Lautlose Naturgefahr Forscher rätseln über monatelange Erdbeben

Stille Erdbeben stehen noch nicht im Lehrbuch, doch sie können ganze Landstriche versetzen - ohne dass es jemand merkt. Dabei baut sich gefährliche Spannung auf, warnen Forscher.

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AFP

Alle zwei Jahre bebt die Erde im Nordosten Neuseelands so gewaltig, dass Häuser kollabieren könnten. Doch nicht mal Kaffeetassen zittern, wenn sich im Untergrund auf einer Fläche so groß wie Hamburg und Berlin zusammen Abermillionen Tonnen Gestein verschieben - niemand spürt das geisterhafte Ruckeln.

Während stiller Erdbeben geschieht Spukhaftes: GPS-Sensoren verraten, dass ganze Landschaften verrutschen. Gegenden im Nordosten Neuseelands schieben sich dann binnen drei oder vier Wochen um mehrere Zentimeter nach Westen. Auch in Costa Rica, im Westen der USA, in Mexiko und Japan dokumentieren GPS-Geräte Wanderungen ganzer Landstriche.

Dabei kann sich so viel Gestein bewegen wie bei einem Starkbeben. Es verschiebt sich allerdings so langsam, dass keine Erschütterungswellen ausgelöst werden; die Felsplatten gleiten nahezu reibungslos übereinander oder aneinander vorbei - und zwar weitaus schneller als im Zuge der üblichen Erdplattenbewegungen.

Stille Erdbeben stehen noch nicht im Lehrbuch, Wissenschaftler kennen das Phänomen erst seit ein paar Jahren. Das lautlose Ruckeln galt als erfreulich, baut es doch Spannung im Boden ab ohne gefährlichen Ruck. Doch die Kriechbeben können neuen Studien zufolge bedrohlich werden: Sie übertragen Spannungen in die Nachbarschaft, wo dann Starkbeben zuschlagen können.

Spannung vor Tokio

Dem katastrophalen Tsunamibeben in Japan im März 2011, das den Super-GAU in Fukushima auslöste, seien mindestens neun Jahre lang stille Beben vorausgegangen, schreiben Geoforscher um Kazuki Koketsu von der University of Tokyo in "Nature Communications". Das jahrelange Kriechen des Meeresbodens habe den Druck aufs Nachbargestein, das sich nicht mitbewegt hatte, stetig erhöht. Am 11. März 2011 hielt das Gestein der Spannung nicht mehr stand, es brach - das Beben schaukelte die verheerenden Tsunamis auf.

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Mit Sorge verfolgen Forscher nun das Kriechen des Meeresbodens vor der Küste der Megastadt Tokio. Erdbebensensoren hatten in der Region stets nur erstaunliche Ruhe registriert.

Den Grund für die Ruhe offenbart die Analyse von GPS-Daten auf der östlich vor Tokio gelegenen Halbinsel Boso: Stille Erdbeben schieben den Landstrich unmerklich nach Westen, in manchen Monaten um mehrere Zentimeter - solch ein Versatz setzt so viel Energie frei wie ein Beben der Stärke 6,5.

Die Spannung im angrenzenden Gestein habe sich dadurch erhöht, warnt Shinzaburo Ozawa von der Geospatial Information Authority in Japan im Fachblatt "Geophysical Research Letters". Der Zeitpunkt des nächsten starken Bebens nahe Tokio sei mithin näher herangerückt; die Erdbebenuhr wurde gewissermaßen vorgestellt.

Seekrank vom Erdbeben

Stille Beben können auch Tsunamis verstärken - das geschah offenbar 1947 in Neuseeland: 13 Meter hohe Wellen hatten den Nordosten Neuseelands verwüstet - die Gegend, wo heutzutage die stillen Beben registriert werden. Damals gab es dort einen Schlag der Stärke 7,1 am Meeresboden. Doch für 13-Meter-Wogen reicht die Wucht eines solchen Bebens nicht. Was war geschehen?

Rebecca Bell, Geologin am Imperial College in London hat Berichte von Zeitzeugen ausgewertet, sie stieß auf erstaunliche Aussagen: Das Beben wäre nicht als heftiges Wackeln spürbar gewesen, hatten Anwohner erzählt. Vielmehr rollte der Boden wie ein Schiff in stürmischer See. Sie seien regelrecht seekrank geworden, berichteten Betroffene.

Offenbar, folgerte Bell unlängst auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union EGU in Wien, habe sich der Boden bei dem Beben langsamer verschoben als üblich - wodurch sich die Tsunamis höher türmen konnten: Nachdem ein Ruck die Wellen losgetreten hatte, hob ein stilles Erdbeben wohl langsam den Meeresboden, sodass die Tsunamis gestaucht wurden - und sich stärker türmten.

An der berühmten San-Andreas-Spalte in Kalifornien kommen Geologen der Ursache stiller Erdbeben auf die Spur. Bereits 1960 entdeckten Arbeiter südlich der Stadt San Juan Bautista, dass ein zwölf Jahre zuvor gebauter Abwasserkanal zerrissen war und beide Seiten um 30 Zentimeter versetzt lagen - ohne dass es gebebt hätte.

Schmierstoff im Boden

Die Erklärung: Während sich im Norden und Süden Kaliforniens gefährliche Spannungen aufbauen, gleiten die Erdplatten entlang eines 200 Kilometer langen Abschnitts ohne Beben aneinander vorbei.

Bohrungen förderten mögliche Ursachen für die stille Bewegung zutage: Zwischen Felsblöcken entdeckten Geologen die Minerale Saponit - das sogenannte Seifengestein - und Talk, ein extrem weiches Mineral. Es entstehe wahrscheinlich in der Tiefe aus anderen Mineralen, die sich unter hohem Druck mit Wasser mischen, glauben Forscher.

In größerer Tiefe könnten auch Hitze und Druck dafür sorgen, dass Gestein sich wie Knetmasse bewegt. Oder wirkt Wasser als Schmiermittel für Erdplatten wie in Vulkanen, die heißer Dampf häufig wummern lässt?

Was genau geschieht, soll ein Projekt klären, das Anfang Juli genehmigt wurde: Der Meeresboden vor der Küste im Nordosten Neuseelands soll verkabelt werden wie ein Intensivpatient. In anderthalb Kilometer tiefen Bohrlöchern wollen Wissenschaftler Sensoren verankern, die stillen Erdbeben sozusagen den Puls fühlen. Das Meeresboden-EKG geht per Funk direkt ins Labor.

"Dann verstehen wir hoffentlich, wie sich stille Beben ausbreiten", sagt Geologin Bell. "Und wo sie den Boden unter Spannung setzen."

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