Chinesischen Wissenschaftlern gelingt Durchbruch in der Erdbebenforschung und -vorhersage

Die kürzlich von chinesischen Wissenschaftlern veröffentlichte Forschungsarbeit hat viele Hoffnungen für die Erdbebenvorhersagewissenschaft weltweit geweckt.

Chinesische Wissenschaftler forschen und entwickeln Werkzeuge, um bevorstehende Erdbeben großen Ausmaßes weltweit präzise vorherzusagen. (Quelle: SCMP)

Etwa 84 Stunden bevor sich am 16. Juli vor der Küste Alaskas ein Erdbeben der Stärke 7,2 ereignete, sagte ein Forscherteam in China ein bevorstehendes Beben voraus, konnte jedoch weder Zeitpunkt noch Ort genau bestimmen.

Das Team hofft nun, das Forschungsnetzwerk weiter ausbauen zu können, um genauere Erdbebenvorhersagen zu ermöglichen.

Großer Schritt nach vorne

Zhang Maosheng, Professor und Dekan der Xian Jiaotong-Universität in der Provinz Shaanxi und Forscher beim chinesischen Ministerium für natürliche Ressourcen, wurde einige Tage zuvor über die ungewöhnlichen Daten informiert.

Sein Team ist noch nicht in der Lage, alle Informationen, einschließlich Stärke, Ort und Zeitpunkt, vorherzusagen, aber es ist davon überzeugt, dass die Erkenntnisse nach zehnjähriger Überwachung von Erdbebendaten diesem Ziel in naher Zukunft näher bringen werden.

In einem im Juni im Northwest China Journal of Geology veröffentlichten Artikel erklärte das Team, es habe mehr als ein Jahrzehnt damit verbracht, die Warnsignale eines Erdbebens zu messen.

Mithilfe hochpräziser Gravimeter hat das Team seit 2010 Daten von Dutzenden Erdbeben gesammelt, darunter auch von dem schweren Erdbeben, das am 6. Februar die Türkei und Syrien verwüstete.

In dem Artikel wird eine Methode zur Überwachung des Gravitationsfelds der Erde bei niedrigen Frequenzen vorgestellt, die ein potenzieller Indikator für die Vorhersage bevorstehender oder hochintensiver Erdbeben sein könnte.

Laut dem United States Geological Survey (USGS) können ungewöhnliche Ereignisse wie eine Reihe kleiner Erdbeben oder ungewöhnliche Tieraktivitäten als „Vorboten“ eines großen Erdbebens auftreten.

Durch die Überwachung von Änderungen der dynamischen Schwerkraft stieß das Team auf eine zuverlässige Signatur und einen potenziellen Vierphasenmechanismus, der kurzfristig auf bevorstehende Erdbeben hinweist.

Insbesondere während der zweiten Phase oder der Phase der „gesperrten Energiespeicherung“, die normalerweise zwischen 1 und 15 Tagen vor dem Auftreten eines Erdbebens auftritt, manifestieren sich dynamische Schwerkraftanomalien durch Schwerkraftspitzen.

Das Team beobachtete die Anomalien mithilfe von Gravimetern, Instrumenten, die Änderungen der absoluten Anziehungskraft der Erde messen.

Wissenschaftler haben ein spezielles dynamisches Gravimeter entwickelt, um Anomalien durch Flüssigkeitsbewegungen zu messen. Das Gerät soll kurzfristige Erdbeben präziser vorhersagen und gleichzeitig kostengünstiger sein.

Anomale Messwerte dieses Instruments wurden 83 Stunden vor dem Erdbeben der Stärke 7,4 in Sulawesi, Indonesien, im September 2018 und 116 Stunden vor dem Erdbeben der Stärke 7,2 in Tadschikistan im Februar 2023 beobachtet.

Das Team sagte, dass sie Anzeichen schwerer Erdbeben immer schon Tage vor deren Auftreten erkennen konnten, und bei Erdbeben mit einer Stärke über 7 „liegt die Genauigkeit bei bis zu 100 Prozent“, so Professor Zhang Maosheng.

