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Wissenschaft

Das Erdbebenpuzzle fügt sich langsam

Die junge Disziplin der Erdbebenforschung macht Riesenfortschritte. Dazu beigetragen hat auch die Erforschung der Andenfalte von Chile, die seismisch hochaktiv ist und den Forschern als großes Erdbebenlaboratorium dient.

Bernd Schurr und sein Kollege arbeiten in der Atacamawüste, graben ein Loch aus für ihre Messungen, um anschließend die Geräte zu installieren (Foto: DW)

Arbeit in der Erdbebenwüste

"Wenn man wissen will, was im Inneren der Erde passiert, dann hat man keine andere Wahl, als Daten zu sammeln", sagt der Seismologe Bernd Schurr. Sich bis zum Mittelpunkt der Erde durchzubohren sei ja leider nicht möglich. Um dennoch einen Einblick in die Aktivitäten im Erdinneren zu bekommen, gibt es das IPOC (Integrated Plate boundary Observation Chile). Ein Netzwerk aus Messstationen, eine Art hochleistungsfähiges "Erbebensobservatorium", das in der Lage ist, bis zu 100 Messwerte pro Sekunde zu liefern. Gebaut wurde es unter deutscher Beteiligung im Norden Chiles, einer der tektonisch interessantesten und aktivsten Regionen der Erde.

Hier treffen die Nazca-Platte und die südamerikanische Platte aufeinander und sorgen immer wieder für zahlreiche, teilweise heftige Erdstöße. Die größten Beben ereigneten sich in den vergangenen Jahrzehnten - überwiegend im Süden und in der Mitte des langgestreckten Landes - zum bisher letzten Mal im Februar 2010 nahe der Stadt Concepción. Anders sieht es im Norden Chiles aus: Der 400 Kilometer lange nördliche Teil der Plattengrenze, der von der Stadt Antofagasta bis nach Arica an der Grenze zu Peru reicht, hat sich seit 120 Jahren nicht mehr spürbar bewegt. Dennoch erwarten die Wissenschaftler genau hier demnächst eine gewaltige Erderschütterung.

Geophysiker Bernd Schurr vom Geoforschungszentrum in Potsdam bei der Arbeit in Chile (Foto: DW)

Schurr versucht herauszufinden, was im Inneren der Erde los ist

"Wir sprechen von einer seismischen Lücke", erklärt Schurr. "Je größer diese Lücke ist, also je länger die Zeitspanne, in der sich die Erde nicht spürbar bewegt, desto wahrscheinlicher kommt es zum Bruch und damit zu einem Erdbeben." Wann genau es soweit sein wird, steht allerdings nicht im Sand der nordchilenischen Atacama-Wüste geschrieben. Die Messungen sollen den Wissenschaftlern aber dabei helfen, den Erdbebenzyklus zu rekonstruieren, die dabei ablaufenden Prozesse immer besser zu verstehen und Erkenntnisse zu gewinnen, die zur Sicherheit der im Erdbebengebiet wohnenden Menschen beitragen können.

Frei zugängliche Daten

IPOC ist kein rein deutsches Projekt. 15 der insgesamt 20 langfristigen Messstationen des Observatoriums wurden vom Potsdamer Geoforschungszentrum, GFZ, finanziert. Franzosen und US-Amerikaner sind ebenfalls beteiligt. Nur in wenigen Regionen der Welt kann man die Bewegungen unter dem Boden so gut studieren wie in der extrem trockenen Atacama. "Diese Wüstenregion ist sehr dünn besiedelt. Sie ist praktisch leer. In jedem anderen Land wäre es viel schwieriger, solche Stationen zu betreiben und ohne externe Störungen messen zu können", sagt Schurr.

Geophysiker Bernd Schurr läuft durch die Atacama-Wüstein Chile (Foto: DW)

Zusammentreffen unter der Erde: Nazca- und die südamerikanische Platte

Fast in Echtzeit werden die in Chile erfassten Daten zum GFZ übermittelt. Dort helfen sie nicht nur den Potsdamer Forschern dabei, Erdbeben zu lokalisieren, Quellen zu bestimmen, Störungen zu analysieren und Spannungen in der Erdkruste unter die Lupe zu nehmen. "Es werden Modelle errechnet, Parameter hergestellt und mit den neuen Daten verglichen", erzählt der Seismologe. "Diese Informationen sind für alle zugänglich. Schließlich ist es ein großer Aufwand, eine Messstation zu bauen. Wenn die Daten aber frei sind und jeder sie nutzen kann, wird die Wissenschaft vorangetrieben. So lohnt sich das Ganze wirklich."

Überschwemmungspläne und Bauverordnungen

Auch die Chilenen profitieren vom Observatorium, sowohl Forscher als auch die Einwohner. "Die wissenschaftliche Zusammenarbeit mit Deutschland hat bei uns eine lange Tradition", sagt der Geologe Gabriel González López, von der Katholischen Universität in Antofagasta. 1877 war hier nicht nur das letzte große Beben, sondern auch der letzte Tsunami. Auch auf die nächste Flutwelle wird gewartet. Gabriel González López und seine Mitarbeiter bedienen sich daher der IPOC-Daten, um neue Überschwemmungspläne zu entwerfen. "Unsere Pläne sind veraltet. Wir brauchen neue. Dafür ist IPOC sehr wichtig", sagt López. "Ihre Informationen sind viel präziser, als die von anderen Netzwerken."

Hochmoderne Geräte zur Erforschung, wann Erdbeben auftreten, wo genau und mit welcher Heftigkeit (Foto: DW)

Technische Ausrüstung für die Erdbebenforschung

Jede noch so kleine Information trägt ein Stück zum Erdbebenpuzzle bei. "Wir versuchen den kompletten Erdbebenzyklus zu erfassen", sagt Schurr. "Dabei kann plötzlich die Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen deutlich werden." Und das sogar in Gegenden, die eigentlich gar nicht als erdbebengefährdet gelten.

So dachten die Menschen in Cascadia, einer Gemeinde im US-Bundesstaat Oregon, lange Zeit, dass die Erde, auf der sie wohnten, still sei. "Heute allerdings weiß man", so Schurr, "dass es dort vor 400 Jahren einen Erdstoß gab und dass er sich durchaus wiederholen könnte. Als Folge wurden die örtlichen Gesetze geändert und neue Bauverordnungen erlassen." Die Menschen dort leben nun etwas sicherer - weil zumindest ein kleiner Teil des Erdbebenpuzzles gelöst ist.

Autorin: Luna Bolivar
Redaktion: Andreas Sten-Ziemons/ Nicole Scherschun

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