Kalifornien liegt auf einem tektonischen Schleudersitz: Mehrere Erdplatten bewegen sich hier seitlich aneinander vorbei und bilden ein komplexes Gefüge aus miteinander verbundenen Verwerfungen. In Südkalifornien findet der größte Teil dieser Plattenbewegung entlang des San-Andreas-Grabens und der San-Jacinto-Verwerfung statt. Sind sie verhakt, baut sich in diesen Verwerfungen so lange Spannung auf, bis das Gestein nachgibt und bricht – ein Erdbeben ist die Folge.
Nächstes Starkbeben längst überfällig
Ein solches Beben ist jedoch in Südkalifornien längst überfällig. Historische Bebendaten legen nahe, dass es an der San-Andreas- und San-Jacinto-Verwerfung etwa alle hundert Jahre zu einem starken Erdbeben kommt. Doch seit dem Fort-Tejon-Starkbeben der Magnitude 7,9 im Jahr 1857 herrscht an der südlichen San-Andreas-Verwerfung eine ominöse Ruhe. Zwar hat es seither kleinere Erdbeben an Seitenästen gegeben, nicht aber an den beiden Hauptverwerfungen Südkaliforniens.
„Diese langanhaltende Ruhe weckt die Sorge, dass das nächste Ereignis in dieser Region besonders stark und komplex sein könnte“, erklären Liliane Burkhard von der Universität Bern und ihre Kollegen. Sie haben daher die seismologisch-tektonische Lage entlang der San-Andreas- und der San-Jacinto-Verwerfung noch einmal genauer analysiert. Dafür werteten die Forschenden tausend Jahre zurückreichende Erdbebendaten für Südkalifornien aus und fütterten damit ein geophysikalisches Modell, das die Prozesse dreidimensional und über die Zeit hinweg rekonstruiert.
„Das Modell zeigt, wie jedes Erdbeben die Spannung auf benachbarten Verwerfungssegmenten verändert und wie sich die Spannung in den ruhigen Intervallen zwischen den Ereignissen wieder aufbaut“, erklärt Burkhard. „Indem wir die Erdbebengeschichte Südkaliforniens als Simulation durchführen, können wir abschätzen, wie stark das Verwerfungssystem heute belastet ist.“
Höchstwerte der letzten tausend Jahre
Die Auswertungen bestätigen die Gefahr: In den südkalifornischen Verwerfungen haben sich heute mehr Spannungen aufgestaut als jemals zuvor in den letzten tausend Jahren, wie Burkhard und ihre Kollegen ermittelten. Dies bestätigt, dass Los Angles und die benachbarten Ballungsräume auf einer seismologischen „Zeitbombe“ sitzen – im Untergrund braut sich ein neues Starkbeben zusammen. „Die Frage, wann und wie sich das nächste große Erdbeben in dieser Region ereignen wird, ist eines der dringendsten Probleme der angewandten Geowissenschaften“, betont Burkhard.
