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Spurensuche in der Tiefe

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 31.03.2010 17:19

Die Aufzeichnungen über Erdbeben in Kalifornien reichen nur wenig mehr als 200 Jahre zurück, zu wenig, um Aussagen über die Wiederkehrwahrscheinlichkeit großer Erdbeben zu machen. Geologen müssen daher die historische Überlieferung durch geologische Befunde ergänzen, bei den jüngsten Untersuchungen in der Carrizo-Ebene nördlich von Los Angeles stießen die Wissenschaftler auf Überraschungen.

San-Andreas-VerwerfungAm Nachmittag des 9. Januar 1857 wurden die Bewohner von Fort Tejon, einem winzigen und einsamen Armeeposten im Grapevine Canyon mitten in Kalifornien von heftigen Schwankungen aus ihren Häusern getrieben. Drei Minuten dauerten die Bebenwellen, danach waren zwei Häuser abbruchreif, weitere drei mussten komplett saniert werden und alle anderen waren ebenfalls beschädigt. In der nahezu unbewohnten Gegend starb glücklicherweise nur eine Person, weil das Lehmziegelhaus über ihr zusammenbrach.  Mit diesem Beben begannen die Aufzeichnungen in Südkalifornien und es ist mit einer Magnitude von 7,9 auch bislang das schwerste gewesen, das in historischer Zeit den Golden-State erschüttert hat.  Es übertraf sogar das berüchtigte San-Francisco-Beben von 1906 an Magnitude.

"Wir wissen noch von einem Beben von 1812, das die Missionskirche von San Juan Capistrano zerstörte", berichtet Lisa Grant Ludwig, Geologin an der Universität von Kalifornien in Irvine, "aber ansonsten reichen die schriftlichen Aufzeichnungen nicht weiter zurück, daher müssen wir auf geologische Spurensuche gehen." Heutzutage gehört der Süden Kaliforniens zu den am dichtesten besiedelten Gebieten der Erde, daher muss sich die Spurensuche auf ausgewählte Gebiete wie etwa die Carrizo-Ebene beschränken. Dort aber ist die Erdbebenzone augenfällig, vor allem aus der Luft. Wie eine Furche durchzieht die Störung schnurgerade die Ebene, immer wieder gekreuzt von den meist ausgetrockneten Betten der Sturzbäche, in denen bei Regenfällen das Wasser von den Temblor-Bergen in Richtung Küste stürzt. "Diese Flussbetten werden versetzt, wenn sie auf die Störung treffen", so Lisa Grant, "deshalb kann man die Störung so gut an ihren Versätzen erkennen."

Wallace CreekAn einer Stelle in der Carrizo-Ebene schauten sich die Forscher das Geschehen genauer an und hoben einen Graben quer zur Störung aus. Jedes große Beben hinterlässt seine Spuren im Untergrund, denn durch den plötzlichen Bruch werden zuvor durchgehende Erdschichten auseinandergerissen und beide Teile gegeneinander versetzt. Diese Versätze kann man erkennen und man kann sie indirekt datieren. "Wir können die Sedimente unter- und oberhalb der Erdbeben datieren, die also vor- und nachher abgelagert wurden", erklärt Lisa Grant. Genutzt haben sie die Standard-Datierungsmethode mit Hilfe des radioaktiven Kohlenstoffisotops C-14. Durch Fortschritte in der Technik gelingen diese Datierungen immer besser, so dass die Forscher eine ausgesprochen genaue Chronologie vorlegen können, sobald ihre Arbeiten beendet sind.

Um auch noch die kleinsten Versätze an der Oberfläche aufzuspüren griffen die Forscher auf Lidar-Daten zurück, die von der gesamten San-Andreas-Verwerfung vorliegen. Ein Flugzeug hatte die Störung abgeflogen und mit einem Laser die Oberfläche wie ein Scanner abgetastet. Dadurch kann man selbst geringste Profiländerungen erkennen. "Wir haben geguckt, ob noch mehr versetzte Flüsse zu sehen sind, die im Gelände nicht erkennbar sind", so Olaf Zielke, "manche Flussbetten sind nur ein paar Zentimeter tief und etliche Meter breit, die sieht man am Erdboden gar nicht." Und tatsächlich fanden die Geologen auf den Lidar-Karten noch etliche bisher unbekannte Flüsse. "Wir haben unscheinbare Erscheinungen entdeckt, die Geologen am Boden entgangen wären, und die man auch tatsächlich übersehen hat", berichtet Lisa Grant.