Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ist es möglich, drohende Erdbeben vorherzusagen?

15.01.2003




Geologen untersuchen Erdbebenzone in der Türkei


Kaum ein Land in Europa wird so häufig von Erdbeben heimgesucht wie die Türkei. Am Boden des Marmarameeres - einem Binnenmeer im Nordwesten der Türkei, das mit dem Schwarzen Meer durch den Bosporus und mit dem Ägäischen Meer durch die Dardanellen verbunden ist - gibt es eine Erdbebenzone, die Geologen von der Freien Universität Berlin wissenschaftlich untersucht haben. Bei der Analyse von entnommenen Sedimenten kamen sie zu überraschenden Ergebnissen: Sie stellten eine bis dahin nicht bekannte sprunghafte Veränderung des Methangehaltes im Sediment in einer Tiefe von vier Metern fest; diese Methansprungschicht ist über die Zeit hinweg offensichtlich gewandert. Mit Hilfe von Computer-Modellierungen konnten sie schließen, dass in einem bestimmten Störungsbereich des Marmarameeres vor 1063 Jahren ein sehr schweres Erdbeben stattgefunden haben muss: Literaturquellen bestätigen dieses Beben. Es scheint also einen Zusammenhang zwischen tektonischer Beanspruchung und Gasaufstieg zu geben. Das Forscherteam will nun prüfen, ob durch die Langzeit-Messung von Methanaustritt am Meeresboden auch eine frühzeitige Erdbebenvorhersage und damit der Schutz vieler Menschen möglich ist. Das Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Die Türkei liegt in einer Erdbebenzone. Durch Nordanatolien und das Marmarameer bis nach Griechenland erstreckt sich die nordanatolische Bruchzone mit der Ganos-Störung im Marmarameer, entlang derer es immer wieder zu Erdbeben kommt. "Das letzte große Erdbeben war das Izmit-Beben 1999; dabei starben 30.000 Menschen", erzählt Prof. Dr. Peter Halbach, Leiter der Fachrichtung Geochemie an der Freien Universität Berlin. Er beschäftigt sich seit Jahren mit dieser Gegend.


1999 ging er mit seiner Abteilung auf Forschungsreise. Mit dem DFG-Schiff Meteor, dem zweitgrößten deutschen Forschungsschiff, durchquerten sie das Marmarameer. Die Berliner Wissenschaftler führten zusammen mit türkischen Kollegen im Rahmen des Marmara-Flux-Projektes ihre Untersuchungen durch. Sie filmten den Meeresboden in der Störungszone, entnahmen Sedimentkerne und entdeckten im Bereich der Störungszone Bakterienmatten.

Noch an Bord untersuchten sie die Sedimente hinsichtlich ihres Gasgehaltes. Und das Ergebnis war erstaunlich: Sulfat, das im Porenwasser der Sedimente gelöst enthalten ist, nahm bis in eine Tiefe von vier Metern leicht ab, dann ging seine Konzentration sprunghaft gegen Null. Gebundenes Methan ist in diesem Fall in den oberen vier Metern des Sedimentes nicht nachweisbar, dahingegen steigt sein Gehalt ab einer Tiefe von vier Metern stark an.

Die Berliner Geologen waren somit auf ein erstaunliches Phänomen gestoßen, und sie fanden eine Erklärung dafür. Es war bereits bekannt, dass der Sulfatgehalt im Sediment mit der Tiefe gleichmäßig abnimmt und dass Sulfat und Methan miteinander reagieren. Berechnungen ergaben, dass die Reaktion dieser beiden Komponenten ursprünglich in 33 Metern Tiefe begonnen hatte. Ihre Reaktionszone wanderte nach oben und befindet sich in den untersuchten Sedimentkernen heute in vier Metern Tiefe; an Stellen wo die Bakterienmatten existieren, ist sie offensichtlich unmittelbar am Meeresboden. Das System der beiden Reaktionspartner muss demnach gestört worden sein. Die Wissenschaftler meinen, dass die Wanderungsbewegung durch ein tektonisches Großereignis ausgelöst worden sei. "Dadurch entstanden Risse und Spalten, die es dem Methan ermöglichten, schnell und in größeren Mengen im Sediment nach oben zu steigen", erklärt Peter Halbach.

