Erdgas-Lagerstätten im Marmara-Meer bergen bei Erdbeben zusätzliches Gefahrenpotenzial Istanbul: Gefahr durch Gasaustritte? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Erdgas-Lagerstätten im Marmara-Meer bergen bei Erdbeben zusätzliches Gefahrenpotenzial

Istanbul: Gefahr durch Gasaustritte?

Blick auf Istanbul und die Europabrücke. Die gesamte Metropolregion ist stark erdbebengefährdet. © G. Kwiatek/ GFZ

Erhöhtes Risiko: Der Millionenstadt Istanbul droht in naher Zukunft ein schweres Erdbeben. Jetzt jedoch haben Forscher eine zusätzliche Gefahrenquelle für die Metropole entdeckt. Denn unter dem Marmara-Meer liegen Erdgas-Lagerstätten, die schon bei schwächeren Beben undicht werden können. Diese Gasaustritte fördern dann weitere Erschütterungen und könnten im schlimmsten Falle sogar zu Explosionen im Untergrund und an Förderanlagen führen.

Istanbul sitzt auf einer seismischen Zeitbombe: Die türkische Millionenmetropole gilt als akut erdbebengefährdet. Denn nur rund 20 Kilometer südlich der Stadt verläuft ein Arm der Nordanatolischen Verwerfung – und die Beben entlang dieser aktiven tektonischen Verwerfung bewegen sich immer weiter auf Istanbul zu. Forscher schätzen, dass ein starkes Erdbeben im Marmara-Meer längst überfällig ist.

Seltsam flache Nachbeben

Eine ganz neue, zusätzliche Art von Erdbeben haben nun Seismologen um Louis Géli vom französischen Forschungszentrum Ifremer im Gebiet um Istanbul entdeckt. Für ihre Studie hatten sie seismische Daten von Nachbeben analysiert, die nach einem Erdbeben der Magnitude 5.1 im westlichen Teil des Marmara-Meeres am 25. Juli 2011 aufgezeichnet wurden.

Das Überraschende dabei: Statt wie üblich tiefer im felsigen Untergrund, ereigneten sich die meisten Nachbeben nur knapp unter dem Meeresboden. „Dies war durchaus überraschend, denn diese Schichten bestehen aus weichem Sediment, das sich unter tektonischen Spannungen normalerweise aseismisch verformt und keine ruckartigen Bewegungen macht, wie sie für Erdbeben typisch sind“, erklärt Koautor Marco Bohnhoff vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam.

Die Hypozentren der Nachbeben lagen in ungewöhmlich geringer Tiefe. © Géli et al./ Scientific Reports, CC-by-sa 4.0

Erschütterungen durch austretendes Erdgas

Wie aber waren diese seltsamen Nachbeben zu erklären? Nähere Untersuchungen enthüllten, dass diese Erschütterungen keinen rein tektonischen Ursprung hatten. Sie waren nicht durch Spannungen an der Verwerfung entstanden und hatten daher auch keinen tiefliegenden Herd. Stattdessen hatte das erste Erdbeben die Druckverhältnisse im Untergrund so verändert, dass ein Erdgasreservoir unter dem Marmara-Meer undicht wurde.

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Als Folge strömte Gas aus und bewegte sich im Untergrund nach oben. Dabei löste es mehrere schwächere Erdbeben aus. „Dafür kommen unterschiedliche Prozesse in Frage. Es könnten kleine Scherbrüche aktiviert worden sein oder aber die Ausgasungen haben Schwingungen in wassergefüllten Hohlräumen herbeigeführt, ein Prozess, wie man ihn auch von Vulkanen oder Gas-Leckagen kennt“, erklärt Bohnhoff.

Lage der Bebenzentren (weiß, blau) und Orte mit Erdgas-Austritten im Untergrund (grün) © Géli et al./ Scientific Reports, CC-by-sa 4.0

Zusätzliches Gefährdungspotenzial

Was aber bedeutet dies für Istanbul? „Die Erdbebengefahr für die Metropolenregion Istanbul ändert sich durch die neuen Befunde nicht unbedingt“, erklärt der Geoforscher. „Doch sie müssen in verschiedene Erdbeben-Szenarien einbezogen werden, um diese realistischer zu machen.“ Denn nach Ansicht der Forscher könnte durch die räumliche Nähe der Nordanatolischen Störungszone zu den Gaslagerstätten ein zusätzliches Gefährdungspotenzial bestehen.

Einer der Gründe dafür: Aus der Lagerstätte unter dem Marmara-Meer wird Erdgas gefördert, weshalb an Land mehrere große Gastanks stehen. Dort besteht bei einem starken Erdbeben erhöhte Explosionsgefahr oder es könnte zu Gas-Leckagen kommen. „Solche Gefährdungen erhöhen das Risiko für die Bevölkerung, infolge eines Erdbebens zu Schaden zu kommen“, so Bohnhoff. (Scientific Reports, 2018; doi: 10.1038/s41598-018-23536-7)

(Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, 02.05.2018 – NPO)

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