Daten vom Meeresboden helfen Erdbebenrisiko abzuschätzen

Wo eine ozeanische Platte unter eine kontinentale abtaucht, ist die Gefahr für besonders schwere Erdbeben und damit verbundene Tsunamis hoch. Eine solche so genannte Subduktionszone befindet sich vor der Westküste Nordamerikas: die Cascadia-Verwerfung, wo die Juan-de-Fuca-Platte auf einer Länge von 1000 Kilometern unter die Nordamerikanische Platte rutscht. Von einem Beben wäre die Küste von Vancouver in Kanada bis nach Nordkalifornien betroffen. Gegenwärtig sind die tektonischen Platten durch den hohen Reibungswiderstand blockiert. Doch irgendwann wird sich die aufgebaute Spannung in einem Megabeben entladen.

Um das künftige Verhalten der beteiligten tektonischen Platten und das Risiko für schwere Erdbeben besser einschätzen zu können, haben Wissenschaftler:innen unter der Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel im Rahmen der Expedition SO294 „CLOCKS“ (Northern Cascadia: Extent of locked zone, prism deformation, slip-to-toe, and the edge of subduction) seit September 2022 Daten in der nördlichen Cascadia-Region gesammelt.

„Wir wollten mehr über den aktuellen Stand der Verhakung der tektonischen Platten und über die Lage und die Größe der seismogenen Zone herausfinden“, sagt der Fahrtleiter, Dr. Michael Riedel, Geophysiker am GEOMAR. Die seismogene Zone bezeichnet den Bereich, in dem Erdbeben ihren Ursprung haben. Um diese Daten zu gewinnen, waren vom Forschungsschiff SONNE aus unter anderem 26 Langzeit-Ozeanboden-Seismometer vor Vancouver Island eingesetzt worden. Diese Messinstrumente können nicht nur Erdbebensignale aufzeichnen, sondern lassen durch die gesammelten Daten auch Rückschlüsse darauf zu, welche Temperaturen an der Plattengrenze herrschen, wieviel Flüssigkeit das Gestein enthält oder wie sich der Meeresboden bereits durch Beben verformt hat.

Nun wurden die Geräte im Rahmen einer internationalen Folgeexpedition in Zusammenarbeit mit den kanadischen und japanischen Forschungszentren Geological Survey of Canada (GSC) und Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) erfolgreich geborgen und die Daten gesichert. Michael Riedel: „Die Auswertung der Ergebnisse wird dazu beitragen, ein klareres Bild vom Zustand der Blockade und der seismischen Aktivität der Verwerfung zu zeichnen und so dabei helfen, große Subduktionszonen-Erdbeben und die damit verbundenen Tsunamis besser zu verstehen.“