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Ist eine Erdbeben-Vorhersage überhaupt möglich?

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Von: Tanja Banner

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Nach dem verheerenden Erdbeben in der Türkei und Syrien stellt sich die Frage: Ist eine Erdbeben-Vorhersage eigentlich möglich?

Frankfurt – Das Erdbeben in Teilen der Türkei und Syrien hat zahlreiche Menschen zu einem denkbar ungünstigen Zeitpunkt erwischt: Im Schlaf. Mitten in der Nacht bebte die Erde, viele tausend Menschen starben, wurden verletzt oder werden noch vermisst. Dass die Türkei ein für Erdbeben anfälliges Gebiet ist, ist bekannt – hätte man das Erdbeben nicht vorhersagen können?

Die US-Erdbebenwarte USGS beantwortet diese Frage auf ihrer Website unmissverständlich: „Nein, weder die USGS noch andere Forschende haben jemals ein großes Erdbeben vorhergesagt. Wir wissen nicht wie und wir erwarten auch nicht, dass wir das in absehbarer Zeit wissen werden.“ Auch Oliver Heidbach vom Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) in Potsdam betont gegenüber der Berliner Morgenpost: „Es ist unmöglich, den genauen Zeitpunkt eines Bebens vorherzusagen.“

Kann die Wissenschaft Erdbeben vorhersagen?

Das Problem der Forscherinnen und Forscher bringt die USGS auf den Punkt: „Den meisten Erdbeben gehen keinerlei Vorboten voraus.“ Der GFZ-Wissenschaftler Marco Bohnhoff beschrieb es vor einigen Monaten auf der Website des GFZ: „Ein Erdbeben kommt nicht aus dem Nichts, sondern tritt dort auf, wo die durch den tektonischen Ladeprozess angestaute Energie die Gesteinsfestigkeit überschreitet. Dann läuft der Bruch los und wächst zu einem Megabeben – oder nicht“. Theoretisch könne man solche Prozesse simulieren, doch in der Praxis verstehe man sie noch nicht gut genug.

Ein Seismogramm zeigt die seismischen Wellen eines Erdbebens. (Archivbild)
Ein Seismogramm zeigt die seismischen Wellen eines Erdbebens. (Archivbild) © Maurizio Gambarini/dpa

Ganz machtlos ist die Forschung jedoch nicht. Zwar können Erdbeben nicht rechtzeitig vorhergesagt werden, um Schutzmaßnahmen zu treffen – doch es gibt einige Indikatoren, die immerhin eine sehr kurze Vorwarnzeit ermöglichen.

Erdbeben-Vorhersage: Warnsysteme können seismische Wellen registrieren

An den Grenzen tektonischer Platten sind häufig Warnsysteme installiert, die mittels Sensoren Erschütterungen direkt im Boden registrieren. Bei einem Erdbeben entstehen verschiedene Arten von seismischen Wellen: P-Wellen (Kompressionswellen) breiten sich schneller aus und werden daher als erstes von den Sensoren erfasst. Die gefürchteten S-Wellen (Scherwellen), die für die meiste Zerstörung sorgen, treffen wenige Sekunden später ein.

Automatisierte Warnsysteme können dieses Wissen nutzen und beispielsweise Strom- und Gasleitungen abschalten oder Züge stoppen. Je näher man sich jedoch am Epizentrum des Erdbebens befindet, desto weniger Zeit liegt zwischen P-Welle und S-Welle – die Warnung vor dem Erdbeben kann unter Umständen später eintreffen als die gefährliche S-Welle.

Warnung vor Erdbeben: PEGS-Signale sind mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs

Die Zeit, die zwischen P- und S-Welle vergeht, kann auch genutzt werden, um die Entfernung zum Erdbeben-Herd zu berechnen. Berechnet man für mindestens drei Orte die Entfernung, kann so auch das Epizentrum bestimmt werden – also den geografischen Ort, der sich an der Stelle des Erdbeben-Herds befindet.

Ein anderer Mechanismus, den die Forschung in den vergangenen Jahren entdeckt hat, dürfte nur bei starken Erdbeben funktionieren. Dazu muss man wissen, dass Erdbeben Signale aussenden, die sich mit Lichtgeschwindigkeit (300.000 Kilometer pro Sekunde) ausbreiten und lange vor den seismischen Wellen (etwa 8 Kilometer pro Sekunde) eintreffen. Es sind plötzliche Änderungen der Schwerkraft, die durch die Verlagerung der Masse im Erdinneren hervorgerufen wird, wie es beim GFZ heißt. Bisher wurden jedoch nur für die aller stärksten Erdbeben die sogenannten PEGS-Signale aufgezeichnet.

Erdbeben-Vorhersage: Am besten hilft Prävention

Französische Forschende haben im vergangenen Jahr vorgeschlagen, die PEGS-Signale mithilfe von maschinellem Lernen auszuwerten. Getestet haben sie ihren Vorschlag an Daten eines japanischen Erdbebens und tatsächlich: Das Modell der Forschenden konnte das Erdbeben etwa acht Sekunden schneller feststellen als bisherige Methoden. Das Modell aus Frankreich könnte wertvolle Sekunden bei der Erdbeben-Warnung bringen.

Doch auch wenn die PEGS-Signale in die Erdbeben-Warnung mit einbezogen werden sollten: Die Vorwarnzeit bei einem Erdbeben bleibt weiterhin sehr kurz. Es dürfte auch in Zukunft schwierig sein, Menschen rechtzeitig zu erreichen, die in ihrem Bett liegen und schlafen. Für diesen Fall gibt es nur eines, das wenigstens etwas hilft: Prävention – zum Beispiel durch eine erdbebensichere Bauweise. (tab)

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