Lage rund um Istanbul "Potenzial für Beben der Magnitude 7 bis 7,4"
Das Erdbeben der Stärke 6,2 vom Mittwoch hat viele Menschen in der Türkei aufgeschreckt. Forschende wie der Potsdamer Seismologe Bohnhoff haben diese Region genau im Blick. Sie erwarten schon länger ein größeres Beben.
tagesschau.de: Herr Bohnhoff, warum geht die Forschung davon aus, dass es in dieser Region ein noch stärkeres Beben geben wird?
Marco Bohnhoff: Darüber ist sich die Forschung einig, was ja nicht immer der Fall ist. Wir wissen das aus der sehr langen Siedlungsgeschichte des Ballungsraums Istanbul. Wir können aus historischen Aufzeichnungen einen Erdbebenkatalog generieren. Und der sagt uns, dass im Durchschnitt etwa alle 250 Jahre in der Region ein Starkbeben mit einer Magnitude von 7 bis 7,4 auftritt.
Im Durchschnitt alle 250 Jahre bedeutet leider, dass es nicht genau alle 250 Jahre der Fall ist. Aber das letzte Beben in der Region hat stattgefunden im Jahr 1766. 1766 plus 250 Jahre, das heißt: Rein statistisch sind wir schon drüber. Wir wissen also, dass das System, die Erdbebenverwerfung unterhalb des Marmarameeres, genug Energie aufgestaut hat für ein Beben der Magnitude zwischen 7 und 7,4.
Frühwarnung vor Erdbeben verbessern
tagesschau.de: Wie kann man die Risiken eines Erdbebens bemessen?
Bohnhoff: Wir monitoren die Region 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche, mit sogenannten Seismometern. Die kann man sich wie Mikrofone vorstellen. Das heißt, wir bauen dort zusammen mit den türkischen Kollegen Seismometer auf, und wir tun das insbesondere in Bohrungen. Wir bohren dort etwa 300 Meter tief, weil es dort ruhiger ist und wir dadurch die Möglichkeit bekommen, auch das kleine Knistern zu registrieren. Also ganz kleine Erdbeben.
Das ist für uns deswegen wichtig, weil wir aus Laborexperimenten, die wir hier in Potsdam durchführen, wissen, dass bei bestimmten Rahmenbedingungen vor einem Beben schon gewisse Signaturen auftreten.
Und diese Signaturen - die wir im Labor gut messen können, in der Natur leider nicht so einfach - versuchen wir dort in den Bohrungen aufzuspüren, um damit im besten Fall bereits vor einem Beben zu registrieren, dass da etwas Stärkeres kommt. Und das wollen wir dann in Zukunft nutzen, um die Frühwarnung in der Region zu verbessern.
Hoffnung auf Fortschritte in der Forschung
tagesschau.de: Was ist so schwer daran, das in der Natur auch zu messen?
Bohnhoff: Die Schwierigkeit etwa im Vergleich zur Wettervorhersage ist, dass wir keinen Blick auf das System haben. Die Prozesse, die Erdbeben auslösen, finden kilometertief unter unseren Füßen statt in acht, zehn, 15 Kilometer Tiefe. Da können wir nicht nur nicht hingucken, da kommen wir auch nur sehr schwer hin - also eigentlich gar nicht. Was wir im Prinzip bräuchten, wären Messungen entlang der gesamten Erdbebenverwerfungszone.
Als Größenordnung kann ich das mal erläutern: Unterhalb des Marmarameeres haben wir ein etwa 140 Kilometer langes Segment von der Oberfläche bis 20 Kilometer Tiefe. 20 Kilometer mal 140 Kilometer. Theoretisch müssten wir an jedem Quadratmeter messen. Wie groß ist die Spannung? Was ist dort für ein Gestein, und bei welcher Spannung reißt das Gestein?
