Seismologie: Vollmond begünstigt starke Erdbeben

Es beginnt mit einem winzigen Riss im Fels, der immer weiter aufreißt – bis die zwei gegenüberliegenden Gesteinspakete teils um Dutzende Meter aneinander vorbeiruckeln. Wann genau ein Erdbeben beginnt, scheint wie eine Lotterie zu sein. Es gibt bisher keine Anzeichen dafür, dass es beispielsweise morgens mehr Beben gibt als am Abend. Dennoch suchen Geoforscher weiter nach möglichen Zusammenhängen.

Japanische Forscher haben nun offenbar einen solchen entdeckt. Wie sie im Fachmagazin „Nature Geoscience“ berichten, erhöhen Voll- und Neumond die Wahrscheinlichkeit für starke Erdbeben. In beiden Fällen ist die Gravitationswirkung des Erdtrabanten besonders groß. Diese zusätzliche Kraft kann die bereits im Gestein vorhandene Spannung verstärken und ein Aufbrechen des Untergrunds begünstigen, erläutert das Team um Satoshi Ide von der Universität Tokio.

In der Zeit um Neu- und Vollmond kracht es häufiger

Bereits im 19. Jahrhundert spekulierten Geologen, ob die Gezeiten einen Einfluss auf die Bebentätigkeit haben, schreiben die Autoren. In einigen Datensätzen habe es tatsächlich erkennbare Zusammenhänge gegeben, doch diese beschränkten sich auf einzelne Regionen, wie etwa Vulkansysteme, die als besonders sensibel gelten. Eine allgemeingültige Aussage ließ sich aber nicht ableiten. Ide und Kollegen haben nun drei Erdbebenkataloge herangezogen, die maßgebliche Erschütterungen für Japan, Kalifornien sowie die gesamte Erde verzeichnen. Für jedes Beben berechneten sie, wie groß die zusätzliche Spannung infolge der Gezeiten war. Sie taten das nicht nur für den Tag des Bebens selbst, sondern für jeden weiteren Tag im Vorfeld, bis zu zwei Wochen zurück.

Schaut man sich die Spannungswerte an, so verändern diese ihren Höchstwert von Tag zu Tag. Starke Erdbeben wie das von 2011 vor Japan oder das 2010er-Beben von Maule (Chile) traten auffallend häufig an Tagen auf, an denen der Einfluss der Gezeiten groß war, sprich: in der Zeit um Voll- oder Neumond.

Es mag verwunderlich sein, dass der geringe Spannungszuwachs durch die Tiden Einfluss auf Erdbeben hat, bei denen viel größere Kräfte im Spiel sind. Ides Team begründet das mit „Mini-Erdbeben“, die auch als Tremoren bezeichnet werden. Sie sind sehr schwach und führen dazu, dass zwei Erdplatten weitgehend unbemerkt aneinander vorbeiruckeln.

"Mini-Beben" sind sensibel für Gezeiten

Schon länger ist bekannt, dass Tremoren sensibel auf Gezeiten reagieren. Das wurde etwa für die San-Andreas-Störung in Kalifornien gezeigt. Nach Ansicht der Forscher gibt es zu Voll- und Neumond besonders viele Mini-Beben, die wiederum die Spannung in einer seismischen Region so deutlich verändern, dass die Wahrscheinlichkeit für ein größeres Erdbeben deutlich steigt.

„Die Arbeit zeigt einigermaßen überzeugend, dass es einen signifikanten Effekt von Gezeiten auf die Erdbebentätigkeit gibt. Zumindest bei sehr starken Beben“, sagt Frederik Tilmann vom Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) in Potsdam, der an der Studie nicht beteiligt ist. Warum das nur bei Erdbeben mit großer Magnitude zu sehen sei, aber nicht bei schwächeren, dafür fehle noch eine schlüssige Erklärung. „Da stehen wir Seismologen noch am Anfang.“

Auch Regen das Risiko für Erdstöße erhöhen

Für die Gefährdungsabschätzung in einer bestimmten Region nütze der aktuelle Befund zunächst wenig. Dort arbeiten die Forscher eher mit Aussagen in der Form „80-prozentige Wahrscheinlichkeit für ein Beben in den nächsten 30 Jahren“. Von tagesgenauen Prognosen sei man noch weit entfernt. „In Kalifornien und Italien gibt es erste Versuche dazu“, berichtet Tilmann. Dort stützen sich die Forscher auf die aktuelle seismische Aktivität: Gibt es mehrere messbare Beben in kurzer Zeit, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass weitere folgen. „Dieser Effekt hat größeren Einfluss als die Gezeiten.“ Auch das Wetter könne eine Rolle spielen, sagt der GFZ-Forscher. Versickert Regenwasser im Untergrund, kann es dort wie ein Schmiermittel wirken und flache Erdbeben begünstigen.