Seismograph zeichnet die Erdbebenstärke auf.

© NHM Wien

Wissen Wissenschaft
10/14/2020

Was den Schweregrad von Erdbeben beeinflusst

Seismische Wellen hängen nicht von der Gesteinsart entlang einer Verwerfung ab, sondern von den Kräften tief im Gestein.

Die Geschwindigkeit und Intensität, mit der sich seismische Wellen nach einem Erdbeben ausbreiten, hängen hauptsächlich von den Kräften ab, die tief im Gestein entlang einer Verwerfung auftreten. Das berichtet ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der ETH Lausanne (EPFL) im Fachmagazin Nature Communicatoins.

Tektonische Platten, die die äußere Schale der Erde bilden, bewegen sich ständig, wodurch sich in den Gesteinsschichten eine Spannung aufbaut. Ist diese groß genug, löst sie sich und es kommt zu einer ruckartigen Bewegung der Platte - einem Erdbeben. Häufig bewegt sich der Bruch langsam und für Menschen kaum wahrnehmbar. Manchmal ist der Drift so schnell und führt zu verheerenden Schäden. Über die Ursachen dieser unterschiedlichen Prozesse rätselten Seismologen. Jetzt wollen sie eine Erklärung gefunden haben.

Viele Wissenschafter "glauben, dass Kalkstein und Ton dazu neigen, eine langsame Ausbreitung zu verursachen, während härtere Gesteine wie Granit eine schnelle Ausbreitung begünstigen", sagt der Erstautor Francois Passelegue von der ETH Lausanne (EPFL) laut einer Aussendung der Hochschule. Der Forscher stellt jedoch fest: Die Gesteinsart ist nicht der springende Punkt.

Dies fand er heraus, indem er im Labormaßstab an einer Verwerfung tüftelte. Diese konzipierte er so, dass sie die gleichen Temperatur- und Druckbedingungen aufwies, wie acht Kilometer tief im Erdinnere herrschen.

Vielmehr spielt demnach die anfänglich gespeicherte Energie entlang der Verwerfung eine Rolle, wie sich der Bruch ausbreitet: Höhere Spannungen führen zu schnelleren Erdbeben, tiefere zu langsameren. Passelegue glaubt, dass sich die im Labor beobachteten Prozesse auch in die reale Welt übertragen lassen.

Das Modell könne nicht als Frühwarnsystem genutzt werden, betonte er. Denn trotz immer verfeinerten Messmethoden ließen sich die Kräfte in den Gesteinen entlang einer natürlichen Verwerfung nicht kontinuierlich bestimmen. Die Experimente geben jedoch neue Einblicke in die Faktoren, die Erdbeben auslösen.

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