Die Lösung GEOTECHNOLOGIEN Rätselbild April 2004 - scinexx | Das Wissensmagazin
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Die Lösung

GEOTECHNOLOGIEN Rätselbild April 2004

Dargestellt ist ein Zweifarb-Laser-Geodimeter aus der Erdbebenforschung.

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Erdbeben gehören zu den Naturkatastrophen, die den Geowissenschaftlern bis heute Rätsel aufgeben, denn die Suche nach verläßlichen Vorwarnzeichen ist bis heute vergeblich. Zwar existieren oft bestimmte Vorläufersignale im Untergrund, wie beispielsweise kleinste Verschiebungen oder Vibrationen im Gestein und eine ansteigende Spannung. Doch sie deuten allenfalls auf eine wachsende Erdbebengefahr in der betreffenden Region hin, erlauben aber keine exakten Aussagen über Ort, Zeit und Stärke des Ereignisses.

Das Bild zeigt ein so genanntes Zweifarb-Laser-Geodimeter, ein Instrument aus der Erdbebenforschung. Mit seiner Hilfe wollen Seismologen im akut erdbebengefährdeten Kalifornien nähere Aufschlüsse über die Veränderungen im Untergrund vor, während und nach einem Erdbeben erhalten. Das Geodimeter sendet zwei Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge – im roten und im blauen Bereich – aus. Beide Wellenlängen werden von der Atmosphäre unterschiedlich stark gestreut. Die Zeitdifferenz, mit der sie wieder an ihrem Ausgangspunkt eintreffen, steht in direkter Relation zu Temperatur und Luftdruck der Atmosphäre, aus ihr kann daher die genaue Geschwindigkeit ohne aufwendige Zusatzmessungen berechnet werden. Mit Hilfe dieser Methode ermitteln die kalifornischen Seismologen Verformungen der Erdoberfläche auf einer Strecke von einem bis zwölf Kilometern bis auf 0,5 bis 1,0 Millimeter genau. Diese winzigen Verformungen liefern ihnen Hinweise auf den Spannungszustand im Untergrund – eine echte Vorhersage ist damit jedoch nicht möglich.

Unter anderem deshalb versuchen deutsche und europäische Seismologen jetzt, wenigstens für dichtbesiedelte Regionen eine kurzfristige Vorwarnung zu erreichen. Im Rahmen des Programms GEOTECHNOLOGIEN soll beispielsweise rund um die gefährdete Millionenstadt Istanbul ein spezielles Frühwarnsystem erforscht und getestet werden. Von Istanbul nehmen viele Erdbebenexperten an, dass sie der nächste Kandidaten für ein „großes Beben“ in der Türkei sein könnte.

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In dem Forschungsprojekt soll die gesamte Aktionskette eines mmöglichen Erdbebenfrühwarnsystems von der genauen Kartierung der Gefährdung über die Simulation von Erdbebenszenarien bis hin zur automatischen Aktivierung von ”Shut-Down”-Systemen erprobt werden. Solche Systeme sperren bei Erdstößen automatisch alle Gas- und Stromleitungen und fahren Kraftwerke runter, um so die Feuergefahr zu minimieren. Kern des Systems soll ein vollautomatisch arbeitendes Seismometernetz sein, das den Eintritt eines Erdbebens mit minimaler Zeitverzögerung detektiert und quantifiziert sowie ein Kommunikationssystem, das die Sekunden zwischen dem Bebeneintritt und dem Eintreffen der zerstörerischen Oberflächenwellen in den gefährdeten Regionen nutzt, um gezielt Alarm auszulösen und automatische Sicherungsmaßnahmen zu aktivieren.

(USGS, GEOTECHNOLOGIEN, 20.04.2004 – NPO)

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