Wasser kann Erdbeben auslösen

In Neuseeland entdecken Geophysiker Flüssigkeit in drei Tiefenzonen, die die Bewegungen der Erdplatten unterstützen

Subduktionszone in Neuseeland
Subduktionszone in Neuseeland

Wellington (Neuseeland)/Salt Lake City (USA) - Am Mittwochvormittag Ortszeit erschütterte ein Erdbeben der Stärke 6,0 Neuseeland vor der Küste der Südinsel. Und noch immer reicht das Wissen der Geophysiker nicht aus, rechtzeitig vor diesen Naturereignissen warnen zu können. Doch ein internationales Forscherteam fand nun heraus, dass Wasser im Untergrund eine wichtige Rolle bei diesen Erd-Eschütterungen spielt. In der Zeitschrift "Nature" berichten sie über ihre ausgedehnten Messungen, die bisher unbekannte Einblicke in die geologischen Prozesse am Rande des Pazifiks erlauben.

"Vielen Menschen ist es nicht bewusst, dass Flüssigkeiten direkt unter ihren Füßen Schäden verursachen können", sagt Phil Wannamaker von der University of Utah in Salt Lake City. Zusammen mit japanischen und neuseeländischen Kollegen analysierte er den Einfluss von eingeschlossenem Wasser auf Erdbeben an der Hikurangi Subduktionszone vor Neuseeland. Hier stoßen seit etwa 20 Millionen Jahren die Platten des Pazifischen Ozeans und des australischen Kontinents zusammen. Der Ozeanboden taucht dabei unter die Landmasse ab und verursacht bei diesem Prozess immer wieder starke Beben.

Mit hoch empfindlichen Sensoren konnten die Forscher nun die Reaktionen von elektromagnetischen Wellen des Sonnenwinds auf den Untergrund messen. Über diese so genannte Magnetotellurik lässt sich auf die elektrische Leitfähigkeit im Boden und damit über die enthaltenen Wassermengen zurück schließen. Nennenswerte Wassermengen machten Wannamaker und Kollegen nun in drei verschiedenen Tiefen aus. Bis in 15 Kilometer Tiefe transportiert der Meeresboden des Pazifik freies Wasser, das in die darüber liegende Australische Platte aufsteigen und dabei die Risse in der Erdkruste aufweiten kann.

Chemisch in den Gesteinen gebundenes Wasser entdeckten sie etwa 30 Kilometer unter der Erdoberfläche. Gesammelt in Rissen kann es hier als Schmiermittel zwischen den Erdplatten dienen. Die größte Ansammlung von Wasser zeigten die Daten schließlich in bis zu 100 Kilometer Tiefe. Diese Flüssigkeit steigt in Blasen nach oben und kann nach Aussage der Forscher sogar Beben mit einer Stärke von 7 auslösen. Dieser Prozess soll maßgeblich für das Starkbeben in der Murchison-Region Anfang des 20. Jahrhunderts verantwortlich gewesen sein.

Mit 20 Millionen Jahren zählt die Subduktionszone vor Neuseeland zwar zu den jüngsten rund um den Globus, dennoch könnten sich die neuen Erkenntnisse auch auf andere Regionen rund um den so genannten "Feuerring" entlang der Pazifikküsten übertragen lassen. Denn gerade die in 100 Kilometer Tiefe ausgemachten Wassermengen finden sich auch in älteren Subduktionszonen vor Kalifornien oder Japan.