Wichtige wissenschaftliche Entdeckungen

Chinesische Wissenschaftler widmen der Erdbebenvorhersage seit den 1950er Jahren große Aufmerksamkeit und konzentrierten sich in den 1970er Jahren auf praktische Forschung. Einige der vorhergesagten Erdbeben trugen dazu bei, die Zahl der Opfer erheblich zu senken.

Allerdings haben die Fehler bei der Vorhersage großer Erdbeben die Wissenschaftler in vielen Ländern entmutigt.

Laut Professor Liu Huaqing von der Northwestern Polytechnical University in Xi'an in der Provinz Shaanxi glauben viele Wissenschaftler in Ländern wie den USA oder Japan nicht, dass es möglich ist, Erdbeben vorherzusagen. „Chinesische Wissenschaftler teilen diese Ansicht jedoch nicht.“

Das Team begann mit der unabhängigen Beobachtung dynamischer Schwerkraftdaten, nachdem es einen Zusammenhang zwischen ungewöhnlichen Messwerten und Erdbeben festgestellt hatte.

In der Studie veröffentlichte das Team ein Protokoll von Chatnachrichten, darunter auch solche, die fünf Tage vor dem Erdbeben in Tadschikistan verschickt wurden. Das Team las die ungewöhnlichen Ergebnisse und prognostizierte, dass es in den nächsten drei Tagen zu einem schweren Erdbeben kommen könnte.

Bemerkenswerterweise war das Erdbeben in der Türkei und Syrien, das sich Anfang des Jahres ereignete, auch eines der elf Erdbeben, die das Forschungsteam beobachtete. Demnach sahen sie zwei anomale Schwerespitzen, die nacheinander auftraten.

„So etwas haben wir noch nie zuvor erlebt. An diesem Tag ereignete sich nach dem ersten Erdbeben der Stärke 7,8 ein Erdbeben der Stärke 7,5“, erinnerte sich Professor Zhang Maosheng und fügte hinzu, dass das Forschungsteam nicht hätte vorhersagen können, dass es zwei aufeinanderfolgende Erdbeben geben würde.

Professor Zhang Maosheng sagte, dass weitere Beobachtungen nötig seien, um den Zusammenhang zwischen Erdbeben und Schwerkraftspitzenindizes zu finden, da dynamische Schwerkraftanomalien oft über einen Zeitraum hinweg kontinuierlich vor einem Erdbeben auftreten.

Der Experte fügte hinzu, dass die Fähigkeit, Erdbeben mit einer Zeitspanne von einem bis 15 Tagen vorherzusagen, „sehr genau“ sei und die heutigen Errungenschaften der weltweiten Wissenschaftsgemeinschaft in der Erdbebenvorhersageforschung bei weitem übertreffe.

Die größte Herausforderung für das Team besteht darin, die von den Sensoren gesammelten Informationen zu nutzen, um den genauen Zeitpunkt und Ort der Erdbeben zu bestimmen. Zudem ist die Reichweite der Geräte recht begrenzt: Das Team verfügt derzeit nur über vier Standorte in Xi'an.

Das Ziel der Gruppe besteht darin, gemeinsam mit Forschern und Ländern Schwerkraftmessgeräte auf der ganzen Welt aufzustellen und so ein Netzwerk zu schaffen, das Daten erfasst und sammelt.

„Wenn es die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt auf sich zieht und sich an vielen Orten als wirksam erweist, wird dies eine sehr wichtige wissenschaftliche Entdeckung für die Erdbebenvorhersage sein“, sagte der Geologieprofessor Yue Zhongqi von der Universität Hongkong (China).

Quelle: https://baoquocte.vn/gioi-khoa-hoc-trung-quoc-tao-buoc-dot-pha-trong-linh-vuc-nghien-cuu-du-bao-ve-dong-dat-237389.html