400 km langer Riss

Beben vor Japan hat Meeresboden verändert

(Bild: RF Forschungsschiffahrt GmbH, Bremen)

Das verheerende Erdbeben und der darauffolgende Tsunami am 11. März 2011 haben nicht nur an der japanischen Küste große Spuren hinterlassen. Auch in dem Unterseegebiet, wo sich das Epizentrum befand, finden sich Spuren dieses und ähnlich verheerender früherer Beben. Das haben deutsche, schweizerische und japanische Forscher durch Analysen des Meeresbodens im Japanischen Graben nachgewiesen.

Um ein derart großes Gebiet wie das des Epizentrums des sogenannten Tohoku-Bebens wissenschaftlich zu analysieren, brauche es vor allem mehrere geeignete Geräte, so der Direktor des Zentrums für Marine Umweltwissenschaften in Bremen, Gerold Wefer. In Zusammenarbeit mit japanischen Erdbebenforschern hat das deutsche Forschungsschiff "Sonne" (Bild) zwischen 8. März und dem 6. April mittels Fächerecholot das Profil des Meeresbodens rund 130 Kilometer vor der Küste Japans vermessen. Erste Ergebnisse haben die Wissenschaftler am Mittwoch auf der Generalversammlung der Geowissenschaftlichen Union in Wien präsentiert.

Erdkruste auf 400 km Länge aufgerissen
Aufgrund des Vergleichs der neuen Daten mit Aufzeichnungen aus den Jahren 1999 und 2004 konnten die Experten bereits zuvor gefundene Veränderungen des Meeresbodens in höherer Präzision bestätigen. Es zeigte sich, dass sich der Meeresboden auf einem Gebiet von über 15.000 Quadratkilometern um durchschnittlich etwa fünf Meter gehoben hat und große Erdbewegungen stattfanden. Die Erdkruste riss auf etwa 400 Kilometern Länge auf und einzelne Bereiche wanderten um bis zu 50 Meter nach Osten.

Bohrkerne erlauben Blick in die Vergangenheit
Im zweiten Teil der Expedition entnahm eine Forschungsgruppe um Michael Strasser vom Geologischen Institut der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich Bohrkerne des Meeresbodens in 1.350 bis 7.550 Metern Tiefe. In den Proben konnten die Wissenschaftler den "Fingerabdruck" des Tohoku-Erdbebens nachweisen. Die Ablagerungen in den Kernen geben den Forschern auch die Möglichkeit, weiter in der Zeit zurück zu gehen.

In ersten Analysen fanden sie auch Spuren von mindestens drei weiteren Beben ähnlichen Ausmaßes, die in der Vergangenheit stattgefunden haben. So fanden Strasser und seine ETH-Kollegen in 7.550 Meter Tiefe Mikrofossilien, die eigentlich nur in bis zu 4.000 Meter tiefen Meeresböden zu finden seien - eindeutige Hinweise auf Unterwasserbeben, wie der Forscher erklärte.

Hinweise auf frühere Mega-Beben
In weiteren Untersuchungen gehe es darum, Hinweise darauf zu finden, wann diese Verwerfungen im Meeresboden stattgefunden haben. Die Erkenntnis, dass in dem Gebiet bereits früher derartige Beben stattgefunden haben, komme nicht überraschend, mit diesen Methoden wurde "so etwas vorher aber noch nie nachgewiesen", so Strasser. Die Untersuchungen könnten dabei helfen, die Auftrittswahrscheinlichkeit solcher Beben zukünftig besser einzuschätzen.