Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erdbebenserien heben Küsten an

17.10.2016

Die Untersuchung von Landhebungsraten entlang von Küsten über lange Zeiträume kann helfen, das Risiko für schwere Beben abzuschätzen.

Eine neue Vorstellung von Vorgängen im Untergrund könnte erklären, wie schwere Erdbeben mit einer Magnitude größer als 7 (M>7) und die Hebung von Küsten miteinander zusammenhängen. Der Mechanismus hat Folgen für die Abschätzung des Erdbebenrisikos und der Tsunami-Gefahr für viele Regionen weltweit. Ein Team von internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung von Vasiliki Mouslopoulou vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ stellt diese Überlegungen jetzt in der Fachzeitschrift „Tectonics“ vor. Demnach sind es Serien von schweren Erdbeben innerhalb eines geologisch kurzen Zeitraums, die die Küste in jenen Regionen anheben, wo sich eine Erdplatte unter eine andere schiebt (Subduktion).


So genannte Paläo-Küstenlinien auf Kreta. Die rote Linie zeigt eine Landhebung durch ein schweres Beben 365 nach Christus.

Vasiliki Mouslopoulou/GFZ

Um ihre Hypothese zu prüfen, untersuchten die Forscherinnen und Forscher so genannte Paläo-Küstenlinien. Das sind oftmals spektakulär vom Wasser geformte Gesteine, die durch Landhebung nicht weiter verändert wurden. Diese geologischen Zeugnisse lassen sich datieren, wodurch man Hebungsraten über Jahrtausende ermitteln kann. Vasiliki Mouslopoulou sagt: “Es ist nicht unwahrscheinlich, dass an den Küsten von Subduktionszonen, wo sich in den vergangenen 10.000 Jahren keine Landhebung ereignet hat, schwere Erdbeben mit M>7 zu erwarten sind.“

Küstenhebungen sind an Subduktionszonen weltweit sehr häufig, etwa an der russischen Pazifikküste (Kamtschatka), in Japan, Neuseeland oder Papua Neuguinea. Die Hebungsraten der vergangenen 10.000 Jahre sind dabei oft zehnmal so hoch wie die Hebungsraten über längere Zeiträume (mehr als 125.000 Jahre). Dieser Unterschied hat Geologen stutzig gemacht und nach einer Erklärung suchen lassen. Ein Team aus neuseeländischen und deutschen Forscherinnen und Forschern von der University of Canterbury und dem GFZ hat deshalb Paläoküstenlinien weltweit untersucht. Das Team nutzte ein 2D-Modell und Daten von 282 Orten in Italien, Griechenland, Neuseeland, Japan, Papua Neuguinea, Iran, Pakistan und Chile.

Die Analyse der Daten und Modellrechnungen ergaben, dass die wechselnden Hebungsraten geologisch gesehen ein kurzfristiges Phänomen sind, also in Zeiträumen von weniger als 20.000 Jahren auftreten. Damit scheiden aber Prozesse in der Tiefe an den Grenzen der sich verschiebenden Erdplatten als Ursache aus. Stattdessen gehen die Forscher davon aus, dass Serien von schweren Erdbeben (M>7), deren Ursache in geologischen Störungen in der oberen Erdplatte liegen, die raschen Hebungen der letzten 10.000 Jahre hervorgerufen haben. Im Umkehrschluss heißt das: An Subduktionszonen, wo seit Jahrtausenden keine Küstenhebungen stattgefunden haben, ist das Risiko für ganze Serien schwerer Beben höher. Aufgrund der vielen analysierten Daten aus ganz unterschiedlichen Regionen weltweit gehen die Forscher davon aus, dass die Erkenntnisse weitreichende Folgen für die Risikoabschätzung haben.

Vasiliki Mouslopoulou erläutert: „Das ist der erste Nachweis einer zeitlichen Häufung von schweren Beben entlang von aktiven Subduktionszonen. Das deutet darauf hin, dass es eine intensive Phase des Spannungsabbaus im Gestein gibt, die von langen Intervallen seismischer Ruhe gefolgt wird.“ Damit müsse das Risiko für schwere Beben und Tsunamis in jenen Subduktionszonen, in denen es keine Hebungen der Küste gab, neu bewertet werden. Für eine solche Bewertung könnten Paläoküstenlinien, die älter als 10.000 Jahre sind, herangezogen werden. Kurz gesagt: Um das Risiko künftiger schwerer Erdbeben abzuschätzen, lohnt ein Blick auf Paläoküstenlinien.

Was die Forscherinnen und Forscher nach ihrer Analyse außerdem beunruhigt, ist der Umstand, dass die zeitliche Häufung von Erdbeben nicht auf flache und kleinere Beben beschränkt ist, sondern auch bei den schweren Subduktionsbeben auftritt.

Die Studie stellt nach Ansicht der Forscher ein schlüssiges Konzept vor, bei dem Spannung im Gestein durch Serien schwerer Erdbeben entlang von Störungen in der oberen Platte abgebaut wird und nicht in der Tiefe, wo sich eine unter die andere Erdplatte schiebt. Onno Oncken vom GFZ sagt dazu: „Das Ergebnis der Studie ist deshalb interessant, weil es der herkömmlichen Ansicht widerspricht, wonach die großen Subduktionsbeben ihren Ursprung alle an den Plattengrenzen tief unter der Oberfläche haben. Wir hoffen, dass Kolleginnen und Kollegen weltweit jetzt nach Störungen in den oberen Platten an Subduktionszonen suchen. Zugleich erklärt unsere Studie die Unterschiede in der zeitlichen Abfolge schwerer Beben an den Subduktionszonen weltweit.“

Mouslopoulou, V., Oncken, O., Hainzl, S., Nicol, A., 2016. Uplift rate transients at subduction margins due to earthquake clustering. Tectonics, doi:10.1002/2016TC004248

Bildunterschrift lang:
Eine Reihe von marinen Terrassen an der Südküste von Kreta zeugt von Küstenlinien aus längst vergangenen Zeiten. Die rot gestrichelte Linie unten markiert etwa die Anhebung der Küstenlinie durch ein Erdbeben mit einer Magnitude größer als 8 um 365 nach Christus. Die höher gelegenen Terrassen (gelbe Linien) zeigen kumulierte Hebungsraten durch viele Erdbebenserien aus den vergangenen 125.000 Jahren an.

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

Weitere Berichte zu: Erdbeben Erdplatte GFZ Gestein Helmholtz-Zentrum Landhebung Magnitude

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der Januskopf des südasiatischen Monsuns
15.06.2018 | Max-Planck-Institut für Chemie

nachricht Was das Eis der West-Antarktis vor 10.000 Jahren gerettet hat, wird ihr heute nicht helfen
14.06.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics