Erdbeben: Neue Kartierung von Bruchlinien beleuchtet die seismische Landschaft Griechenlands

Die Erdbeben im griechischen Raum und deren Entschlüsselung sind durch neue Daten über die aktiven Bruchlinien besser verständlich geworden. Wissenschaftler des Nationalen Observatoriums von Athen (NOA) und aus Neuseeland haben detaillierte digitale Höhenmodelle (DEMs) verwendet, um das gesamte Land systematisch zu kartieren und die aktiven Brüche im griechischen Festland zu erfassen, wo Erdbeben häufig auftreten.

Die Forscher entdeckten Hunderte neuer seismischer Bruchlinien und vollständigten die bereits bekannten Daten, indem sie die erste Datenbank aktiver Brüche in Griechenland, die AFG (Active Faults Greece), schufen. Diese Datenbank basiert auf dem seismischen Profil der Brüche im Gelände und wurde im renommierten Journal Scientific Data veröffentlicht.

Dringende Notwendigkeit der seismischen Kartierung

Wie das internationale wissenschaftliche Team, bestehend aus Dr. John Begg, Dr. Vasiliki Mouslopoulou, Dr. Dave Heron und Prof. Andy Nicol, dem Athener-Mazedonischen Nachrichtenagentur mitteilte, liegt in den dramatischen Kontrasten der griechischen Landschaft eine fortwährende geologische Dynamik:

„Das Land, eingeklemmt zwischen zwei Kontinenten, wird von der konstanten Bewegung Afrikas nach Norden und der Eurasischen Platte nach Süden verformt. Die Topographie Griechenlands ändert sich weiterhin, hauptsächlich durch die Aktivitäten aktiver seismischer Bruchlinien. Viele dieser Brüche bleiben jedoch gut verborgen unter Vegetation, innerhalb wachsender städtischer Landschaften oder der Komplexität des Geländes selbst“, betonen die Forscher.

Sie fügen hinzu: „Angesichts der zunehmenden Abhängigkeit der Wirtschaft von Tourismus und dem Streben, ein Energiezentrum im östlichen Mittelmeer zu werden, benötigt Griechenland dringend ein besseres Verständnis der Verbreitung seismischer Quellen im ganzen Land. Dies erfordert eine detaillierte Kartierung der aktiven Brüche über die gesamte terrestrische und unterseeische Fläche Griechenlands.“

Klassifizierung der Brüche

Die AFG bietet der wissenschaftlichen Gemeinschaft die erste umfassende Karte aktiver Brüche an, die auf der Morphologie des Geländes basiert und im Maßstab 1:25.000 erstellt wurde. In der AFG sind 3.815 Spuren von Brüchen verzeichnet, die in 892 Brüche gruppiert sind. Mehr als die Hälfte der Brüche ist hier erstmals kartiert worden, einschließlich 35 oberirdischer Brüche, die mit historischen Erdbeben verbunden sind.

Jeder Bruch wird gemäß der Forschung als folgt klassifiziert:

• Aktiv: Wenn die Morphologie darauf hinweist, dass sie kürzlich deformiert wurde.
• Eventuell aktiv: Wenn der Bruch im Gelände erkennbar ist, aber die Hinweise auf seine Aktivität weniger klar sind.
• Ungewiss: Wenn weitere Beobachtungen erforderlich sind, um das Vorhandensein des Bruchs zu bestätigen.

Die wissenschaftliche Gruppe betont, dass eine weitergehende Klassifizierung angibt, wie stark die Brüche ihr Profil im Gelände hinterlassen haben: „Spuren, die wie ‚Schnitte‘ erscheinen, deuten auf kürzliche Aktivität hin (vermutlich im Holozän, also in den letzten 10.000 Jahren), während abgerundete Profile auf zunehmend ältere Erdbeben hindeuten“, wird erläutert.

Aktive Brüche und ihre geologischen Auswirkungen

Insgesamt werden mehr als 2.000 Spuren von Brüchen in der AFG als aktiv klassifiziert, während etwa 1.600 als wahrscheinlich aktiv eingestuft werden. Die Analyse hat gezeigt, dass mehr als die Hälfte der aktiven Brüche in Griechenland die Flüsse steuern, die Sedimentablagerungen beeinflussen und die Grenzen zwischen Bergen und Tälern formen. Diese Beziehungen, so die Forscher, deuten darauf hin, dass einige aktive Brüche unvermeidlich nach wie vor unsichtbar bleiben, „begraben“ unter neueren Ablagerungen.

„In den letzten Jahren hat die Technologie die Art und Weise, wie wir die Erde ‚sehen‘, drastisch verändert“, betont das internationale wissenschaftliche Team.

Sie erklären weiter, dass ein DEM nicht nur eine Karte, sondern eine dreidimensionale Darstellung der Erdoberfläche ist. Jeder Punkt im Modell hat eine Höhe, die es den Wissenschaftlern ermöglicht, die Komplexität des Geländes mit außergewöhnlicher Detailgenauigkeit zu visualisieren und Strukturen zu identifizieren, die mit bloßem Auge unsichtbar sind.

Bedeutung der Kartierung für Infrastruktur

Die Kartierung aktiver Brüche hat jedoch nicht nur wissenschaftliche Relevanz, wie Dr. Vasiliki Mouslopoulou, die Hauptforscherin des Geodynamischen Instituts des Nationalen Observatoriums von Athen, erklärt: „Sie hat praktische Auswirkungen auf die Sicherheit und Nachhaltigkeit der Infrastruktur des Landes. Straßen, Brücken, Dämme und Energieanlagen müssen mit dem Wissen um die Verbreitung aktiver seismischer Quellen entworfen werden, die das Terrain bewegen könnten. Die Informationen, die die AFG bereitstellt, können, wenn sie mit instrumentellen Aufzeichnungen von Erdbeben und Bodenveränderungen kombiniert werden, die griechischen Modelle zur seismischen Risikoabschätzung verbessern.“

Dr. John Begg, ein wesentlicher Mitwirkender der AFG, merkt an: „Technologie allein reicht nicht aus. Die Interpretation von DEMs erfordert das geschulte Auge eines Geologen, der in der Lage ist, ein tektonisches Gesicht von einer Erosionseinheit zu unterscheiden. Digitale Hinweise werden validiert, wenn sie mit einer Reihe von Kriterien zur Aktivität von Brüchen, Feldbeobachtungen und dem Vergleich mit bestehenden Studien kontrastiert werden. Die Stärke der AFG liegt in der Kombination technologischer Werkzeuge mit Jahrzehnten geologischer Kenntnisse“, merkt er abschließend an.

Entschlüsselung der Topographie

Wie die Forscher betonen, ist ein solcher Ansatz besonders aufschlussreich für ein Land mit komplexer Topographie wie Griechenland. „Eine sorgfältige Beobachtung, in Kombination mit der Erfahrung des Beobachters, ist in der Lage, die Spuren zu unterscheiden, die durch Erdbeben entstanden sind, von denen, die durch natürliche Erosion oder menschliches Handeln gestaltet wurden. Spezialbilder mit besonderer Beleuchtung (Hillshades) und Neigungsdarstellungen (Slopemaps) zeigen, dass die Umkehrung eines Tals, die Umleitung eines Flusses oder die dreieckigen Flanken eines Berges unfehlbare ‚geomorphologische Abdrücke‘ vergangener Erdbeben entlang aktiver Brüche sind“, berichten sie.

Die Datenbank AFG ist für alle frei zugänglich. Darüber hinaus kann jeder Ingenieur, Forscher oder Bürger mithilfe einer interaktiven Karte Griechenlands sehen, wo sich die aktiven Brüche in seiner Umgebung befinden und welche wesentlichen Merkmale sie aufweisen. Die AFG – Active Faults Greece hofft, zur nationalen Anstrengung zur Kartierung aktiver seismischer Quellen in Griechenland beizutragen und ein Vorbild für andere seismisch aktive Länder zu werden, die digitale Landschaften nutzen wollen, um aktive Brüche zu identifizieren.