Längere Vorwarnzeit für die Millionen-Metropole

Statistiken zeigen, dass Istanbul wohl ein starkes Erdbeben bevorsteht. Forscher haben nun ein Verfahren gefunden, welches das Frühwarnsystem verbessern könnte.

Fussgänger auf der Galatabrücke in Istanbul, im Hintergrund die Süleymaniye-Moschee. Foto: Emrah Gurel (AP)

Fussgänger auf der Galatabrücke in Istanbul, im Hintergrund die Süleymaniye-Moschee. Foto: Emrah Gurel (AP)

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Fünfzehn Kilometer südlich von Istanbuls Altstadt tickt eine Zeitbombe im Untergrund. Dort verläuft eine geologische Spannungszone, die sich jederzeit in einem Erdbeben von verheerenden Ausmassen entladen kann. Wann genau es so weit ist, werden die Einwohner wahrscheinlich erst Sekunden vorher erfahren. Nun haben Wissenschaftler am Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) in Potsdam ein neues Verfahren entwickelt, das die Frühwarnzeit deutlich verlängern könnte.

In Geologenkreisen gilt Istanbul schon lange als eine der gefährlichsten Gegenden der Welt, neben San Francisco und Tokio. Die Millionen-Metropole liegt direkt an der sogenannten Nordanatolischen Verwerfung – dem Ort, an dem die Anatolische Kontinentalplatte im Süden und die Eurasische im Norden aneinander vorbeiwollen. Doch die Platten haben sich ineinander verhakt, und es staut sich immer mehr Energie im Untergrund auf. Wenn sich die Platten lösen, wird es einen grossen Knall geben. Die Frage ist nur: wann?

Einige türkische Wissenschaftler schätzen, dass sich das Beben nicht vor 2045 ereignen wird. Marco Bohnhoff vom GFZ hält solche Angaben für unseriös. Nach Zahlen gefragt, schätzt er die Wahrscheinlichkeit auf 70 Prozent, dass die Katastrophe in den nächsten 30 Jahren eintritt. Tatsächlich heisst das für Bohnhoff aber: «Das Beben kann jederzeit auftreten.» Deshalb arbeiten er und seine Kollegen seit Jahren an einem bisher ungelösten Problem der Geologie: Wie kann man gefährliche Erdstösse vorhersagen? «Wir können zwar den Ort und die Stärke eines kommenden Bebens abschätzen, nicht aber seinen Zeitpunkt», sagt Bohnhoff.

Seltsames Tierverhalten

Immerhin kennen Geologen mittlerweile eine Reihe von Vorläuferphänomenen, die im Vorfeld von Erdbeben auftreten können. Zum Beispiel wurde beobachtet, dass das Edelgas Radon vor einem Beben vermehrt im Boden freigesetzt wird. Auch Tiere haben sich vor Erdbeben mehrfach seltsam verhalten. Keines dieser Phänomene taugt aber bisher, um den Zeitpunkt des Bebens zuverlässig vorherzusagen.

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Eine rechtzeitige Warnung wäre jedoch für die Bewohner überlebenswichtig. Dann bleibt genügend Zeit, um Brücken und Tunnels automatisch zu sperren, Ampeln auf Rot zu stellen und andere Teile der Infrastruktur abzuschalten.

Da Istanbul so nahe an der kritischen Zone liegt, bleiben aber nur zwei bis fünf Sekunden für eine Frühwarnung. Zum Vergleich: Mexiko-Stadt lag beim Starkbeben im September 2017 rund 140 Kilometer vom Epizentrum entfernt. Dort blieben fast 30 Sekunden Zeit – «für die Frühwarnung eine Ewigkeit», sagt Bohnhoff.

Die Region um Istanbul blieb seit über 250 Jahren von Starkbeben verschont.

In der Fachzeitschrift «Scientific Reports» stellt Bohnhoff mit Kollegen nun ein neues Verfahren vor, das die Frühwarnzeit in der Region Istanbul erheblich verlängern könnte – im besten Fall auf mehrere Stunden. Die Wissenschaftler nutzen dabei ein Netz von Bohrlöchern in der Gegend, in denen sie in knapp 300 Meter Tiefe auch sehr schwache Erdbewegungen aufzeichnen können. Unter den kleinen Erschütterungen vermuten sie Vorbereitungsprozesse für ein grösseres Erdbeben.

Einen solchen Vorbereitungsprozess haben die Forscher im Juni 2016 südlich von Istanbul eingehend untersucht. Auch wenn das Beben mit der Stärke 4,2 wohl nur ein paar Gläser hat wackeln lassen, handelte es sich regional um das grösste seismische Ereignis seit Jahren. Dort beobachtete Bohnhoff Dutzende von Mikrobeben in den Stunden vor dem eigentlichen Hauptbeben. Wäre das wirklich ein charakteristisches Merkmal, liesse sich die Warnzeit für künftige Erdbeben in der Region deutlich ausdehnen.

Doch hier liegt auch der Haken: Ähnliche Vorläuferaktivitäten sind zwar auch von jüngsten Starkbeben in Japan 2011 und Chile 2014 bekannt. Aber die Beobachtungen sind längst nicht allgemeingültig, wie auch Bohnhoff betont. Dazu ist das System Erde zu komplex, und jedes Erdbeben hängt von zu vielen individuellen Faktoren ab.

70'000 Tote befürchtet

Martin Mai ist von der Bedeutung der Studie trotzdem überzeugt. Er ist Professor für Geophysik an der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technik in Saudiarabien. Die Studie sei «ein weiteres Teilchen im Puzzle ‹Ist Erdbebenvorhersage möglich?›» Wenn es eine Schwachstelle an dem neuen Verfahren gebe, dann diese: Für eine bessere statistische Grundlage müssten noch viele ähnliche Datensätze aufgezeichnet werden. «Am besten mit noch mehr seismischen Instrumenten und an vielen Orten, auch ausserhalb der Türkei», sagt Mai. Das wird sicher aber noch Jahre bis Jahrzehnte dauern – Zeit, die Istanbul vielleicht nicht mehr bleibt.

In den vergangenen Jahrzehnten hat die Erde entlang der Nordanatolischen Verwerfung immer wieder heftig gebebt. Einzig die Region um Istanbul blieb seit über 250 Jahren von Starkbeben verschont: Das letzte grosse Beben erschütterte die Stadt im Jahr 1766. Statistisch gesehen, ist ein Starkbeben der Magnitude 7 und höher in der Region längst überfällig.

Für die Stadt am Bosporus hätte ein solches Starkbeben verheerende Folgen. In der grössten Stadt Europas leben derzeit rund 15 Millionen Menschen, fast 20 Prozent der türkischen Bevölkerung. Mehr als 40 Prozent des Bruttosozialprodukts des Landes erwirtschaftet die Türkei hier. Bei einem schweren Erdbeben rechnen die Vereinten Nationen mit bis zu 70'000 Todesopfern und 120'000 Schwerverletzten. Dazu tragen auch die in weiten Teilen nicht erdbeben-sicheren Bauten bei.

(Redaktion Tamedia)

Erstellt: 05.11.2018, 17:13 Uhr

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