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Geophysik: Seismologen müssen nicht mehr auf Erdbeben warten

Wissenschaftler der Universität von Colorado in Boulder und der Joseph-Fourier-Universität in Grenoble haben eine neue Technik entwickelt, mit der sie das Erdinnere ergründen können. Diese soll schneller sein als herkömmliche Methoden und bessere und schärfere Bilder liefern.

Das Team um den Seismologen Michael Ritzwoller verwendet dafür seismisches Hintergrundrauschen, das durch Schwankungen in der Erdatmosphäre und im Ozean erzeugt wird. Dieses Rauschen findet bei den sonst üblichen Verfahren als seismischer "Abfall" keine weitere Beachtung. Ähnlich wie bei der Computertomografie in der Medizin, können die Forscher mit dem neuen Vefahren scheibchenweise das Erdinnere rekonstruieren, indem sie dieses natürlich anfallende Hintergrundrauschen auflösen und ordnen.

Karte von Oberflächenwellen unterschiedlicher Geschwindigkeit , südliches Kalifornien | Karte von Oberflächenwellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (südliches Kalifornien)
Bis jetzt mussten Seismiker entweder auf ein Erdbeben, aufwändige und teure Sprengungen oder eine Atombombenexplosion warten, um Strukturen in großer Tiefe abbilden zu können. Denn solche Bilder werden mit Hilfe von Wellen erstellt, die zunächst von einer Quelle ausgesendet und dann an Grenzflächen, an denen sich die Dichte und das Material ändert, reflektiert werden. Wieder an der Erdoberfläche angekommen, werden sie von seismischen Empfängern, so genannten Geophonen, aufgezeichnet.

Die Grenzflächen sind meistens Schichtgrenzen von Gesteinen und Sedimenten. Gemessen wird die Laufzeit der Wellen vom Sender zum Empfänger. Daraus lassen sich seismische Geschwindigkeiten und die Tiefe der Schichtgrenzen berechnen.

Zwar kann man auch mit der neuen Entdeckung keine Erdbeben voraussagen, sagt Ritzwoller. Das Verfahren soll aber ein Beitrag zur Risikoabschätzung und ein wesentlich genaueres Bild der Erdkruste und des oberen Mantels bis in eine Tiefe von hundert Kilometern liefern können.

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