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Mittwoch, 28.09.2016
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Mehr Starkbeben bei Vollmond

Gezeitenkräfte fördern die Verstärkung kleiner Risse zu großen Beben

Gefährliche Springtide: Wie stark ein Erdbeben wird, hängt auch von der Mondphase ab. Denn bei Voll- und Neumond wirken die Gezeitenkräfte besonders stark – und das fördert die Entstehung von Starkbeben. Vermutet wurde das zwar schon länger, doch erst jetzt liefern Forscher im Fachmagazin "Nature Geoscience" dafür die Belege. Demnach sorgen die erhöhten Gezeitenspannungen im Untergrund dafür, dass kleine Risse zu schweren Beben verstärkt werden.
Die Gezeitenkräfte bei Vollmond fördern starke Erdbeben. Schuld sind die erhöhten Spannungen im Untergrund.

Die Gezeitenkräfte bei Vollmond fördern starke Erdbeben. Schuld sind die erhöhten Spannungen im Untergrund.

Die Anziehungskraft von Sonne und Mond dehnt und staucht auf die Erdkruste – immerhin bis zu 40 Zentimeter hebt und senkt sich das Gestein dadurch. Weil sich diese Bewegungen auch an den Plattengrenzen bemerkbar machen, liegt auch ein Zusammenhang mit Erdbeben nahe. Tatsächlich ergab erst kürzlich eine Studie, dass die schwachen Erdbeben entlang der San Andreas-Verwerfung dem Rhythmus der Gezeiten folgen.

Welche Rolle spielt der Gezeitenstress?


"Solche Korrelationen zwischen Gezeiten und Erdbeben sind allerdings bisher auf einige Regionen oder bestimmte Bedingungen limitiert", erklären Satoshi Ide von der Universität Tokio und seine Kollegen. Das Problem dabei: Nimmt man einfach nur die Häufigkeit aller Beben und vergleicht sie mit dem wechselnden Takt der Spring- und Nipptiden, dann ergeben sich keine klaren Zusammenhänge.

Ide und seine Kollegen wählten daher einen anderen Ansatz: Sie untersuchten gezielt in globalen Bebenkatalogen der letzten zwei Jahrzehnte, ob starke Erdbeben der Magnitude 7.0 und mehr bei Vollmond oder Neumond häufiger auftreten als zu anderen Zeiten. Bei diesen beiden Mondphasen stehen Sonne und Mond in einer Richtung, so dass ihre kombinierte Schwerkraftwirkung alle gut 14 Tage besonders stark wirkt.


Mehr Starkbeben bei Voll- und Neumond


Und tatsächlich: Die Forscher fanden bei starken Beben einen signifikanten Zusammenhang. "Viele solcher Beben, darunter das Beben von Sumatra im Jahr 2004 oder das Chile-Beben von 2010, ereigneten sich nahe der Zeit, in der der Gezeitenstress im Untergrund sein Maximum erreicht", berichten Ide und seine Kollegen. Bei beiden Starkbeben herrschte kurz darauf oder kurz davor Vollmond.

Der Tsunami vom 11. März 2011 vor Japan schleuderte dieses Boot weit ins Land hinein

Der Tsunami vom 11. März 2011 vor Japan schleuderte dieses Boot weit ins Land hinein

Auch das verheerende Tohoku-Erdbeben, das im März 2011 den Tsunami in Japan verursachte, passt in dieses Schema, wie die Forscher berichten. Es ereignete sich zwar nicht bei Vollmond, trat aber auch zu einer Zeit auf, als der Gezeitenstress im Untergrund ein Maximum erreichte. Wie ihre Auswertung ergab, nimmt zudem der Anteil starker Beben an der Gesamt-Erdbebenzahl bei erhöhter Gezeitenwirkung zu.

Springtiden als Verstärker


Warum aber scheinen nur die starken Erdbeben auf die Gezeiten zu reagieren und nicht die schwachen? Den Grund sehen die Forscher im zugrundliegenden Mechanismus. Wie sie erklären, löst die verstärkte Gezeitenwirkung bei Voll- und Neumond zwar keine Beben aus, erhöht aber die Wahrscheinlichkeit, dass aus einem kleinen Riss im Untergrund ein großer Bruch wird- und damit ein starkes Beben.

"Jeden Tag ereignen sich weltweit unzählige kleine Erdbeben – aber nur ein sehr kleiner Teil von ihnen wächst sich zu einem gewaltigen Starkbeben aus", erklären die Wissenschaftler. Die Gezeitenkraft von Mond und Sonne könnte zumindest zum Teil erklären, warum einige Schwachbeben dies tun und andere nicht.

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Riss im Untergrund statt eines Magnitude 5,5 Bebens eines der Stärke 8 auslöst, ist während der Springtiden um das Sechsfache größer als zu anderen Zeiten, wie Ide und seine Kollegen ausrechneten. "Das Wissen um das Ausmaß der Gezeitenspannung im Untergrund könnte daher genutzt werden, um Erdbeben besser vorherzusagen – vor allem die extrem en Starkbeben", konstatieren die Forscher. (Nature Geoscience, 2016; doi: 10.1038/ngeo2796)
(Nature, 13.09.2016 - NPO)
 
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