Neue Erkenntnis zur Ursache von Erdbeben

Von: Fabienne Frey

Es ist bekannt, dass Erdbeben eine Reihe an Naturgefahren auslösen können. Die Frage, ob die Abfolge der Ereignisse auch umgekehrt auftreten kann, war bisher unerforscht. Eine neue Studie unter Beteiligung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL zeigt, dass Erdbeben auftreten können, wenn durch Rutschungen aufgestaute Seen entstehen. Diese Erkenntnis ist für das Risikomanagement von Erdbeben von grosser Bedeutung.

Ablagerungen der Rutschung beim Dorf Baige auf der Tibetischen Hochebene im Jahr 2018. (Foto: Siming He)

Erdbeben können Rutschungen oder Sturzereignisse verursachen. Wenn die Sedimente danach Flüsse blockieren, bilden sich aufgestaute Seen. Diese Abfolge von Ereignissen ist gut erforscht. Eine von der WSL mitverfasste Studie in der Fachzeitschrift Nature Communications zeigt nun, dass der Prozess auch umgekehrt ablaufen kann. «Wir haben erstmals belegt, dass Erdbeben durch eine Abfolge von Naturgefahren an der Oberfläche entstehen können», sagt Fabian Walter, Mitautor der Studie und Forscher an der WSL.

Plötzlich Erdbeben, wo vorher keine waren
Im Jahr 2018 ereignete sich beim Dorf Baige der Tibetischen Hochebene eine 25 Millionen Kubikmeter grosse Rutschung. Das Volumen der Rutschung entspricht dem Inhalt von 10’000 olympischen Schwimmbecken. Die Rutschung dämmte einen Fluss ein, wodurch sich ein Stausee bildete. Zhen Zhang, Erstautor der Studie, bemerkte in der Folgewoche über 60 Erdbeben. In dieser Gegend waren bisher wenige und nur schwache Erdbeben aufgetreten.

Dies veranlasste Zhang, den Zusammenhang der Ereignisse zu erforschen. In Zusammenarbeit mit der chinesischen Universität von Hong Kong führte er mit einem internationalen Team an Forschenden statistische Analysen und Modellierungen durch. Deren Resultate belegten, dass die Erdbeben als Folge des gestauten Sees auftraten.

Das Gewicht des Wassers veränderte die Spannungen und den Wasserdruck in der Erde, was wiederum den Druck auf Verwerfungen in der Erde so änderte, dass die Erdbeben auftraten. Nach diesem Prinzip haben auch Druckveränderungen beim Auffüllen und Entleeren von Stauseen zu Erdbeben geführt, wie die Studie aufzeigt.

Risikoeinschätzung von Erdbeben muss angepasst werden
Die Ergebnisse der Studie haben Auswirkungen auf das Risikomanagement von Erdbeben, insbesondere in Bergregionen. Walter betont: «Künftige Risikobewertungen müssen berücksichtigen, dass Wechselwirkungen zwischen Erdbeben und Naturgefahren an der Oberfläche in beide Richtungen auftreten können.» Dies trifft auch auf die Schweiz zu. «Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Ereignisverkettung ist klein. Allerdings gab es auch in der Schweiz immer wieder katastrophale Bergstürze. Wenn sich die Anzeichen für so ein Ereignis verdichten, dann sollte abgeklärt werden, was für eine Gefahr von einem potenziell gestauten Fluss ausgehen würde», sagt Walter. Zudem vergrössert sich mit dem Klimawandel voraussichtlich das Volumen der Gletscherseen, was das Risiko für Erdbeben ebenfalls verändern kann.

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