Rekord-Erdstöße Das Geheimnis der Blitz-Beben

Der Boden riss mit einer Geschwindigkeit von fast von fast 30.000 km/h - ein Rekord. Noch dazu rumste es in einer Tiefe, wo es eigentlich keine Erdstöße geben dürfte: Ein Beben im Pazifik erlaubt erstaunliche Einblicke in den Untergrund.

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Hamburg - Niemand hatte bemerkt, welche Natursensation sich tief unter dem Westpazifik abspielte am 24. Mai 2013, nachts um kurz vor drei Ortszeit. Selbst Wissenschaftler schauten nur beiläufig auf ihre Messgeräte, die ein paar Erdbeben kurz hintereinander unter dem Ochotskischen Meer vor Kamtschatka registriert hatten. Eines war mit 8,3 extrem stark - und ein anderes mit 6,7 sollte sich als vollkommen erstaunlich erweisen.

Der erste Ruck scheint den zweiten ausgelöst zu haben. Beide Beben ließen die Erdoberfläche nicht merklich zittern, dafür ereigneten sie sich zu tief: 640 Kilometer unter dem Meeresgrund, der Boden dämpfte den Rums. Die Stöße gehören damit zu den tiefsten Beben, die je gemessen wurden.

Lange schon rätseln Geoforscher, warum das Gestein dort unten überhaupt bricht und bebt, sollte es doch aufgrund der Hitze von knapp 2000 Grad biegsam sein wie Knetmasse. Warum gab es dann am 24. Mai 2013 mit der Stärke von 8,3 ausgerechnet einen solchen Schlag wie beim Treffer eines 50 Meter dicken Meteoriten? Beben dieser Stärke treten gewöhnlich weltweit nur einmal pro Jahr auf.

Tempolimit überschritten

Noch rätselhafter war der zweite Schlag: Es setzte mit der Stärke 6,7 ebenfalls gewaltige Energie frei, sie hätte an der Oberfläche ausgereicht, um Städte zu zerstören. Doch was war das? Nach zwei Sekunden war das Beben schon wieder vorbei. Normalerweise dauern Erdstöße dieser Stärke viermal so lang. Die Analyse von Zhongwen Zhan von der University of California in San Diego entlarvte nun die Ursache: Der Ruck brach alle angeblichen Tempolimits für Erdbeben - sein Riss war der schnellste, der je gemessen wurde.

Mit 28.800 Kilometern pro Stunde öffnete sich der Untergrund, berichten die Forscher im Wissenschaftsmagazin "Science". Dabei haben Lehrbücher ein Tempolimit für Erdbeben festgeschrieben: Schneller als mit 10.000 km/h könne der Boden nicht aufreißen, heißt es dort. Die Geschwindigkeit sei begrenzt, weil der Bruch dem Wackeln des Bodens nicht davoneilen könne - er schien an die sogenannten Scherwellen der Beben gebunden, glaubten Gelehrte bis vor Kurzem.

In den vergangenen Jahren jedoch entdeckten Geophysiker, dass sich manche Bebenrisse nicht an das Tempolimit gehalten haben. Sie ermittelten, dass sich 1999 beim Beben in der Nordwesttürkei bei der Stadt Izmit ein Bruch mit 18.000 km/h bewegte; es starben mehr als 20.000 Menschen. Und der Riss des Bebens von Qinghai in China am 14. April 2010 schoss sogar mit knapp 21.000 km/h durchs Land. Das Ereignis erklärt die extremen Verwüstungen; in manchen Gemeinden kollabierten fast alle Gebäude, mehr als 2200 Menschen starben in der nur mäßig besiedelten Region.

Hitze wie beim Mega-Vulkanausbruch

Das Phänomen hat mittlerweile einen Namen: Superschnelles Erdbeben, oder Superspeed-Beben. Sieben Risse, die sich nicht ans Tempolimit hielten, haben Seismologen schon entdeckt. Das Beben vom 24. Mai 2013 unterm Ochotskischen Meer aber schraubt den Rekord fast auf das Dreifache des angeblichen Tempolimits. "Das Phänomen scheint tatsächlich Realität zu sein", wundert sich der renommierte Seismologe Robert Geller von der Universität Tokio.

"Sehr überraschend", meint auch sein Kollege Roland Bürgmann von der University of California in Berkeley. Der Riss unter dem Ochotskischen Meer öffnete sich steil nach unten. Die besondere Umwelt der Tiefe müsse das erstaunliche Beben begründen können, meint Bürgmann. Aber wie?

Erschwert wird eine Erklärung, weil sich andere Tiefenbeben genau gegenteilig verhalten haben: Eines der stärksten ereignete sich vor 20 Jahren 640 Kilometer unter Bolivien, es hatte die Stärke 8,3 - doch sein Riss kroch regelrecht in Zeitlupe und außerdem waagerecht. Das Beben schickte kaum Energie per Druckwellen durch den Untergrund, stattdessen wurde sie in Wärme umgewandelt: Binnen Sekunden wurde so viel Hitze frei wie bei einem großen Vulkanausbruch - sie brachte das Gestein in der Tiefe zum Schmelzen. Entlang des entstehenden Magmafilms verschob sich der Fels.

Theorien für die Tiefenbeben

Warum also gibt es überhaupt Beben in solch großer Tiefe? Wissenschaftler haben mehrere Theorien:

  • Aufgestaute Hitze bringt Gestein ins Rutschen wie seinerzeit unter Bolivien.
  • Abtauchende Erdplatten bringen Wasser in den Erdmantel - wird es aus dem Gestein gepresst, dient es als Schmiermittel für bebende Gesteinsverschiebungen.
  • Unter dem Druck der Tiefe schrumpfen Kristalle, die sogenannte Phasenumwandlung lässt die Erde beben.

Letztere Theorie würde erklären, warum unterhalb von 700 Kilometer keine Erdbeben mehr vorkommen. Dort hat sich das vorherrschende Mineral des Erdmantels, Olivin, aufgrund des hohen Drucks vollständig zu Spinell gewandelt, einer kompakteren Form.

Das Beben vom 24. Mai 2013 aber scheine eine andere Ursache zu haben, meinen Zhan und seine Kollegen: Dort taucht der Meeresboden des Pazifik steil unter eine andere Erdplatte ab, auf der auch das Ochotskischen Meer liegt. Der Pazifikboden dort ist speziell: Er gehört zu den ältesten Gesteinen im Meer, er ist fast 200 Millionen Jahre alt. Entsprechend erkaltet und verdichtet sind seine Minerale.

Die alte Platte taucht deshalb besonders steil und mit acht Zentimetern pro Jahr recht flott in den Untergrund. Sie erreicht größere Tiefen als andere Platten. Selbst im knetmasseartigen Erdmantel bleibt sie spröde genug, um zu brechen - und zu beben. Offenbar gebe es tatsächlich mehrere Sorten von Tiefenerdbeben, wundert sich Susan Hough vom Geologischen Dienst der USA (USGS). Und manche lassen den Boden gar mit Extremgeschwindigkeit aufreißen.


Der Autor des Artikels erzählt in seinem neuen Buch "Die Erde hat ein Leck" von weiteren erstaunlichen Rätseln der Erde (dieser Text stammt nicht aus dem Buch).

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insgesamt 1 Beitrag
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Seite 1
david-39 18.07.2014
1. Aktuelle Karte USGS
Hier mal eine kostenlose Karte der USGS, die aktuelle Erdbeben zeigt: http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/ Einfach rein- und rauszoomen...
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