Sicherheit 09.03.2012, 12:00 Uhr

Erdbeben-Experten: Gefahren­karten weisen erhebliche Mängel auf

Die Katastrophe von Japan hat unter Seismologen den Blick auf die Erdbebengefährdung weltweit geschärft. Aus dem Megabeben vom vergangenen März im Fernen Osten ziehen Fachleute ihre Schlüsse

Ein so gewaltiges Erdbeben wie das vom 11. März 2011 hatten Forscher bis dato kaum je gesehen. Nordöstlich von Japan verschob sich der Meeresboden bei dem Beben der Magnitude 9,0 um über 40 m. Im Tsunami, der sich daraufhin über die Küste wälzte, starben mehr als 15 800 Menschen über 3400 gelten noch als vermisst. Ganze Ortschaften wurden ausradiert, im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi kam es zu schweren Unfällen in mehreren Reaktoren.

Die Katastrophe hat inzwischen eine Diskussion darüber ausgelöst, was sich in der seismologischen Beurteilung Japans verbessern muss. Einige Aufregung gab es wegen der offiziellen Einschätzung der Gefährdung. Mit so heftigen Erdstößen hatten die in Japan tonangebenden Experten im Gebiet nordöstlich der Hauptinsel Honshu nicht gerechnet.

Robert Geller, amerikanischer Seismologe am Department of Earth and Planetary Science der Universität Tokio, sitzt in seinem winzigen Arbeitszimmer, von dessen Regalen es am 11. März Papier regnete, und lächelt ironisch. In der Hand hält er die Gefahrenkarte, die von der in Japan staatlich verankerten Zentrale zur Förderung der Erdbebenforschung herausgegeben wurde.

Das Gebiet mit der größten Bebengefahr erstreckt sich auf der Karte von der Region Tokio nach Südwesten bis zur Insel Shikoku. Ganz anders sieht es im Nordosten aus: Dort ist der Karte zufolge kaum mit schweren Erdbeben zu rechnen. Dabei lässt sich aus küstennahen Ablagerungen auf hohe Tsunamis und somit indirekt auf seltene, sehr starke Erdbeben in der Vergangenheit schließen.

Fukushima-Betreiberfirma Tepco wusste von Erdbeben-Risiken

Das wusste selbst die Fukushima-Betreiberfirma Tepco, denn 2009 hatte der Seismologe Yukinobu Okamura in einem Komitee zur Erdbebensicherheit ausdrücklich gewarnt, nordöstlich der Hauptinsel könnten sich sehr schwere Erdbeben ereignen.

Laut Geller ist die Erdbebengefährdung in Japan bisher prinzipiell falsch ermittelt worden. Beben mit Todesopfern seien seit 1979 in Japan immer wieder an Orten aufgetreten, wo die Gefahrenkarte Sicherheit vorgaukelte, sagte der Seismologe.

Die offizielle Karte basiere auf untauglichen Theorien, so Geller. Man habe sich in Japan zu sehr auf „charakteristische“ Beben fokussiert, für die es Vorbilder in der Vergangenheit gebe, etwa das „Tokai-Beben“ in der Region südwestlich von Tokio.

Die Behörden nehmen aufgrund historischer Aufzeichnungen an, dass dieses Beben alle 100 bis 150 Jahre stattfindet. Das letzte ereignete sich 1854, demnach wäre das nächste überfällig. Dabei wisse man heute, dass Beben keiner streng definierten Periodizität folgten, erklärte Geller. Auch die Idee einer „seismischen Lücke“ habe sich bisher nicht bestätigen lassen. Laut dieser Vorstellung ist ein Beben an einer langgestreckten Verwerfung vor allem dort zu erwarten, wo sich die angestaute Spannung lange nicht mehr entladen hat.

Viele Modellvorstellungen von Erdbeben müssen überprüft werden

„Geller provoziert gerne“, sagte dazu der Seismologe Danijel Schorlemmer vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam. Er würde einige Aussagen etwas schwächer formulieren in der generellen Bewertung gibt er seinem amerikanischen Fachkollegen aber recht. Viele Modellvorstellungen von Erdbeben in Japan – und anderswo – würden einem rigorosen Test anhand von Messdaten vermutlich nicht standhalten. Schorlemmer selbst fordert solche Prüfungen der Modelle seit Jahren.

Das Megabeben vom 2011 hat Japans Seismologen aufgeschreckt. Geller fordert, die nationale Gefahrenbewertung zu überarbeiten. Mit schweren Erdbeben sei in ganz Japan zu rechnen. Unterschiede gebe es bloß insofern, als die Gefahr am Pazifik größer sei als zum Japanischen Meer hin.

„Alle fünf Beben mit einer Magnitude von 9,0 und mehr, die bisher weltweit gemessen wurden, sind an Subduktionszonen aufgetreten“, erläuterte Geller. Warumsollten sich solche Beben also nicht auch an weiteren dieser Zonen ereignen können, wo eine tektonische Platte unter die andere abtaucht?

Experten rufen zu weltweiten Überprüfung von Erdbeben-Gefahrenkarten auf

Gemeinsam mit zwei amerikanischen Kollegen rief Geller in einem Kommentar in den „Seismological Research Letters“ dazu auf, die Gefahrenkarten weltweit streng anhand von empirischen Daten zu erproben.

Das sei keine neue Forderung, sagte Schorlemmer, der Ruf nach Tests werde aber immer lauter. Es gebe bereits vielversprechende Ansätze. Im internationalen Projekt „Global Earthquake Model“, an dem er mitwirke, würden Vorhersagen der Erdbebengefahr und möglicher Schäden so präzise formuliert, dass sie sich später quantitativ überprüfen ließen. Auch Forscher der ETH Zürich haben zum Aufbau des Global Earthquake Model beigetragen.

Wahrscheinlich gebe es auf der Erde noch unbekannte tektonische Verwerfungen, sagt Schorlemmer. Vor allem der afrikanische Kontinent gilt als zu wenig erkundet; Überraschungen sind aber zum Beispiel auch im Mittelmeerraum denkbar. Die Lehren, die Wissenschafter aus dem Megabeben von Japan ziehen, gehen über den Fernen Osten weit hinaus.

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