Verlauf eines Erdbebens simuliert: Insel Isla Santa María angehoben

Potsdam - Wissenschaftler des Potsdamer Geoforschungszentrums (GFZ) auf dem Telegrafenberg konnten gemeinsam mit Kollegen aus Chile und den USA den Verlauf eines Erdbebens aus dem Jahr 1835 auf der Insel Isla Santa María im Süden Zentralchiles simulieren. Wie die Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature Geoscience“ schreibt, beruht die Simulation auf den Auswertungen des Maule-Erdbebens von 2010. Das Phänomen gehört zu den größten Erdbeben, welches durch ein modernes Netzwerk weltraum-geodätischer und geophysikalischer Messsysteme am Boden vollständig erfasst wurde und ist daher gut dokumentiert.

Vor der Westküste Südamerikas taucht der Ozeanboden des Pazifiks unter den südamerikanischen Kontinent. Der Spannungsauf- und -abbau der Erdkruste entlang des ganzen Kontinents führt dazu, dass in rund anderthalb Jahrhunderten die gesamte Strecke von Feuerland bis Peru in einer Serie von Erdbeben einmal komplett durchbrechen wird. Das Beben von 1835 war der Beginn eines solchen seismischen Zyklus an dieser Stelle, wobei die Rekonstruktion der damaligen Vorgänge schwierig war. Allein die nautischen Karten von 1804 vor dem Beben, von 1835 und von 1886 sowie die präzisen Aufzeichnungen von Charles Darwins Kapitän Robert Fitzroy erlaubten in Verbindung mit modernen Methoden eine relativ genaue Bestimmung der Vertikalbewegung der Erdkruste über einen vollständigen seismischen Zyklus.

Zu Beginn eines solchen Zyklus wird Energie in Form einer elastischen Verformung der Erdkruste gespeichert, die bei einem Erdbeben dann schlagartig freigesetzt wird. Nachdem das Beben von 1835 mit einer Magnitude von etwa 8,5 die Isla Santa María um bis zu drei Meter angehoben hatte, sank die Insel im Verlauf der folgenden 175 Jahre wieder um anderthalb Meter ab und wurde durch das Erdbeben von Maule mit einer Momenten-Magnitude von 8,8 erneut um anderthalb bis zwei Meter angehoben. „Interessanterweise deuten unsere Beobachtungen aber darauf hin, dass nach einem solchen Beben das erneute Absinken nicht gleichmäßig geschieht“, erläutert Marcos Moreno vom GFZ. Vielmehr verhake sich die Platte unter der Insel zwischen den großen Erdbeben unter dem Rand Südamerikas und drücke ihn, mitsamt der Insel, nach unten und zugleich nach Osten. Während des Bebens drehe sich die Bewegungsrichtung um, Südamerikas Rand springe nach oben und nach Westen.

In der Summe ergibt sich über die Zeit eine dauerhafte Anhebung von 10 bis 20 Prozent. PNN