Das ist offensichtlich nicht einfach, es ist schlichtweg unmöglich. Und deswegen verlassen wir uns auf Messungen von der Oberfläche und versuchen dann, bestmöglich zu "lauschen", um kleinste Veränderungen im System, in der Tiefe zu messen - und das dann durch Algorithmen automatisiert auszuwerten, um im besten Fall in Echtzeit warnen zu können.
Das ist mal die kurze Zusammenfassung dessen, woran wir forschen. So ein System gibt es aktuell noch nicht, aber wir sind dran und hoffen in den nächsten Monaten und Jahren zumindest hier einen großen Schritt weiter zu kommen.
Istanbul bleiben nur wenige Sekunden Warnzeit
tagesschau.de: Wie schnell funktionieren momentan Warnsysteme?
Bohnhoff: Zunächst mal muss man unterscheiden zwischen Erdbebenfrühwarnung und prognosebasierter Vorwarnung. Das ist semantisch nicht ganz einfach.
Ein Frühwarnsystem gibt es in Istanbul. Frühwarnsysteme treten aber erst dann in Aktion, wenn das Beben schon begonnen hat. Dann nutzt man die Zeit zwischen den schnellen, energiearmen sogenannten P-Wellen und den langsameren, aber energiereicheren S- oder Oberflächenwellen. Die kommen also später an. Das heißt, man nutzt dann die wenige Sekunden langen Zeitfenster, um vollautomatisch zu erkennen: War das jetzt ein großes Erdbeben oder nicht?
Und die Voraussetzungen für so ein System sind in Istanbul leider sehr schlecht, weil die Stadt eben nur 15 bis 20 Kilometer entfernt von der Verwerfung liegt. Das heißt, im besten Fall bleiben dann nur wenige Sekunden. Vor einem Erdbeben zu warnen, ist heute schwierig, das kann niemand zuverlässig tun.
Es gibt aber Ansätze, die ich eben beschrieben habe. Das ist Gegenstand aktueller Forschung. Wir hätten gern ein schlüsselfertiges System, das wir den türkischen Behörden übergeben können. Aber so weit sind wir nicht, und so weit ist aktuell auch niemand anders.
Das Epizentrum des Bebens vom 23. April
Starkbeben auch in anderen Regionen erwartet
tagesschau.de: Nun ist ja diese Region um die Türkei herum nicht die einzige, die sie beobachten. Welche Erdbebengebiete gibt es noch?
Bohnhoff: Da gibt es eine Reihe von Erdbebenzonen, die kolokalisiert sind mit großen Städten. Die Sankt-Andreas-Verwerfung in Kalifornien natürlich mit den Ballungsräumen Los Angeles und San Francisco. Auch da sind wir bei einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit für ein Starkbeben. Die kalifornischen Kollegen sind dort natürlich genauso mit Hochdruck dran wie wir in der Türkei. Da sind wir auch international sehr gut vernetzt.
In Japan gibt es das wohl beste und dichteste Erdbebenmessnetz. Wir können heute Erdbeben sehr gut messen. Aber ich habe es beschrieben: Die physikalischen Prozesse im Untergrund sind komplex und nicht direkt zugänglich, und das macht es so schwer.
Was wir heute ganz gut abschätzen können, sind Wahrscheinlichkeiten für Erdbeben einer bestimmten Größe, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums in einer Region auftreten. Das ist zwar nicht genug, aber es ist immerhin ausreichend, um die Stadtplaner und Ingenieure mit Informationen zu versorgen, wie die Baunormen gestaltet werden sollen.
Denn letztlich sind es ja die Infrastrukturen und die Gebäude, die Menschenleben fordern und nicht die Erdbeben selbst. Erdbeben gab es immer schon. Ohne Infrastruktur passiert da auch nichts. Das Risiko ist dann gering, aber das ist eben nicht der Fall. Und dieser Sachverhalt wird auch immer dramatischer, da die großen Megacitys ja ganz schnell wachsen.
