Erdbeben im griechischen Raum und die Möglichkeiten ihrer Entschlüsselung – Neue Erkenntnisse bietet die Erfassung aktiver Verwerfungen.

Wissenschaftler vom Nationalen Observatorium von Athen (NOA) und aus Neuseeland haben mithilfe detaillierter Digitaler Geländemodelle (DEMs) eine systematische Kartierung des gesamten Landes vorgenommen, um die aktiven Verwerfungen im griechischen Festland zu erfassen, wo Erdbeben häufig vorkommen.

Die Forscher entdeckten Hunderte neuer seismischer Verwerfungen und zeichneten die bereits bekannten mit größerer Genauigkeit auf. Sie schufen die AFG (Active Faults Greece), die erste Datenbank aktiver Verwerfungen in Griechenland, die auf dem seismischen Abbild dieser Verwerfungen im Gelände basiert. Diese Veröffentlichung ist im renommierten Journal Scientific Data erschienen.

Dringender Bedarf an Verständnis der seismischen Quellen

Wie die internationale wissenschaftliche Gruppe, bestehend aus Dr. John Begg, Dr. Vasiliki Mousloupoulou, Dr. Dave Heron und Prof. Andy Nicol, dem Athener-Makedonischen Nachrichtenagentur mitteilte, verbirgt sich hinter den dramatischen Kontrasten der griechischen Landschaft eine unaufhörliche geologische Maschine:

„Das Land, eingeklemmt zwischen zwei Kontinenten, wird durch die anhaltende Bewegung Afrikas nach Norden und Eurasiens nach Süden verzerrt. Das Relief Griechenlands verändert sich weiterhin, hauptsächlich durch die Aktivität aktiver seismischer Verwerfungen. Viele dieser Verwerfungen bleiben jedoch gut verborgen unter Vegetation, in wachsenden städtischen Landschaften oder in der Komplexität des Reliefs selbst“, betonen die Forscher.

„Mit der Wirtschaft, die zunehmend auf Tourismus basiert, und dem Bestreben, ein energetisches Zentrum im östlichen Mittelmeer zu werden, muss Griechenland dringend die Verteilung der seismischen Quellen im Land besser verstehen. Dies erfordert eine detaillierte Kartierung der aktiven Verwerfungen im gesamten griechischen Festland und im marinen Bereich“.

Klassifizierung von Verwerfungen

Die AFG liefert der wissenschaftlichen Gemeinschaft die erste landesweite Karte aktiver Verwerfungen, die auf der Morphologie des Geländes basiert, im konsistenten Maßstab von 1:25.000.

In der AFG sind 3.815 Spuren von Verwerfungen verzeichnet, die in 892 Verwerfungen gruppiert sind, von denen mehr als die Hälfte hier zum ersten Mal kartiert ist. Zudem enthält sie 35 Oberflächenbrüche, die mit historischen Erdbeben in Verbindung stehen.

Jede Verwerfung wird gemäß der Forschung wie folgt klassifiziert:

• Aktiv: Wenn das Gelände kürzlich deformiert zu sein scheint.
• Vermutlich aktiv: Wenn die Verwerfung im Gelände zu erkennen ist, aber die Hinweise auf ihre Aktivität weniger klar sind.
• Ungewiss: Wenn weitere Beobachtungen erforderlich sind, um das Vorhandensein der Verwerfung zu bestätigen.

Wie die wissenschaftliche Gruppe betont, umfasst eine weiterführende Klassifizierung, wie stark die Verwerfungen ihren Eindruck im Gelände hinterlassen haben: „Spuren, die wie ‚Schnitte‘ aussehen, deuten auf kürzliche Aktivität hin (vermutlich im Holozän, also in den letzten 10.000 Jahren), während abgerundete Abdrücke an zunehmend ältere Erdbeben erinnern“, wird erläutert.

