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Erdbebenforschung: Um-Riss

Bei Erdbeben zeigt unser Heimatplanet, welche Kräfte in ihm stecken. Die Erdkruste zerbricht, und innerhalb von Minuten zieht sich ein Spalt über Tausende von Kilometern durch den Untergrund. Er kann sogar riesige Haken schlagen.
Am 23. Juni 2001 erschütterte ein schweres Erdbeben den Süden Perus. Der gewaltige Erdstoß war bis nach Bolivien zu spüren und richtete große Schäden an. Die Altstadt der Millionenstadt Arequipa – von der Unesco zum Weltkulturerbe erklärt – verlor ihr Wahrzeichen, als ein Turm der Kathedrale einstürzte. Ein schweres Nachbeben versetzte am nächsten Tag die Menschen erneut in Angst und Schrecken.

Erdbeben gehören noch immer zu den bedrohlichsten Naturereignissen. Sie sind trotz weltumspannender seismischer Messstationen kaum vorhersehbar, und genau deshalb versuchen Geowissenschaftler, sie möglichst exakt zu rekonstruieren. Insbesondere die Nachbeben spielen dabei eine Schlüsselrolle: Als eine Art Faustregel gilt, dass nach Erdbeben mit einem starken Versatz der Krustenteile eher schwache Nachbeben zu erwarten sind. Dahinter steckt der Grundgedanke, dass die Spannung der Erdkruste sozusagen beim ersten Rums bereits entladen wurde und nur noch wenig Energie für Nachbeben übrig bleibt.

David Robinson von der Universität Oxford stellte jedoch fest, dass die Nachbeben des Arequipa-Erdstoßes deutlich stärker als erwartet ausfielen, und dass sie zudem noch völlig regellos verteilt waren. Als er daraufhin mit seinen Kollegen den genauen Ablauf des Erdstoßes nachzeichnete, entdeckten sie, dass der sich ausbreitende Riss zwei Hindernisse umkreist hatte. "Nachdem der Bruch zunächst 70 Kilometer weit nach Südosten vorangeschritten war, umging er eine rund 6000 Quadratkilometer große Barriere, setzte sich danach wieder in seiner ursprünglichen Richtung fort und umlief danach noch ein zweites, kleineres Hindernis", erklärt Robinson.

Doch auch die harten Brocken hielten den Spannungen nicht lange stand: Nach 90 Sekunden zerbarsten sie – mit einer Geschwindigkeit von 10 000 Kilometern pro Stunde hatten die erdinnersten Kräfte beide zerlegt. Wahrscheinlich war dies für das Gros der Zerstörungskraft des Arequipa-Bebens verantwortlich, schließen Robinson und seine Kollegen.

Aber worüber war der Riss gestolpert? Um das herauszufinden, vermaßen die Forscher mit Schiffen den Meeresboden im Pazifischen Ozean vor der Küste Perus. Hier schiebt sich die Nazca-Platte Jahr für Jahr 50 Millimeter weiter unter den südamerikanischen Kontinent. Die ozeanische Kruste ist jedoch kein glattes Förderband, das reibungslos unter Südamerika abtaucht. Die untermeerische Landschaft hat Risse, Falten oder Berge, die mit verschluckt werden.

Robinson und sein Team identifizierten eine Bruchzone und zahlreiche untermeerische Hügel, die sich genau auf die Gebiete der Erdbebenregion zu bewegen, in denen die Forscher die Barrieren lokalisiert hatten. Im Falle des Arequipa-Bebens könnten also die Reste einer verschluckten Ozeanlandschaft der Hauptrichtung des Erdbebens in die Quere gekommen sein – sie zwangen den Riss auf einen Umweg, bevor er auch sie zerriss.

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