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Im Schweizer Kanton Tessin wollen Forschende in dieser Woche ein kontrolliertes Mini-Erdbeben erzeugen. In einem weltweit besonderen Felslabor soll dazu Wasser unter hohem Druck in Gesteinsschichten gepresst werden. Ziel ist es, mit Hunderten Sensoren genau zu erfassen, wie sich das Gestein vor, während und nach dem Beben verhält. Die Wissenschaft hofft, daraus typische Muster abzuleiten, die langfristig zu besseren Erdbebenvorhersagen beitragen könnten. Das erklärt der Seismologe Men-Andrin Meier von der ETH Zürich, der das Projekt wissenschaftlich koordiniert.
Trotz des Namens FEAR bestehe laut Meier kein Grund zur Sorge. Geplant sei lediglich ein Beben der Magnitude 1. Damit ein solches Ereignis an der Oberfläche überhaupt spürbar wäre, müsste es rund 200-mal stärker ausfallen. Die Abkürzung FEAR steht für Fault Activation and Earthquake Rupture. Schwere Schäden treten bei Erdbeben in der Regel erst ab etwa Magnitude 5 auf.
Bewegung des Gesteins nur im Millimeterbereich
Nach Einschätzung der Forschenden ist es äußerst unwahrscheinlich, dass das Experiment versehentlich ein stärkeres Beben auslöst. Der Versuch findet in etwas mehr als einem Kilometer Tiefe statt. Dort seien die Spannungen im Gestein normalerweise nicht hoch genug, um größere Erschütterungen hervorzurufen. Erwartet wird vielmehr eine minimale Verschiebung des Gesteins um ein bis zwei Millimeter entlang einer Bruchzone von bis zu 100 Metern Länge.
Das gesamte Felslabor wird rund um die Uhr überwacht. Falls sich unerwartete Aktivitäten zeigen, kann der Versuch jederzeit gestoppt werden.
Das Bedretto-Felslabor befindet sich im Gotthardmassiv in einem ehemaligen Baustollen des Furka-Basistunnels. Über Jahre hinweg wurde die Anlage mit mehr als 40 Bohrlöchern und umfangreicher Messtechnik ausgestattet. Laut Meier gibt es zwar auch anderswo vergleichbare Forschung, doch eine Störungszone sei weltweit nirgends so dicht mit Sensoren und Instrumenten bestückt.
Das Beben entsteht direkt am Messort
Für den Versuch wird Wasser über Leitungen an zwei Punkten zwischen Gesteinsschichten gepumpt, wobei der Druck schrittweise erhöht wird. Wann genau das Beben ausgelöst wird, lässt sich nur schwer vorhersagen. Das Forschungsteam hat dafür ein Zeitfenster von zehn Tagen eingeplant, geht jedoch davon aus, dass es schneller gehen könnte.
Die gewonnenen Daten sollen auch helfen, Bruchvorgänge bei größeren Erdbeben weltweit besser zu verstehen. Untersucht werden soll etwa, wann sich ein Bruch beschleunigt, wann er stoppt und wie viel Energie dabei verloren geht.
Die Alpen gelten als aktives Gebirge, in dem regelmäßig kleine Erdbeben auftreten. Allerdings ist kaum vorherzusagen, wann und wo sie stattfinden. Natürliche Beben lassen sich deshalb nur selten direkt und umfassend messen. Mit dem FEAR-Projekt soll ein Beben gezielt genau dort erzeugt werden, wo sämtliche Sensoren die Vorgänge lückenlos erfassen können.
Quelle: dpa/bearbeitet durch Topaktuell Redaktion