Über 2.000 aktive Verwerfungen identifiziert

Insgesamt werden mehr als 2.000 Spuren von Verwerfungen in der AFG als aktiv klassifiziert, während etwa 1.600 als vermutlich aktiv gelten. Die Analyse zeigte außerdem, dass mehr als die Hälfte der aktiven Verwerfungen in Griechenland den Fluss von Gewässern beeinflusst, Sedimente ablagert und die Grenzen zwischen Bergen und Tälern formt. Diese Beziehungen, so die Forscher, deuten darauf hin, dass einige aktive Verwerfungen unvermeidlich immer noch unsichtbar bleiben, „unter jüngeren Sedimenten verborgen“.

„In den letzten Jahren hat die Technologie die Art und Weise revolutioniert, wie wir die Erde ’sehen‘,“ hebt die internationale wissenschaftliche Gruppe in einem Interview hervor. Sie betonen, dass Digitale Geländemodelle (DEMs) es Wissenschaftlern ermöglichen, die Erde und ihre Bewegungen mit bisher unerreichter Präzision zu „lesen“.

Wichtigkeit der Kartierung für die Infrastruktur

Die Kartierung aktiver Verwerfungen hat jedoch nicht nur wissenschaftliche Relevanz, wie Dr. Vasiliki Mousloupoulou, Hauptforschungsleiterin am Geodynamischen Institut des Nationalen Observatoriums von Athen und Mitglied des wissenschaftlichen Teams, im Gespräch anmerkt: „Sie hat praktische Auswirkungen für die Sicherheit und Nachhaltigkeit der Infrastruktur im Land. Straßenachsen, Brücken, Staudämme und Energieanlagen müssen mit dem Wissen um die Verbreitung aktiver seismischer Quellen, die das Gelände verschieben können, entworfen werden. Die Informationen, die die AFG bereitstellt, können, wenn sie mit instrumentell erfassten Daten zu Erdbeben und Geländeveränderungen kombiniert werden, die griechischen Modelle zur seismischen Gefährdung verbessern“.

Dr. John Begg, ein führender Mitwirkender der AFG, bemerkt ebenfalls, dass „Technologie alleine nicht ausreicht. Die Interpretation von DEMs erfordert das geschulte Auge des Geologen, der in der Lage ist, eine tektonische Front von einer Erosionsoberfläche zu unterscheiden. Digitale Hinweise werden validiert, indem sie mit einer Reihe von Kriterien zur Aktivität von Verwerfungen, mit Feldbeobachtungen und im Vergleich zu bestehenden Studien konfrontiert werden. Die Stärke der AFG liegt in der Kombination technologischer Instrumente mit Jahrzehnten geologischen Wissens“, so Begg.

Entschlüsselung des Geländes

Wie die Forscher erläutern, ist ein solcher Ansatz besonders aufschlussreich für ein Land mit einem ausgeprägten Relief wie Griechenland. „Sorgfältige Beobachtung, in Verbindung mit der Erfahrung des Beobachters, kann die Spuren, die die Erdbeben hinterlassen haben, von denen unterscheiden, die durch natürliche Erosion oder menschliche Eingriffe entstanden sind. Erzeugte Bilder mit besonderer Beleuchtung (Hillshades) und Hangkartierungen (Slopemaps) zeigen, dass die Umkehrung eines Tals, die Umleitung eines Flusses oder die dreieckige Front eines Berges unfehlbare ‚ge morphologische Abdrucke‘ vergangener Erdbeben entlang aktiver Verwerfungen darstellen“, berichten sie.

Die AFG-Datenbank ist für alle kostenlos zugänglich. Zudem können über eine interaktive Karte von Griechenland Ingenieure, Forscher oder Bürger herausfinden, wo sich die aktiven Verwerfungen in ihrer Umgebung befinden und welche wesentlichen Merkmale sie haben. AFG – Active Faults Greece hofft, einen Beitrag zu nationalen Bemühungen zu leisten, die aktiven seismischen Quellen in Griechenland zu erfassen und ein Muster für andere seismisch aktive Länder zu sein, die digitale Landschaften zur Bestimmung aktiver Verwerfungen nutzen wollen.