Erdbeben östlich der japanischen Küste - So etwas wurde noch nie aufgezeichnet

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"So etwas wurde noch nie aufgezeichnet"

Das Erdbeben östlich der japanischen Küste vom März dieses Jahres hat auch in wissenschaftlicher Hinsicht Grenzen gesprengt: Es wurde mit zehn Mal mehr Sensoren überwacht als jedes andere Beben zuvor. Nun erscheinen die ersten Analysen.

Kategorie: Tohoku-Oki Erstellt am 20.05.2011.
2011-03-11

Der 11. März 2011 wird als markantes Datum in die Geschichte Japans eingehen. Als das Datum, an dem die Apokalypse dem Meer entstieg: Das Tohoku-Oki-Beben 370 Kilometer nordöstlich von Tokio zerstörte mehr als 6.300 Gebäude, der darauf folgende Tsunami zog eine Spur der Verwüstung durch das Land und verursachte die bis heute andauernde Havarie des Atomkraftwerks Fukushima-Daiichi. Mindestens 14.000 Menschen starben durch das Beben oder dessen Folgewirkungen, der wirtschaftliche Schaden der Naturkatstrophe liegt bei geschätzten 200 Milliarden Euro.
Grafik Japan und Umgebung

Verwerfungszone des Tohoku-Oki-Bebens

Nur die Geowissenschaftler können der Katastrophe auch etwas Positives abgewinnen. Denn das Tohoku-Oki-Beben wurde so gut dokumentiert, wie keines zuvor: "Die Aufzeichnungen sind die besten, die es jemals bei einem großen Erdbeben gegeben hat", sagt Mark Simons vom Caltech Seismological Laboratory.

Er hat soeben mit einem Dutzend Kollegen eine Analyse vorgelegt, die das Erdbeben auch in geologischem Sinn als Ausnahmeereignis ausweisen. Auf der sogenannten Momenten-Magnituden-Skala lag dessen Stärke bei 9,0. Die freigesetzte Energie entsprach 39 Zettajoule bzw. 780.000 Hiroshima-Bomben - es war somit das stärkste jemals in Japan gemessene Beben.
250 Kilometer Absturzzone

Ursache dafür war das Abtauchen der Pazifischen unter die Nordamerikanische Platte. Der Prozess hatte im Lauf vieler Jahre eine Spannung in der Erdkruste aufgebaut, die sich im März plötzlich entlud. Betroffen war ein rund 250 Kilometer langes Stück der Verwerfung. Wie nun Simons im Fachblatt "Science" schreibt, ist das erstaunlich wenig.
Die Studie

"The 2011 Magnitude 9.0 Tohoku-Oki Earthquake: Mosaicking the Megathrust from Seconds to Centuries" ist im Fachblatt Science erschienen (doi: 10.1126/science.1206731).

Normalerweise würde man bei einem Beben dieser Größenordnung eher 500 Kilometer erwarten. Mehr als 30 Meter betrug die plötzliche Verrückung in der aktivsten, etwa 50 bis 100 Kilometer langen Zone. "So etwas wurde noch nie aufgezeichnet", sagt Simons. "Ich bin sicher, dass Ähnliches auch schon früher passiert ist. Aber wir haben erst seit 10 bis 15 Jahren die notwendige Technologie, wie etwa GPS."
"Wie ein Blatt Papier"

Simons und seine Kollegen stellten auch fest, dass die seismischen Wellen des Bebens offenbar an verschiedenen Orten entstanden sind - ein Unikum aus geologischer Sicht: "Die Wellen hoher Frequenz wurden viel näher an der Küste erzeugt als die mit niederer Frequenz", so Simons.

Die Wellen hoher Frequenz werden durch mechanische Belastung in der Erdkruste ausgelöst. Früher dachte man, sie seien daher auch als Indikator für das Ausmaß der Rutschung in der Verwerfungszone geeignet. Doch das erwies sich als falsch. Diesmal ließ sich kein Zusammenhang zwischen beiden Größen herstellen. Simons erklärt den Vorgang mit einem Vergleich - dem Zerreißen eines Blattes Papier: "Die größte Belastung entsteht nicht dort, wo das Papier zerrissen wurde, sondern dort, wo es noch nicht zerrissen wurde."

Für die Vorhersage zukünftiger Beben bringt allerdings auch diese detaillierte Analyse wenig bis nichts. Ob sich nämlich in der Zone südlich des Tohoku-Oki-Bebens, also in der Nähe von Tokio die Katastrophe wiederholen könnte, sei unklar. Simons: "Wir wissen es nicht."