Entschlüsselung des Phänomens des 5 Meter hohen Bodenanstiegs nach der Katastrophe in Japan

Auswirkungen komplexer Fehler

Das Erdbeben der Stärke 7,5 auf der Noto-Halbinsel in Japan hat den Wissenschaftlern aufgrund der komplexen Form der sich verschiebenden Verwerfungslinien Kopfzerbrechen bereitet (Abbildung: SciTechDaily).

Am 1. Januar 2024 ereignete sich auf der Noto-Halbinsel im Norden Zentraljapans ein Erdbeben der Stärke 7,5, das nicht nur in der Welt der Geologen, sondern auch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft für große Aufregung sorgte.

Das auffälligste Phänomen war die enorme Bodenhebung, die in manchen Gebieten bis zu fünf Meter betragen konnte. Diese Zahl ist viel höher als üblich bei ähnlichen Erdbeben.

Forscher der Universität Tokio haben kürzlich eine Studie veröffentlicht, die dieses Phänomen durch fortschrittliche dreidimensionale Simulationen auf der Grundlage realer Daten von unterirdischen Verwerfungen entschlüsselt.

Laut Associate Professor Ryosuke Ando, ​​dem Leiter des Forschungsteams, liegt die Hauptursache in der unregelmäßigen Geometrie und komplexen Segmentierung der tektonischen Verwerfungen. Dies ist auch der Faktor, der die gesamte Dynamik des Erdbebens bestimmt.

Anders als bei anderen Erdbeben ist die gleichmäßige Hebung sehr ungleichmäßig verteilt, wobei die Hebung an vielen Stellen zwischen ein und zwei Metern liegt, in bestimmten Gebieten jedoch bis zu vier bis fünf Meter ansteigen kann.

Lösung des Rätsels mit 3D-Seismiksimulation

Supercomputersimulationen entschlüsseln den Mechanismus unregelmäßiger Erdbebenverwerfungen (Foto: Universität Tokio).

Mithilfe seismischer Simulationen auf einem Supercomputer erstellten Wissenschaftler ein detailliertes dreidimensionales Modell, das die Bewegung der Verwerfung auf der Grundlage von Satellitendaten, seismischen Aufzeichnungen und Felduntersuchungen nachbildet.

Dieses Modell zeigt, dass das Erdbeben drei große Verwerfungslinien betraf. Diese Verwerfungen weisen nicht nur unterschiedliche Rutschrichtungen auf, sondern neigen sich auch in entgegengesetzte Richtungen, was an den einzelnen Stellen zu großen Schwankungen der Rutschung und Hebung führt.

In Bereichen, in denen die Verwerfung senkrecht zur Hauptkompressionsrichtung der tektonischen Platte verläuft, erfolgt die Verschiebung am effizientesten und führt zu einer stärkeren Bodenhebung.

Dies erklärt, warum das gleiche Erdbeben dazu führen kann, dass manche Orte mehrere Meter angehoben werden, während andere nur geringfügig angehoben werden oder sich kaum verändern. Insbesondere die Übereinstimmung zwischen den Simulationsergebnissen und den tatsächlichen Satellitenmessdaten stärkt die Zuverlässigkeit der Studie zusätzlich.

Dies gilt als ein wichtiger Fortschritt im Verständnis der physikalischen Mechanismen, die Erdbeben und die lokalen Auswirkungen der Verwerfungsgeometrie steuern – ein Faktor, der in Katastrophenvorhersagemodellen lange unterschätzt wurde.

Mit Blick auf die Zukunft ist das Team davon überzeugt, dass das Modell zur Erstellung präziserer Erdbebenszenarien verwendet werden könnte, insbesondere in Gebieten mit komplexer geologischer Aktivität wie Japan.

„Wir hoffen, dass 3D-Verwerfungssimulationsmodelle zu einem wichtigen Instrument bei der Bewertung großer Erdbebenrisiken und der Minderung von Naturkatastrophenrisiken werden“, erklärte Associate Professor Ando.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-hien-tuong-mat-dat-troi-len-5-met-sau-tham-hoa-o-nhat-ban-20250513134208599.htm