Wissenschaft
Erdkruste heilt nach schweren Beben

Es ist ein Meilenstein für die Erforschung von Erdbeben: Amerikanische Nasa-Wissenschaftler haben herausgefunden, wie sich die Erdkruste nach einem Beben wieder selbst heilt. Damit ermöglichen sie neue Einblicke in die zerstörerische Kraft der Tektonik.
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DÜSSELDORF. Mit Hilfe von Satellitendaten konnten Forscher erstmals beobachten, wie die Erdkruste nach einem großen Beben wieder "verheilt". Davon berichten sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature".

Die Wissenschaftler um Eric Fielding vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa in Kalifornien hatten für ihre Studie Aufnahmen des europäischen Envisat-Satelliten genutzt. Anhand der Daten untersuchten sie die Bruchstelle, die im Jahr 2003 das große Erdbeben in der iranischen Stadt Bam verursacht hatte.

Dabei konnten sie erstmals beobachten, wie sich die Erdkruste an der Bruchstelle wieder regeneriert. Dass diese Regeneration in Erdbebengebieten stattfindet, hatte man schon lange vermutet. Messen konnte den Effekt jedoch bisher noch niemand.

Erdbeben entstehen unter anderem, wenn Kontinentalplatten sich untereinander schieben. Da die Ränder dieser tektonischen Platten nicht glatt sind, können sie sich stellenweise verhaken. So baut sich eine unterirdische Spannung auf, die sich in schweren Erdbeben entladen kann, wenn die verhakten Stellen brechen.

An solchen Bruchstellen kennen Erdbebenforscher einen weiteren typischen Vorgang: die sogenannte Dilatanz. Körniges Material innerhalb der Erdkruste ist bei einem Beben starken Scherkräften ausgesetzt. Um diesen Kräften nachzugeben, müssen die einzelnen Steine sich gegeneinander verschieben. Das geht wiederum mit einer Vergrößerung des Volumens und einer Verringerung der Dichte einher: Die einzelnen Steine sind nach der Verschiebung nicht mehr so eng gepackt und nehmen deshalb mehr Raum ein.

Nach dem Beben, so vermutete man, geht diese Dilatanz allmählich wieder zurück. Genau diesen Effekt fanden Fielding und seine Kollegen bei der Auswertung der Satellitendaten: "Wir konnten eine Umkehrung der Dilatanz in der Bruchzone zeigen, die eine Absenkung der Oberfläche verursacht", schreiben sie in ihrer Studie. Diese Verdichtung in der Bruchzone liege genau über dem Ort, wo die größte Verschiebung der Platten stattgefunden habe.

Das Beben im iranischen Bam am 26. Dezember 2003 hatte eine Stärke von 6,6 bis 6,8 auf der Richter-Skala und tötete nach offiziellen Angaben 30 000 Menschen. In der Region treffen die Eurasische und die Arabische Platte aufeinander. Das Epizentrum des Bebens lag fast genau unter der Stadt. Es zerstörte auch die kulturgeschichtlich bedeutsamen Reste der unbewohnten Altstadt und die 2 500 Jahre alte Zitadelle.

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