Erdstöße schütteln die Gegend am indischen Koyna-Staudamm. Wissenschaftler wollen das Natur-Labor nutzen, um Beben in anderen Teilen der Welt vorherzusagen.
An einer zuverlässigen Erdbeben-Vorhersage haben sich die Experten bislang die Zähne ausgebissen. Lange Ruhephasen zwischen starken Erdstößen erschweren ihre Arbeit: Wenn sie in einer brisanten Region ihre Gerätschaften aufgestellt haben, um live dabeizusein, passiert oft viele Jahre nichts.
Im indischen Bundesstaat Maharashtra ist das anders. Hans-Joachim Kümpel, Professor am Geologischen Institut der Universität Bonn, spricht von einem „ungeplanten Erdkrustenlabor” , das Ingenieure hier in den fünfziger Jahren errichtet haben. Damals wurde der 103 Meter hohe Koyna-Staudamm aufgeschüttet. Hinter ihm füllte sich ein 60 Kilometer langer See mit rund 2,8 Milliarden Kubikmetern Wasser. Seitdem kommt die Region nicht mehr zur Ruhe. Durchschnittlich alle drei Monate schüttelt ein mittelstarkes Beben (Magnitude 4 und mehr) den Untergrund. Die bislang stärkste Erschütterung (Magnitude 6,3) tötete im Dezember 1967 rund 200 Menschen und richtete am Damm Schäden an. Daß Stauseen Erdbeben auslösen können, wissen Experten seit langem. Weltweit gibt es rund 30 Seen mit erhöhter Seismizität. Denn mit steigendem Wasserspiegel wächst auch der Druck des Grundwassers, preßt Spalten und Klüfte auseinander und lockert damit den Gesteinsverband. Der Wasserdruck reduziert die Reibungskräfte, die sonst für festen Zusammenhalt sorgen. So können sich Spannungen in der Erdkruste als Erdbeben entladen.
Der Koyna-Stausee tanzt allerdings aus der Reihe – nicht nur wegen der Stärke der Beben. Während bei den meisten Seen die Unruhe nach 10 bis 15 Jahren abklingt, gibt es in Indien auch nach fast 40 Jahren keine Entwarnung. Das hat wohl mehrere Ursachen: Zum einen steht die Erdkruste dort unter Spannung, weil der indische Subkontinent im Schraubstock sich verschiebender Erdkrustenplatten steckt. Außerdem wurde in den achtziger Jahren nur 30 Kilometer entfernt ein weiterer, 77 Meter hoher Damm errichtet – und die Wasserstände in beiden Seen schwanken erheblich. Der Pegel sinkt in der Trockenzeit um durchschnittlich 35 Meter und kann während des Monsuns in einer Woche um 12 Meter steigen.
Das deutsch-indische Team um Prof. Kümpel und Dr. Harsh K. Gupta vom Nationalen Forschungsinstitut für Geophysik in Hyderabad hat 21 Brunnen ins Gestein gebohrt, zwischen 90 und 250 Meter tief, um die Vorgänge im Grundwasser detailliert beobachten zu können. Wie die Forscher feststellten, schnellten Brunnenpegel nach einem Erdstoß mehrere Zentimeter in die Höhe – sichtbar am Zackensprung im rechten Drittel der beiden „Pegelschriebe” oben und unten. Offenbar hatte die Erschütterung, deren Zentrum fünf Kilometer tief lag, die Gesteinsspannungen bis hoch zur Erdoberfläche verändert. Vielleicht schafft das indische „ Naturlabor” eine Grundlage für künftige Erdbebenvorhersagen auch an anderen Stellen der Welt. Bislang wagt Kümpel allerdings keine offiziellen Aussagen. Die Messungen laufen noch bis 2003, erst danach geht es an die statistische Auswertung.
Fest steht, daß „Porenwasser” im Gestein sogar bei Erdbeben abseits von Staudämmen eine große Rolle spielt. Das hat vor kurzem auch ein Langzeit-Projekt quasi vor unserer Haustür gezeigt – im 9101 Meter tiefen deutschen Superbohrloch, der Kontinentalen Tiefbohrung von Windischeschenbach in der Oberpfalz. Wissenschaftler preßten zwischen August und November letzten Jahres insgesamt rund 4000 Kubikmeter Wasser ins Bohrloch und horchten mit einem Heer von Seismographen auf die Reaktion. Die blieb nicht aus: Die Geräte registrierten Tausende von – nicht spürbaren – Mikrobeben, ein regelrechtes Knister-Feuerwerk im Untergrund.
Klaus Jacob
