Projekt FEAR: Forschende lösen absichtlich Erdbeben im Tessin aus

Ein Forschungsteam lässt im Gotthardmassiv testweise die Erde erzittern. Das künstliche Beben soll Fachleuten helfen, die größten Rätsel echter Erdbeben zu knacken.

Riss in einer beigen Steinwand, der unregelmäßige Bruchlinien und freiliegende Gesteinsbrocken zeigt. Die Oberfläche weist feine Risse und Texturen auf, die auf natürliche Erosion oder strukturelle Schäden hindeuten. — © Marina Novitkaia / Getty Images / iStock (Ausschnitt)
Die Messungen im Gotthardmassiv sollen helfen, Bruchprozesse bei größeren Beben in aller Welt besser zu verstehen.

Im Schweizer Kanton Tessin soll diese Woche testweise die Erde beben. In einem weltweit einzigartigen Felslabor wollen Fachleute mit Wasserdruck absichtlich ein kleines Erdbeben auslösen, um davor, währenddessen und danach das Verhalten des Gesteins mit Hunderten Sensoren zu messen. Im Idealfall finden die Forschenden Muster im Verhalten des Gesteins, die künftig Erdbebenvorhersagen möglich machen. Das zumindest hofft der Erdbeben-Seismologe und wissenschaftliche Koordinator des Projekts, Men-Andrin Meier von der ETH Zürich.

Obwohl das Projekt den Namen »FEAR« trägt, was im Englischen »Angst« bedeutet, ist nach Meiers Angaben nichts zu befürchten. »Wir sprechen von Magnitude 1«, sagt er. »Um das Beben überhaupt an der Oberfläche zu spüren, müsste es 200-mal so stark sein.« FEAR ist die Abkürzung für »Fault Activation and Earthquake Rupture«. Wie verheerend die Folgen von Erdbeben sind, hängt von vielen Faktoren ab. Große Schäden gibt es in der Regel erst ab einer Magnitude 5.

Gestein soll sich um ein, zwei Millimeter bewegen

Dass bei dem Experiment versehentlich ein größeres Beben ausgelöst wird, sei sehr unwahrscheinlich. »Wir befinden uns nur in gut einem Kilometer Tiefe, dort sind die Spannungen im Gestein in der Regel nicht groß genug für stärkere Beben«, erklärt Meier. Die Forschenden rechnen mit einem Beben, bei dem sich das Gestein um ein oder zwei Millimeter bewegt, an einer Bruchlinie von bis zu 100 Metern. Der Fels wird rund um die Uhr überwacht. Sollten unerwartete Aktivitäten im Gestein auftreten, könne das Experiment jederzeit abgebrochen werden.

Das Bedretto-Felslabor liegt im Gotthardmassiv, in einem stillgelegten Baustollen für den Furka-Basistunnel. An dem Experiment sei jahrelang gebaut worden, sagt Meier, mit mehr als 40 Bohrlöchern für Sensoren. »Es gibt auch andere Forschungsprojekte; aber es ist global einzigartig, dass eine Störzone derart massiv mit Instrumenten und Sensoren ausgestattet ist.«

Bei dem Experiment werden über Schläuche zunächst an zwei Stellen Wassermassen zwischen Gesteinsschichten gepresst, mit steigendem Druck. Wie schnell dadurch ein Beben ausgelöst werde, sei schwer vorherzusagen, erklärt Meier. Die Forschenden hätten zehn Tage Zeit eingeplant, rechneten jedoch schneller damit.

Die Messungen sollen auch helfen, Bruchprozesse bei größeren Beben in aller Welt besser zu verstehen. Etwa, wann sich ein Bruch beschleunigt, wann er stoppt oder wann er wie viel Energie verliert. Die Alpen sind ein aktives Gebirge, in dem laufend kleine Beben passieren, wie Meier sagt – wo und wann, ist aber vorher nicht abzusehen. Deshalb können natürliche Beben praktisch nicht direkt vermessen werden. Mit diesem Projekt soll das Beben genau da ausgelöst werden, wo Sensoren sämtliche Messungen aufnehmen können. (dpa/kmh)