Was sind Eisbeben?

Es gibt Beben, die nicht durch Plattenbewegungen oder vulkanische Aktivität verursacht werden. Eisbeben sind häufige Phänomene in den Polargebieten, aber es gibt nur wenige Aufzeichnungen über sie, und ihre Entstehungsmechanismen sind bisher nur unzureichend verstanden... bis jetzt.

Erdbeben, Winter, Kälte, Finnland
Das Eisbeben von Oulu war eines der ersten, das in einem städtischen Gebiet registriert wurde und wertvolle Informationen für Forscher lieferte.

Am 6. Januar 2016 überraschte ein starkes Erdbeben die Bewohner von Oulu, Finnland. Es bildeten sich große Risse im Boden und in den Gebäuden der Stadt, und das Epizentrum wurde von einer 14 km von der Stätte entfernten Forschungsstation entdeckt. Dies hätte ein Erdbeben wie jedes andere sein können, das Problem ist, dass Finnland ein sehr stabiler tektonischer Ort ist.

Das Erdbeben wurde nicht durch Plattenbewegungen oder vulkanische Aktivität verursacht, sondern war das Ergebnis eines sehr feuchten Bodens und eines raschen Temperaturabfalls, der das unterirdische Wasser fast plötzlich gefrieren ließ. Da sich das Wasser ausdehnt, wenn es gefriert, übt das Eis Druck auf den Boden und die Felsen aus, manchmal mit genug Kraft, um es gewaltsam aufzubrechen. Dieses Phänomen wird als Eis- oder Frosterdbeben bezeichnet.

"Der Prozess ähnelt dem Einfrieren eines Kruges voll Wasser. Wenn das Eis keinen Platz mehr hat, um sich auszudehnen, wird der Druck, den es ausübt, schließlich den Widerstand des Gefäßes überwinden und das Glas zerbricht", sagte Jarkko Okkonen, ein Geowissenschaftler an der Universität Oulu.

Das Eisbeben von Oulu war eines der ersten, das in einem städtischen Gebiet registriert wurde, und lieferte wertvolle Informationen für Forscher, die versuchen zu verstehen, was die Ursachen dafür sind. Man geht davon aus, dass sie in den nördlichen Regionen der Welt recht häufig vorkommen, aber da sie im Allgemeinen in dünn besiedelten Gebieten vorkommen, ist es schwierig, die genauen Umweltbedingungen zu bestimmen, die zu ihrem Auftreten führen.

Vorhersage des nächsten Eisbebens

Das Erdbeben von Oulu 2016 ereignete sich am Ende einer langfristigen Umweltüberwachungsstudie, die in Mittelfinnland durchgeführt wurde. "Wir hatten zwischen 2011 und 2015 Daten mit Bodentemperatur- und Wassersonden an einem Standort mit Böden gesammelt, die dem Gebiet ähnlich sind, in dem sich das Frosterdbeben von 2016 ereignete", sagte Okkonen.

Die in Finnland gewonnene Daten zeigten, dass am Tag des Erdbebens der Boden von einer dünnen Schneeschicht bedeckt war, die Temperaturen nahe 0°C lagen und dem Erdbeben ein plötzlicher Temperaturabfall vorausging. Jetzt verwenden Okkonen und sein Team diese Daten, um die Umweltbedingungen, die zu dem Eisbeben geführt haben, rechnerisch zu modellieren und vorherzusagen, wann und wo sie in Zukunft auftreten könnten.

Dazu verwenden sie ein hydrologisches Modell, das die Schneeakkumulation und -schmelze simuliert, und ein Bodentemperaturmodell zeigt die Temperatur in verschiedenen Tiefen unter der Schneedecke. Die Ergebnisse der Modellierung werden zusammen mit Messungen der Lufttemperatur, der Schneeschichtdicke und der Bodentemperatur kombiniert, um die zeitlichen Variationen der thermischen Belastung im Boden zu berechnen und seine Brüche vorherzusagen.