Erdstöße mitten im Kontinent: Heiße Ströme machen Erdbeben

Wo Erdplatten aneinanderstoßen, etwa in Japan, Kalifornien oder der Türkei, bebt regelmäßig der Untergrund. Doch auch fern solcher Plattengrenzen, mitten in Kontinenten, gibt es teils starke Erdbeben. Wie es zu solchen „Intraplattenbeben“ kommt, ist bis heute nicht genau verstanden. Im Fachblatt „Nature“ stellen Thorsten Becker von der Universität Südkalifornien in Los Angeles und Kollegen ein Modell vor, das zur Klärung beitragen könnte.

Ströme im Erdmantel bewegen Gestein an der Oberfläche

Sie haben sich den Westen der USA genauer angeschaut. Obwohl über 1000 Kilometer von der San-Andreas-Störung in Kalifornien entfernt, wackelt dort immer wieder der Boden. Die Epizentren sind nicht wahllos verteilt, sie finden sich vorrangig in einem Streifen, der von Utah im Süden bis nach Kanada im Norden verläuft. Mithilfe von seismischen und GPS-Daten haben die Forscher in den Untergrund „hineingeschaut“ und Bewegungen der Gesteine in großer Tiefe rekonstruiert.

Ihrem Modell zufolge entstehen viele Erdbeben durch heiße Strömungen im Erdmantel – jene zähflüssige Schale des Planeten, die sich unter der harten Erdkruste befindet. Steigt dort heißes Material nach oben, baut sich eine Spannung auf, die die Erdkruste etwas in die Höhe drückt. Vor allem aber schiebt sie die Gesteine zur Seite weg. Das geht natürlich nicht reibungslos vonstatten. Die Schichten verhaken sich immer wieder, bis die Spannung groß genug ist, um den Fels zu brechen – und so ein weiteres Beben auszulösen.

Am Rand alter Kontinente kracht es besonders oft

„Das Konzept erscheint plausibel, zumindest für die meisten Beben in der untersuchten Region“, sagt Frederik Tilmann vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam, der an der Studie nicht beteiligt ist. Aus seiner Sicht kommen darin andere Erklärungsansätze zu kurz. So finden sich viele Intraplattenbeben am Rand alter Kontinente, die heute von jüngeren Gesteinen umgeben sind. Die Erklärung: Alte Kontinente sind insgesamt härter als junger Fels, die Spannung im Untergrund „sammelt“ sich an der Grenze und führt dort häufiger zu Erdstößen.

Die Autoren um Becker geben selbst zu, dass ihre Idee neu und nicht der Weisheit letzter Schluss sei. Langfristig könne das Verständnis zu den Vorgängen im Untergrund helfen, bebenträchtige Gebiete zu identifizieren und auf die Gefahr vorzubereiten.