Klimawandel kann auch Erdbeben beeinflussen
tagesschau.de: Spielt eigentlich der Klimawandel eine Rolle bei der Häufigkeit von Erdbeben? Verändert sich da gerade etwas?
Bohnhoff: Global nicht. Und da muss ich ergänzen: noch nicht. Denn es ist so, dass wir in einer Studie jetzt ein Modell vorgestellt haben, das besagt, dass der Klimawandel durch die Erwärmung zum Abschmelzen von Eiskappen an Land, in Grönland, in der Antarktis und den Gletschern führen wird. Das führt dann dazu, dass der Meeresspiegel steigt.
Und wenn der Meeresspiegel steigt, dann haben wir langfristig mehr Druck auf den Untergrund. Und das wird zur Folge haben, dass die "seismische Uhr" menschengemacht manipuliert wird - und zwar meistens nach vorne geschoben. Das heißt: Erdbeben, die sowieso irgendwann aufgetreten wären, werden dann früher auftreten. Und das ist ein zusätzliches menschengemachtes, seismisches Risiko, was in den nächsten zehn, 100 und wenigen 1000 Jahren zum Tragen kommen wird.
Jetzt kann man sagen: Ist ja noch lange hin. Es ist aber ein großes Problem, denn 40 Prozent der Weltbevölkerung leben in Küstenbereichen. Diese sind besonders betroffen. Und das, was da jetzt losläuft mit der Klimaerwärmung, wird dann schwer zu stoppen sein. Der weitere Verlauf wird dann natürlich davon abhängen, wie die Emissionen im Weiteren in den nächsten Jahren und Jahrzehnten gestaltet werden.
Das heißt, wir haben die Möglichkeit, hier noch zu reduzieren. Aber wir rechnen mit einer langsam, aber stetig anwachsenden Erdbebenaktivität. Beginnen wird das zunächst langsam in den nächsten 50, 60, 70 Jahren. Dann wird es aber immer relevanter und stärker. Letztlich im Extremfall so lange, bis das gesamte Festlandeis abgeschmolzen ist.
Energie maximal aufgestaut
tagesschau.de: Das Beben in der Türkei am Mittwoch - wie beobachten Sie das jetzt weiter?
Bohnhoff: Wir sind in enger Abstimmung mit den türkischen Kollegen. Wir messen 24 Stunden am Tag jeden Tag die Aktivität. Und wir sehen jetzt, dass das Magnitude 6,2 Beben vom Mittwoch bereits über 100 Nachbeben produziert hat. Das ist erst mal nichts Ungewöhnliches.
Was aber bemerkenswert und eher keine gute Nachricht ist, dass die Aktivität in Richtung Osten wandert. Das Beben hat stattgefunden im Übergangsbereich zwischen einem sogenannten kriechenden Segment und einem verhakten Segment etwa 70 Kilometer westlich von Istanbul. Und wir sehen jetzt, dass die Aktivität auf dieses verhakte Segment wandert.
Warum ist das eine schlechte Nachricht? Am verhakten Segment sind die Platten so verhakt, dass sich die Energie seit dem letzten Starkbeben 1766 maximal aufgestaut hat. Und dort schlummert ein Potenzial für ein Beben der Magnitude 7 bis zu 7,4. Das wäre dann tatsächlich katastrophal, mindestens vergleichbar mit dem, was vor zwei Jahren im Südosten der Türkei passiert ist. Und die Nachbeben-Aktivität klingt jetzt erstmal ab. Aber das Beben vom Mittwoch hat die Spannung verstärkt und auch da sozusagen die seismische Uhr nach vorne gestellt. Das heißt, das große Beben, was ja früher oder später ohnehin kommen wird, wird jetzt vermutlich etwas früher auftreten. Wann, kann kein Mensch aktuell sagen.
Das Gespräch führte Anja Martini, Wissenschaftsredakteurin tagesschau. Es wurde für die schriftliche Fassung gekürzt und redigiert.