Magnitude 5 ist eigentlich nicht besonders eindrucksvoll für ein Erdbeben, doch jenes von der Nacht auf den 6. Januar hält jetzt die Welt in Atem. Es ist der vierte bekannte Atombombentest der Volksrepublik Nordkorea und nach Angaben des international isolierten Staats eine bedeutende Neuerung: Demnach war es eine Wasserstoffbombe, die da unter den Bergen im Nordosten des Landes explodierte – statt aus Kernspaltung bezieht sie ihre Energie aus der Fusion der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium und erreicht so ein Vielfaches der Sprengkraft einer normalen Atombombe.

Binnen kurzer Zeit bezifferten geowissenschaftliche Institute in den USA und China die Stärke des Bebens auf 5,1 beziehungsweise 4,9 und bestätigten, dass es sich vermutlich um eine unterirdische Explosion handelte. Erdbeben dieser Stärke kommen auf der Welt zu Hunderten vor, doch die Signatur der Erschütterungen unterscheidet sich je nach Ursache. Auch eine Atombombenexplosion hat ihr charakteristisches Muster: Sie erzeugt wesentlich stärkere P-Wellen, während für Erdbeben S-Wellen typischer sind. Zusätzlich stammten die seismischen Wellen aus der Umgebung eines von früheren Versuchen bekannten Atomtestgeländes.

Intensitätskarte des vom Atomtest ausgelösten Bebens
© USGS
(Ausschnitt)
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Wie weit ist Nordkorea wirklich?

Mit der Explosion hat Nordkorea wieder einmal UN-Resolutionen verletzt und die Nachbarn in Aufruhr versetzt – doch eine zentrale Frage kann man bisher nicht mit letzter Sicherheit beantworten: Ist das Land tatsächlich technisch weiter als bei seinem letzten Atomtest im Jahr 2013? Explodierte in Nordkorea eine Fusionsbombe? Schon kurz nach der Erfolgsmeldung kamen erste Zweifel an den Angaben Nordkoreas auf. Fachleute vermuten, dass die Angaben des Landes schlicht nicht stimmen.

Tatsächlich lieferten diese Daten bereits Indizien dafür, dass die offizielle Erfolgsmeldung nicht die ganze Wahrheit ist: Die aktuelle Explosion setzte wohl nicht wesentlich mehr Energie frei als der letzte nordkoreanische Atomtest von 2013. Fachleute sehen dafür mehrere mögliche Erklärungen. Dass Nordkorea tatsächlich – wie theoretisch möglich – eine extrem kleine thermonukleare Waffe mit der Sprengkraft einer normalen Atombombe gebaut hat, schließen Experten fast rundum aus: Eine kleine Waffe zu bauen sei wesentlich komplizierter als eine große.

Wenn es sich wiederum tatsächlich um eine vollwertige Wasserstoffbombe handelte, explodierte sie womöglich nicht wie vorgesehen. Vermutlich aber zündete das Land lediglich eine gewöhnliche Atomwaffe, die unter Umständen mit kleinen Mengen Fusionsbrennstoff angereichert war. Dieser Zusatz erhöht den Anteil des in der Explosion gespaltenen Brennstoffs und damit auch die freigesetzte Energie.

Verräterische Radionuklide

Was in Nordkorea tatsächlich explodierte, soll nun jene Organisation feststellen, die das 1996 beschlossene Testverbot für nukleare Waffen überwacht. Die nach dem Vertragsschluss gegründete Vorbereitungskommission der Organisation des Vertrags über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (CBTBO Preparatory Commission) baute seit Ende der 1990er Jahre ein globales Sensornetzwerk auf, dessen Aufgabe es ist, die verbotenen Tests aufzuspüren und zu enttarnen.

Dieses so genannte International Monitoring System (IMS) ist ein weltumspannendes Netz von Sensoren, die verräterische Signale der Tests auffangen und zur Analyse in ein zentrales Datenzentrum weiterleiten. Drei Sensornetze lauschen nach Stoßwellen: Infraschallsensoren detektieren die Stoßwellen einer atmosphärischen Explosion, Hydrophone alarmieren die Welt, wenn unter Wasser eine Bombe gezündet wird. Von praktischer Relevanz sind heutzutage allerdings vor allem die Seismometer des IMS, denn selbst ein designierter Schurkenstaat wie Nordkorea testet seine Bomben heutzutage unterirdisch.

Die Daten dieser Sensoren geben Auskunft über die genaue Sprengkraft der Bombe und den Ort des Tests. Die entscheidenden Informationen kommen, mit etwas Verzögerung, vom vierten Sensornetzwerk des IMS. Das spürt radioaktiven Staub und Gase auf, die auch bei unterirdischen Explosionen fast immer in die Atmosphäre gelangen. Die genaue Zusammensetzung der enthaltenen Radionuklide gibt Aufschluss darüber, welche Art von Bombe tatsächlich explodierte. Die japanische Regierung hat bereits Aufklärungsflugzeuge ausgesandt, um möglichst schnell Gewissheit zu erlangen – bis diese Daten vorliegen, kann es allerdings noch mehrere Tage dauern.