Wüstenbeben könnten die Chancen auf ein „großes“ Beben in Kalifornien erhöht haben

Ein Paar Erdbeben, die vor einem Jahr die abgelegene kalifornische Wüste heimsuchten, haben das Risiko erhöht, dass „der Große“ Südkalifornien trifft, so eine neue Studie. Die Studie zeigt, dass die Beben in Ridgecrest, Kalifornien, im Jahr 2019 die Spannungen im Untergrund verschoben haben, wodurch die San-Andreas-Verwerfung – die längste und gefährlichste Verwerfung des Staates – dreimal wahrscheinlicher bricht.

„Man würde denken, dass ein Erdbeben … draußen in der Wüste keine Auswirkungen auf Los Angeles haben würde“, sagt Ross Stein, ein Seismologe und einer der Autoren der neuen Studie. „Aber das liegt daran, dass wir die Art und Weise, wie das Netzwerk von Verwerfungslinien quer durch den Staat miteinander verbunden ist, nicht einschätzen.“

Im Juli 2019 brachen zwei Verwerfungen in der Nähe der Stadt Ridgecrest kurz hintereinander aus: ein Beben der Stärke 6,4 am 4. Juli, gefolgt von einem starken Beben der Stärke 7,1 anderthalb Tage später. Die Beben beschädigten Gebäude in der Gegend, aber die Bewohner im fast 200 Kilometer entfernten Los Angeles spürten nur ein leichtes Zittern.

Doch die weit entfernten Erdbeben haben die Gefahr für die Einwohner von Los Angeles erhöht, sagt Stein, CEO von Temblor, einem Unternehmen, das sich auf Katastrophenmodellierung spezialisiert hat. Der Grund, erklärt er, ist, dass zwei Beben neue Belastungen auf die Garlock-Verwerfung ausübten, eine relativ ruhende Verwerfung, die durch die Wüste in Richtung San Andreas verläuft. Die Garlock-Verwerfung ist seit 600 Jahren nicht mehr ausgebrochen, und angesichts ihrer Lage in einer dünn besiedelten Region wird sie nicht als große Bedrohung angesehen. Die Modellierung von Stein und Shinji Toda, Seismologe an der Tohoku University, zeigt jedoch, dass die Belastungen durch die Ridgecrest-Beben die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs der Garlock-Verwerfung um das 100-fache erhöht haben – was wiederum die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs der San-Andreas-Verwerfung erhöhen würde.

Die Schätzungen der USGS (U.S. Geological Survey) für die jährliche Wahrscheinlichkeit eines Erdbebens auf diesem Teil der San-Andreas-Verwerfung liegen bei etwa einem Drittel Prozent – was bedeutet, dass im Durchschnitt alle 300 Jahre ein Beben der Stärke 7,8 erwartet wird. Die neue Modellierung verdreifacht diese Gefahr auf 1 % pro Jahr – oder ein großes Erdbeben pro Jahrhundert, berichtet das Team heute im Bulletin of the Seismological Society of America. Und wenn der Garlock tatsächlich bricht, dann steigt die Gefahr auf dem San Andreas wirklich um den Faktor 150: Die Wahrscheinlichkeit eines großen Bebens steigt auf 50% im folgenden Jahr. „Was macht LA dann?“ fragt Stein.

Im Prinzip könnte ein Garlock-Erdbeben innerhalb von Stunden oder Tagen zu einem Bruch auf dem San Andreas führen, ähnlich wie die beiden Ridgecrest-Ereignisse innerhalb von ein oder zwei Tagen kamen. Die regionalen Szenarien des USGS rechnen im Falle eines großen San-Andreas-Erdbebens mit 1800 Todesopfern und 50.000 Verletzten. Mehr als 3 Millionen Häuser könnten beschädigt werden, die Kosten für den Wiederaufbau würden sich auf 289 Milliarden Dollar belaufen.

Spannungsübertragungsmodelle, wie sie in der neuen Studie verwendet werden, haben eine lange Geschichte in der Seismologie, aber ihr Wert bleibt unsicher. Nach dem Izmit-Erdbeben 1999 in der Türkei haben Stein und Kollegen eine ähnliche Vorhersage für ein erhöhtes Risiko in Istanbul gemacht und eine 60-prozentige Wahrscheinlichkeit für ein größeres Erdbeben innerhalb von drei Jahrzehnten vorhergesagt. Bisher ist das nicht passiert.

Andererseits veröffentlichte ein anderes Team unmittelbar nach dem katastrophalen Sumatra-Erdbeben 2004 Berechnungen, die zeigten, dass es wahrscheinlich einen nachfolgenden Bruch in der Nähe auslösen würde – eine Vorhersage, die Tage vor einem massiven Ereignis auf der Insel Simeulue veröffentlicht wurde, genau wie vorhergesagt. Die unterschiedlichen Geschichten illustrieren das Versprechen und die Grenzen dieser Modelle, sagt Stein.

Seth Stein, ein Seismologe an der Northwestern University, der nicht mit Ross Stein verwandt ist, findet den Ansatz lohnenswert, sieht das Ergebnis aber weniger positiv. „Das Problem ist, dass die Unsicherheiten bei allen Zahlen in dieser Sequenz riesig sind“, sagt er. „

Morgan Page, eine Seismologin am California Institute of Technology, die das Bebenrisiko für den Bundesstaat modelliert, hat ebenfalls ihre Zweifel. Sie sagt, das aufgezeichnete Verhalten von Nachbeben zeige, dass es unwahrscheinlich sei, dass ein großes Erdbeben am Garlock ein ebenso großes Erdbeben am San Andreas auslösen würde. „Doublets sind nicht so häufig“, sagt sie.

Inmitten all dieser Besorgnis gibt es einige gute Nachrichten. Kalifornien hat ein System installiert, das digitale Warnungen ausgeben kann, die schneller sind als die Geschwindigkeit der Erdbebenwellen. Wenn ein Garlock-Erdbeben ein San-Andreas-Erdbeben auslösen würde, würde es wahrscheinlich weit nördlich von Los Angeles beginnen – eine perfekte Position für das Warnsystem.

„In den meisten Frühwarnsequenzen wäre die Warnung eine Sache von Sekunden“, sagt Stein. „Aber hier, für Menschen in den dicht bebauten Gebieten, könnten es Dutzende von Sekunden sein.“ Das ist genug Zeit, um Züge anzuhalten, das Gasnetz abzuschalten und einen Zahnarzt dazu zu bringen, den Bohrer aus dem Mund eines Patienten zu entfernen.