergraben Fehlalarme das Vertrauen der Bevölkerung, was sich bei tatsächlich eintretenden Erdstößen als katastrophal erweisen könnte.


Literatur

SEIBOLD, E. (1995): Entfesselte Erde. Vom Umgang mit Naturkatastrophen. Stuttgart.
SCHICK, R. (1997): Erdbeben und Vulkane. München.
HAACK TaschenAtlas (2003): Vulkane und Erdbeben. Gotha.


Quelle: Geographie Infothek
Autor: Sebastian Siebert
Verlag: Klett
Ort: Leipzig
Quellendatum: 2012
Seite: www.klett.de
Bearbeitungsdatum: 29.03.2012
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