Gebäude brechen in sich zusammen und anschließend rollt auch noch ein Tsunami über die Trümmerlandschaft hinweg – welche unfassbare Gewalt von Erdbeben ausgehen kann, haben zwei Erdbeben der letzten Jahre besonders eindrucksvoll dokumentiert: 2010 erschütterten Erdstöße der Stärke 8,8 die Küste der Region Maule in Chile und 2011 verwüstete ein Beben der Stärke 9,0 die Ostküste Japans in beiden Fällen gefolgt von einer Tsunami-Welle. Nun berichten zwei unabhängige Forscherteams von einem ungewöhnlichen Nebeneffekt dieser beiden Erdbeben: Einige Vulkane der betroffenen Regionen verloren bis zu 15 Zentimetern an Höhe.
Die weltweit stärksten Erdbeben ereignen sich in den sogenannten Subduktionszonen der Erdkruste, wo eine tektonische Platte unter die andere rutscht. Hier liegen auch häufig Vulkane. Bei einem Beben löst sich schlagartig die Spannung, dies sich über Jahrzehnte oder Jahrhunderte durch den Druck der Platten angesammelt hat. Plötzliche Höhenveränderungen sind in diesem Zusammenhang schon lange bekannt: Beispielsweise kann sich der Seeboden im Rahmen eines Bebens um mehrere Meter heben oder senken und dadurch Tsunamis auslösen. Dass Vulkane durch Erdbeben plötzlich an Höhe verlieren können, war dagegen bisher nicht bekannt.
Beide Wissenschaftlerteams nutzten für ihre Analysen Satellitendaten, um den Verformungen der Erdkruste auf die Spur zu kommen. Die japanischen Forscher konzentrierten sich dabei auf das Gebiet des Erdbebens von 2011, das andere Team blickte hingegen auf die 2010 betroffene Region in Chile. Beide Zonen umfassen mehrere Vulkane. Die unabhängigen Forschergruppen kamen bei der Auswertung der Daten zu auffallend ähnlichen Ergebnissen: Einige der Vulkane in den betroffenen Gebieten waren nach dem jeweiligen Beben deutlich abgesunken manche um bis zu 15 Zentimeter.
Unklarheit über Ursachen
Trotz der vergleichbaren Ergebnisse kommen die Forscher allerdings zu zwei unterschiedlichen Erklärungen für diesen Effekt . Die japanischen Wissenschaftler vermuten, dass das Magma unter den Vulkanen durch das Beben abgesunken ist und damit auch das umliegende Gestein. Sie präsentieren ein Modell eines solchen Mechanismus, das die festgestellte Absenkung der japanischen Vulkane ihrer Ansicht nach plausibel beschreibt. Das Team, dass sich mit dem chilenischen Erdbebengebiet befasst hat, kommt dagegen zu einem alternativen Erklärungsansatz: Ihrer Meinung nach könnten die Erschütterungen hydrothermale Flüssigkeiten freigesetzt und damit das Absinken verursacht haben. Welche der beiden Mechanismen der ausschlaggebende ist, bleibt also noch offen.
Die Ergebnisse legen allerdings eins eindeutig nahe: Vermutlich ist das Absinken von Vulkanen ein typischer Effekt im Rahmen von starken Erdbeben. In einem begleitenden News and Views Artikel in der Zeitschrift Nature Geoscience schreibt der Geologe Sigurjón Jónsson von der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi Arabien: Obwohl kein Konsens über die Ursachen des Absinkens besteht, unterstreichen die bemerkenswerten Beobachtungen, dass große Erdbeben die Eigenschaften vulkanischer Regionen deutlich verändern können und damit auch das Gefahrenpotential, das von den Feuerbergen ausgeht.
Youichiro Takada und Yo Fukushima: Nature Geoscience, doi: 10.1038/ngeo1857 M. E. Pritchard et al.: Nature Geoscience, doi: 10.1038/ngeo1855 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
