Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie stark können Erdbeben an Verwerfungen werden?

07.12.2015

Wenn zwei tektonische Platten aneinander vorbei gleiten, spricht man von einer Verwerfung, die bekanntesten Beispiele sind die kalifornische San Andreas-Verwerfung und die Nordanatolische Verwerfung in der Türkei.

Die bei der Verschiebung der Platten entstehenden Erdbeben können Stärken bis zu Magnitude M 8 erreichen, treten zudem meistens in geringen Tiefen von weniger als 20 Kilometern auf und bedrohen so große Städte wie Istanbul oder San Francisco.


Blick über die Bucht von San Francisco, die in unmittelbarer Nähe zur San Andreas-Verwerfung in Kalifornien liegt. (Foto: P. Martínez-Garzón, GFZ)

Für die Risikoabschätzung und die Entwicklung vorbeugender Maßnahmen ist es daher wichtig, die maximale Magnitude der Erdbeben zu kennen, die hier auftreten können. Erschwerend kommt hinzu, dass es Messaufzeichnungen von Erdbeben erst seit rund 150 Jahren gibt, an vielen Verwerfungszonen der Erde aber die Wiederkehrperioden von sehr starken Erdbeben viel länger sind.

Ein Team von Wissenschaftlern des Deutschen GeoForschungsZentrums hat in Zusammenarbeit mit der Universität von Süd-Kalifornien nun eine globale Studie vorgestellt, auf deren Basis sich die größten zu erwartenden Erdbeben entlang solcher Verwerfungen besser abschätzen lassen.

Sie untersuchten alle großen Transformstörungen der Erde und stellten dabei fest, dass die Länge der Erdbebenbruchzone für Starkbeben, und damit die Magnitude, mit der Gesamtlänge der Verwerfungen korreliert: je länger die Verwerfungszone insgesamt ist, desto länger sind die einzelnen Segmente der Verwerfung, die bei einem Starkbeben brechen.

Bei diesem Bruch auftretende Erdbeben weisen eine maximal zu erwartende Magnitude auf, die in 75% der Fälle mit dem im Laufe von Jahrmillionen akkumulierten Versatz an den betreffenden Verwerfungen zusammenhängt.

Bei Oberflächenbewegungen von einigen Millimetern pro Jahr kommen da im Laufe von Jahrmillionen Gesamtverschiebungen an den Verwerfungen von einigen zehner Kilometern zusammen. Für Verwerfungen mit einer derart großen Gesamtverschiebung wird dann ein direkter Zusammenhang zur größten Erdbebenmagnitude beobachtet.

Die verbleibenden 25% der Erdbeben allerdings sind insgesamt stärker und entstehen ausschließlich entfernt von Plattengrenzen an Orten, wo die Verschiebungen weniger als fünf Millimeter pro Jahr betragen und der Gesamt-Versatz weniger als zehn Kilometer beträgt.

„Wir erklären die größeren Magnituden dieser Beben damit, dass sich während des Bruches eine höhere Spannung entlädt. Es wird mehr Energie in der gleichen Zeit freigesetzt was zu größeren Magnituden führt“ erklärt GFZ-Wissenschaftlerin Patricia Martínez-Garzón, Leitautorin der Studie.

Die Arbeitsergebnisse der Geoforscher sind für Millionen von Menschen wichtig, die in der Nähe dieser Verwerfungen wohnen, denn Vorbeugemaßnahmen wie erdbebensicheres Bauen, Katastrophenschutz oder Frühwarnsysteme müssen so ausgelegt sein, dass sie die maximal zu erwartende Stärke eines Bebens zu Grunde legen.

Patricia Martínez-Garzón, Marco Bohnhoff, Yehuda Ben-Zion, Georg Dresen: “Scaling of maximum observed magnitudes with geometrical and stress properties of strike-slip faults”, Geophysical Research Letters, DOI: 10.1002/2015GL066478

Franz Ossing | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät
21.09.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften