Observatorium Moxa erfasst alle Beben ab 6,0 auf Richterskala

Auch im Geodynamischen Observatorium Moxa der Friedrich-Schiller-Universität Jena schlug am Freitag das Seismometer aus. Alle Erdbeben mit einer Magnitude ab 6,0 auf der Richterskala weltweit können hier erfasst werden.

Wernfried Kühnel, Stationsingenieur im Geodymnamischen Observatorium Moxa (Saale-Orla-Kreis), betrachtet an einem Neigungsmesser die Aufzeichnung während des schweren Erdbebens (Stärke 8,9) in Japan.

Wernfried Kühnel, Stationsingenieur im Geodymnamischen Observatorium Moxa (Saale-Orla-Kreis), betrachtet an einem Neigungsmesser die Aufzeichnung während des schweren Erdbebens (Stärke 8,9) in Japan.

Foto: zgt

Moxa. "Die Wellen, die solche Beben aussenden, bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa sechs bis zehn Kilometer pro Sekunde durch den gesamten Erdkörper", erklärt Dr. Thomas Jahr, der Leiter der Messstation. "Das Beben vor Japan war hier also etwa 20 Minuten später spürbar." Ein Nachbeben von Montag ist ebenso mit einer Stärke von 6,1 in Moxa registriert worden.

In einer Größenordnung von Mikrometern bis sogar Millimetern bewegte sich die Erde auch weit entfernt vom Epizentrum. Zumindest vom Seismometer kann diese Bewegung wahrgenommen werden. "Dieses Messgerät besteht im Prinzip aus einer Feder, an der eine Masse befestigt ist", erläutert der Jenaer Geophysiker. "Läuft eine Welle hindurch, beginnt die Masse zu schwingen und erlaubt so die Bestimmung der Bodenbewegung." Gleicht man dann die Messergebnisse mit denen von anderen Stationen ab, kann man schnell feststellen, wo genau ein Erdbeben passiert ist, wie groß die Magnitude war und in welcher Tiefe es stattgefunden hat.

Denn nicht nur auf dem Meeresgrund passieren solche Erdbeben. "In Japan spielte sich das ganze etwa 28 Kilometer unter dem Meeresboden in der oberen Lithosphäre ab", sagt Thomas Jahr. Hier liegt eine sogenannte Subduktionszone. Das heißt, hier schiebt sich eine tektonische Platte langsam unter eine andere. "Dabei verhaken sich beide Platten ineinander und es baut sich mit der Zeit eine große Spannung auf", veranschaulicht der Erdbebenexperte. "Diese wird freigesetzt, wenn das Gestein schlagartig bricht – ein Erdbeben entsteht." Bevor die Platte sich schließlich dauerhaft neu verhakt, passiert dieser Vorgang mit weit weniger Spannung noch einige Male, was sich durch die Nachbeben bemerkbar macht. Auch weitere Tsunamis sind möglich. Nur solche vertikalen tektonischen Verschiebungen können die riesigen Wellenfronten hervorrufen. Während ihrer Entstehung auf offenem Meer haben sie zwar eine kleine Amplitude, aber eine große Wellenlänge und eine hohe Geschwindigkeit. Wenn die Wassermassen in flachere Regionen vordringen, geht die ganze Energie in die Amplitude, was die Welle so zerstörerisch macht.

Erdbeben dieser Stärke können sogar die Neigungsachse der Erde verändern und die Länge von Tag und Nacht beeinflussen. "Wie bei einer Eiskunstläuferin, die während einer Pirouette die Drehgeschwindigkeit um die eigene Achse durch Heranziehen oder Strecken der Arme verändern kann, so führen auch die Bewegungen von Masse auf der Erde zur Verlangsamung oder Beschleunigung der Rotation", erklärt der Jenaer Geophysiker. "Ein Tag kann sich somit minimal, in der Größenordnung einer Mikrosekunde, verlängern oder verkürzen – je nachdem, ob sich die Masse zu einem Pol oder zum Äquator hin verschiebt."

Bis zu zehn Erdbeben pro Woche verzeichnen die Experten der Universität Jena durchschnittlich weltweit. Das können kleinere seismische Aktivitäten im sächsischen Vogtland sein, aber auch große Beben wie kürzlich in Neuseeland. Eins betont Thomas Jahr: "Trotz aller Messungen auf der ganzen Welt können wir keine Erdbeben voraussagen. Das ist schlicht nicht möglich. Man kann schließlich auch nicht vorhersagen, wo und wie sich ein Teilchen aus einem fertigen Puzzle hebt, wenn es mit unbekannter Kraft zusammengeschoben wird."

Trotz allen Leids, das eine solche Naturkatastrophe verursacht, liefert sie für die Wissenschaft auch wichtige Erkenntnisse. "Durch die Schwingungen, in die die Erde durch ein solches Erdbeben versetzt wird, erfahren wir mehr über das Innere unseres Planeten", sagt der Jenaer Geophysiker. "Mit diesen neuen Informationen über den Schalenaufbau der Erde können Erdmodelle weiterentwickelt werden."

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