Ein Erdbeben schlägt wie ein Blitz unvorhersehbar ein. Die tektonischen Platten der Erde verbergen jedoch subtile Warnungen, dass bald eine größere Verwerfung reißen könnte. Wie bei der Vorhersage eines Gewitters könnte das Wissen, wie diese Zeichen zu lesen sind, den Gemeinden helfen, das Leben, die Infrastruktur und die Wirtschaft vor Ort zu schützen.
Jahrzehntelang haben Wissenschaftler darum gekämpft, verlässliche Vorhersagen für große Erdbeben-Hotspots zu liefern, aber jetzt hat ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der University of Texas in Austin eine neue Initiative gestartet, um dies zu erreichen.
„Wir versuchen, das System dazu zu bringen, jedes Erdbeben physikalisch vorherzusagen“, sagt der Projektleiter Torsten Becker, Professor an der Jackson School of Geosciences der UT.
Fünf Jahre, um ein Erdbeben vorherzusagen?
Das fünfjährige Projekt, gefördert von National Science Foundation (NSF), wird neue IT-Tools, Software und Lehrmaterialien entwickeln, die sich auf die Modellierung von Prognosen konzentrieren. Das Team wird auch Studenten ausbilden, Seminare abhalten und neue Geowissenschaftler rekrutieren, indem es vernachlässigte Talentpools erschließt und unterversorgte Gemeinden erreicht.
Das ultimative Ziel? Die Entwicklung von Computermodellen, die die Wahrscheinlichkeit eines Erdbebens und seine wahrscheinlichen Auswirkungen vorhersagen können. Etwas Ähnliches wie das, was zur Vorhersage des Wetters verwendet wird, jedoch auf längeren Zeitskalen.
Becker rechnet nicht damit, innerhalb von fünf Jahren "Wettervorhersagen" für ein Erdbeben zu sehen, nein. Nichts ist bereits so weit verbreitet und hat sich in so kurzer Zeit entwickelt. Aber er glaubt, dass die Idee jetzt technisch möglich ist. Es gibt noch viel zu verstehen über die Physik, die ein Erdbeben steuert, dies ist der Schlüsselbestandteil eines Vorhersageprozesses.
Tests zur Feinabstimmung des IT-Modells
UT-Wissenschaftler werden mit Forschern nationaler Universitäten und Laboratorien zusammenarbeiten, die an drei der Erdbeben-Hotspots der Welt arbeiten: Nordwestpazifik, Neuseeland und Japan. Die ausgewählten Orte sind alle Subduktionszonen, Orte, an denen sich tektonische Platten treffen. Die Unterschiede zwischen ihnen ermöglichen es den Forschern, ihre Modelle zu testen und herauszufinden, nach welchen Bedingungen sie suchen müssen, um zu entscheiden, ob ein Erdbeben wahrscheinlich ist.
Subduktionszonen sind wichtig, weil sie die Orte der stärksten Erdbeben der Welt sind und gefährliche Tsunamis auslösen können, wie zum Beispiel der nach dem Erdbeben im Indischen Ozean von 2004, bei dem fast 250.000 Menschen in 14 Ländern ums Leben kamen.
Herausforderungen, die es zu meistern gilt
Es ist nicht einfach, alle „heißen“ Gebiete zu überwachen, die zu einer effektiven Vorhersage eines Erdbebens führen können. Sie befinden sich oft auf hoher See und sind tiefen geologischen Kräften ausgesetzt, die Hunderte bis Millionen von Jahren brauchen, um sich zu entwickeln, in Größenordnungen von Bruchteilen eines Zentimeters bis zu Tausenden von Kilometern. Aus diesem Grund setzen Erdbebenforscher auf Computer, um Verwerfungen und ihre tektonischen Einstellungen zu simulieren. Das neue Projekt soll die bestehenden Lücken schließen und Simulationen viel, viel zuverlässiger machen.
„Es ist so, als würde man die Wahrscheinlichkeit einer Pandemie berechnen“, sagt er Laura Wallace, ein Forscher am Institut für Geophysik der Universität von Texas. „Man kann nicht wissen, wann und wo das nächste Erdbeben passieren wird, aber man kann sich die Faktoren ansehen, die es wahrscheinlicher machen, und vorhersagen, wie es sich entwickeln könnte.“
