Forscher versprechen, Erdbeben mehrere Monate im Voraus vorherzusagen: Wie ist das möglich?

Zwei Forscher haben ein digitales Tool entwickelt, das das Risiko eines Erdbebens mehrere Monate im Voraus vorhersagen kann. Wie funktioniert dieses Instrument? Kann es wirklich weltweit in Echtzeit eingesetzt werden?

Erdbeben Magnitude Seismograph Vorhersage
Dieses Instrument basiert auf dem Auftreten von „Vorbeben“ mit geringer Magnitude (unter 1,5) über einen Zeitraum von 3 Monaten vor dem großen Beben.

Wird es endlich keine falschen Erdbebenwarnungen mehr geben? Társilo Girona, Forscher am Institut für Geophysik der Universität von Alaska Fairbanks, USA, und sein Kollege Kyriaki Drymoni von der Universität München, Deutschland, haben ein digitales Tool entwickelt, mit dem frühere Erdbebenwarnungen möglich werden. Mit ihrer Hilfe wird es bald möglich sein, Erdbeben mehrere Monate im Voraus vorherzusagen.

Dank des maschinellen Lernens!

Ihre Forschung betrifft ein umstrittenes Gebiet, da wiederholte Fehlalarme oft zu wirtschaftlichen Störungen und öffentlichem Spott führen. Ihr innovatives digitales Werkzeug zielt darauf ab, Erdbeben zu antizipieren, um letztendlich Frühwarnungen herausgeben zu können, die Evakuierungen ermöglichen und Todesfälle verhindern. Eine Methode zur Erkennung von Erdbeben, die auf maschinellem Lernen basiert.

Konkret haben sie einen Algorithmus entwickelt, der in der Lage ist, in den seismischen Aktivitätsdaten ein anormales Ereignis zu erkennen, aus dem sie dann Schlüsse für die Vorhersage ziehen. Ihr Modell wurde rückblickend auf ein Erdbeben der Stärke 7,1 in Alaska im Jahr 2018 und auf zwei Erdbeben (6,4 und 7,1) in Kalifornien im Jahr 2019 getestet.

Was sie entdeckten, war beunruhigend: Diese starken Beben traten nach drei Monaten „anomaler seismischer Aktivität geringer Stärke“ (unter 1,5) auf 15 bis 25% des Territoriums der Regionen auf, die von dem starken Beben betroffen waren. Es handelt sich also um eine Art „Vorbeben“, die vor einem großen Beben warnen könnten.

Die Grenzen der Studie

Diese Vorbeben sollen mit dem Druckanstieg der „interstitiellen Flüssigkeiten“ zusammenhängen: Wenn der Druck der Flüssigkeiten im Inneren eines Gesteins ansteigt, und zwar weit über den Reibungswiderstand zweier Blöcke um eine geologische Verwerfung herum, wird das Beben ausgelöst.

Mit ihrem Modell gelang es den Forschern, eine Wahrscheinlichkeit von 80% für das Auftreten eines Erdbebens 30 Tage vor seinem tatsächlichen Auftreten und 85% einige Tage vor der Katastrophe zu erhalten. Das ist eine gute Leistung! Es sei jedoch daran erinnert, dass die Studie auf Regionen basiert, in denen Erdbeben mit einer Stärke von mehr als 6,4 auftreten, was in den letzten drei Jahrzehnten nicht überall der Fall war.

Und wer sagt uns, dass zukünftige Erdbeben ähnliche Anomalien verursachen werden wie vergangene Erdbeben? Wenn dies nicht der Fall ist, wäre der Algorithmus unwirksam ... Das digitale Tool muss auf jeden Fall anhand der historischen Daten der betroffenen Regionen und vor allem in Echtzeit getestet werden.

Quellen:

Prévoir les séismes avec plusieurs mois d'avance, est-ce vraiment possible? – Geo

UAF scientist's method could give months' warning of major earthquakes – University of Alaska Fairbanks

Abnormal low-magnitude seismicity preceding large-magnitude earthquakes – Nature Communications