Durch mehrere Computer-Modellierungen konnte Dr. Ekkehard Holzbecher, ein weiterer Mitarbeiter im Projekt, diese Prozesse rekonstruieren. Sie ergaben, dass es vor 1063 Jahren ein Erdbeben im tiefen Marmarameer gegeben hat. Durch Recherchen in der internationalen Literatur über vergangene tektonische Aktivitäten in dieser Region konnte ein starkes Erdbeben bestätigt werden. Sein Epizentrum befand sich in unmittelbarer Nähe der Entnahmestelle des Sedimentkerns.

Ein weiteres spektakuläres Ergebnis erbrachten die Bilder vom Meeresboden. Mit Hilfe einer Videokamera wurden erstmalig Gasaustrittsstellen am Boden des Marmarameeres entlang der Ganos-Störung festgestellt. Sie belegen, dass an diesen Stellen die Reaktionszone von Methan und Sulfat schon bis zum Meeresboden aufgestiegen ist. An den Austrittsstellen haben sich schwefeloxidierende Bakterien angesiedelt. Durch das auch entstehende Eisensulfid bilden sich dunkle Stellen am Meeresboden, die mit der Kamera festgehalten werden konnten.

Doch was haben Eisensulfid am Meeresboden und Erdbeben miteinander zu tun? Sehr viel sogar, meint Peter Halbach: "Während des Erdbebens 1999 waren Fischer auf dem Meer. Sie erzählten, dass das Meer scheinbar gekocht hat." Dieses "Kochen" führt er auf den Gasaustritt am Grund des Marmarameeres zurück: "Am Meeresboden wurde das Methan herausgepresst und stieg schnell in der Wassersäule nach oben. So entstand der Eindruck, dass das Meer sprudelte."

Die Berliner Geologen wollen nun untersuchen, ob sich diese Erkenntnis auch zur Vorhersage von Erdbeben nutzen lässt. Sie glauben, dass der Gasaustritt schon vor dem eigentlichen Erdbeben beginnt. Sie planen, zusammen mit französischen und türkischen Wissenschaftlern Gassensoren und Kameras am Meeresboden zu installieren. Wenn sich dann ein Erdbeben aufbaut, würde sich mit Hilfe der Kameras der Zeitpunkt des Gasaustritts feststellen lassen. Beginnt der Gasaustritt tatsächlich schon vor dem eigentlichen Erdbeben, könnte dieser Befund in der Zukunft zur Erdbebenwarnung dienen. Zwar können Geologen Erdbeben nicht verhindern, aber ihre Vorhersage kann vielen Menschen das Leben retten.

von Grit Beck

Weitere Informationen erteilen Ihnen gerne:
- Prof. Dr. Peter E. Halbach, Fachbereich Geowissenschaften der Freien Universität Berlin, Fachrichtung Geochemie, Hydrologie, Mineralogie, Malteserstr. 74-100, Haus B, 12249 Berlin, Tel.: 030 / 838-70738, E-Mail: hbrumgeo@zedat.fu-berlin.de
- Dipl.-Geog. Thomas Reichel, Tel.: 030 / 838-70186 oder 0179 / 1138633, E-Mail: thomasr@zedat.fu-berlin.de

Ilka Seer | idw

Weitere Berichte zu: Erdbeben Gasaustritt Geologe Marmarameer Meeresboden Methan Sediment

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neue Erkenntnisse zum Meeresspiegel-Anstieg
26.05.2017 | Universität Siegen

nachricht Polarstern ab heute unterwegs nach Spitzbergen, um Rolle der Wolken bei Erwärmung der Arktis zu untersuchen
24.05.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (TROPOS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften