Thomas Dalton
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In Kalifornien ist es seismisch gesehen etwas zu ruhig.
Der Staat erlebt eine jahrhundertelange Flaute in großen, bahnbrechenden Erdbeben, Zittern, die die Erde an der Oberfläche tatsächlich ausgleichen. Das große Erdbeben in San Francisco der Stärke 7,9 von 1906 war ein bahnbrechendes Beben. Fotos, die in der Folgezeit aufgenommen wurden, zeigen Straßen und Zäune mit neuen Kurven und Wendungen.
Neue Forschungsergebnisse haben ergeben, dass diese 100-jährige Erdbebenlücke höchstwahrscheinlich kein statistischer Zufall ist. Stattdessen verursacht wahrscheinlich etwas Geologisches die friedliche Zeit.
"Wir sind ungewöhnlich ruhig", sagte der Co-Autor der Studie, Glenn Biasi, Geophysiker beim US Geological Survey (USGS) in Pasadena, Kalifornien. "Die größten Fehler und die Fehler, die den größten Teil des Schlupfes tragen, sind nicht aufgetreten." [Bilder: Seltenes Filmmaterial der Verwüstung des Erdbebens von 1906 in San Francisco]
Unheimlich leise
Schlupf bezieht sich auf die Bewegung von Streik-Schlupf-Fehlern, die zu Bodenbrüchen führen können, wenn sie groß genug sind. Das liegt daran, dass bei Streik-Schlupf-Fehlern zwei Krustenbrocken in entgegengesetzten Richtungen nebeneinander liegen, wie zwei Züge, die auf einer Reihe von Nord-Süd-Gleisen aneinander vorbeifahren. Nach einem Streik-Schlupf-Beben kann die Oberfläche verschoben werden. Die Mittellinie der Autobahn könnte zum Beispiel abrupt anhalten und einen Fuß nach links wieder aufnehmen.
Auf einer Konferenz 2014 in Alaska stellte David Jackson, emeritierter Professor an der University of California in Berkeley, fest, dass der Golden State seit 1918 keines dieser Beben mehr gesehen hatte. Diese jahrhundertelange Lücke schien im Vergleich zu früheren Bebenmustern unwahrscheinlich im Staat. In seinem Vortrag mit dem denkwürdigen Titel "Hat jemand vergessen, die Erdbebenrechnung zu bezahlen?" Fragte sich Jackson, ob etwas mit den Daten der Wissenschaftler über historische Erdbeben nicht stimmte.
Hier kamen Biasi und seine Co-Autorin, die USGS-Paläoseismologin Katherine Scharer, ins Spiel. Die beiden sind Experten für Erdbeben vor langer Zeit und wussten, dass sie herausfinden konnten, ob die scheinbar seltsame Lücke nur ein Zufall in den Daten war.
Das Paar analysierte seismische Aufzeichnungen, die 1000 Jahre zurückreichen, von 12 Standorten in fünf Zweigen des kalifornischen Hauptfehlersystems: dem nördlichen San Andreas-Fehler, dem Hayward-Fehler, dem südlichen San Andreas-Fehler, dem San Jacinto-Fehler und dem südlichsten San Andreas-Fehler. Das System erstreckt sich von weit nördlich von San Francisco bis zur Grenze zu Mexiko.
Wackelige Zukunft?
Durch den Vergleich der Zeitlücken in der bahnbrechenden Aktivität bei allen Fehlern in zwei verschiedenen Datensätzen stellten die Forscher fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich alle fünf Zweige ein Jahrhundert lang auf einmal beruhigten, zufällig zufällig gering war. Tatsächlich schätzen die Forscher die Wahrscheinlichkeit auf 0,3 Prozent, dass die Ruhephase nur eine Eigenart der Statistik ist.
Manchmal konnte ein einzelner Zweig relativ ruhig sein, stellten die Forscher fest, aber alle, die sich 100 Jahre lang auf einmal beruhigten, waren beispiellos.
"Wir glauben nicht, dass es in den letzten tausend Jahren passiert ist", sagte Biasi. Das Team berichtete über seine Ergebnisse am Mittwoch (3. April) in der Zeitschrift Seismological Research Letters.
Die Ergebnisse könnten Auswirkungen auf die Zukunft haben. Die durchschnittliche Anzahl bodenbrechender Erdbeben pro Jahrhundert liegt laut Biasi bei drei oder vier. Dieses Jahrhundert hatte Null, also ist eine gute Wette, dass das nächste Jahrhundert geschäftiger sein wird.
"Sechs wäre vernünftig und hat einen Präzedenzfall", sagte Biasi.
Dieser Präzedenzfall ist das 19. Jahrhundert. Zwischen 1800 und 1900 erlebte Kalifornien sechs bahnbrechende Beben. Dann, zwischen 1900 und 1918, erlebte der Staat zwei weitere, das Beben von 1906 und einen Zittern der Stärke 6,7 auf der San Jacinto-Verwerfung in Südkalifornien.
Das bedeutet nicht, dass ein großes Beben zwangsläufig unmittelbar bevorsteht, sagte Biasi, nur dass die statistischen Würfel zugunsten einer Reihe von bahnbrechenden Beben geladen werden. Und bahnbrechende Erdbeben sind nicht das einzige Problem Kaliforniens. Das Beben in Loma Prieta in der Bay Area von 1989 tötete beispielsweise 63 Menschen, war jedoch kein bahnbrechender Zitternder. Auch das Erdbeben in Northridge 1994, bei dem 57 Menschen im San Fernando Valley ums Leben kamen, war nicht betroffen. Beben müssen nicht den Boden brechen, um gefährlich zu sein.
Das Verständnis, warum die Unterbrechung stattfindet, könnte jedoch dazu beitragen, die zukünftige Bedrohung für Kalifornien zu klären. Leider, sagte Biasi, sind sich die Wissenschaftler noch nicht sicher, wie sie die Flaute erklären sollen. Eine Möglichkeit, sagte er, sei, dass überdurchschnittliche Aktivitäten des späten 19. und frühen 20. Jahrhunderts "das System ausgewrungen" und gleichzeitig seismische Spannungen gelöst hätten. Die Fehler benötigen möglicherweise mehr Zeit, um Stress aufzubauen, bevor sie wieder brechen.
Eine andere Möglichkeit, sagte er, ist, dass es etwas gibt, das die Aktivität über diese fünf Hauptfehler hinweg synchronisiert. Was das wäre, bleibt jedoch ein Rätsel. Die Forscher müssen mit Computermodellen experimentieren, die Erdbeben simulieren, um festzustellen, welche Faktoren Kalifornien beruhigen - und welche den Staat erschaudern lassen.
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