PfadnavigationHomeWissenschaftVenezuelaWie Forscher fatale Erdbeben künftig präzise vorhersagen wollenStand: 10:00 UhrLesedauer: 5 MinutenNach zwei sehr starken Erdbeben in Venezuela werden bis zu 100.000 Tote befürchtet. Rettungskräfte suchen unter den Trümmern nach Verschütteten. Die US-Erdbebenwarte USGS gab die Stärke der Beben mit 7,2 und 7,5 an.Ein fatales Erdbeben hat Venezuela erschüttert. Bislang ist es unmöglich, Ort, Zeit und Stärke eines solchen Ereignisses exakt vorherzusagen. Große Hoffnungen setzen Forscher in eine neue Methode.Zwei schwere, dicht aufeinander folgende Erdbeben haben in Venezuela große Verwüstungen angerichtet. Erste Berichte sprechen von eingestürzten Häusern und Dutzenden Toten. Wie viele Menschen tatsächlich zu Schaden kamen, ist noch nicht abzusehen. Eine düstere Prognose gab die US-Erdbebenwarte, die die Zahl der möglichen Todesopfer auf 10.000 bis 100.000 Menschen schätzt. Die beiden Erdstöße sollen eine Stärke von 7,2 und 7,5 auf der nach oben offenen Richterskala gehabt haben und zählen damit zu den stärksten Erdbeben, die in Venezuela in den vergangenen Jahren gemessen wurden. Betroffen sollen vor allem Städte in Zentralvenezuela sein. Die Übergangsregierung unter Interimspräsidentin Delcy Rodríguez rief den nationalen Notstand aus. Ort, Zeit und Stärke derartiger Erdbeben exakt vorherzusagen, ist trotz engmaschiger Überwachung durch Experten weltweit bisher nicht möglich.Forscher des GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung in Potsdam haben nun im Fachmagazin „Nature Communications“ einen Ansatz vorgestellt, der diesem Ziel einen kleinen Schritt näherkommt. Gemeinsam mit internationalen Partnern hat das GFZ-Team charakteristische Veränderungen der seismischen Aktivität entdeckt, die einem großen Erdbeben vorausgehen können. Lesen Sie auchFür ihre Studie werteten sie mehrere gut dokumentierte Beben aus, darunter das Beben von Kahramanmaras in der Türkei (2023), Iquique in Chile (2014) und L’Aquila in Italien (2009). Dabei entdeckten sie individuelle Muster in der Vorläufer-Seismizität.Lesen Sie auchFür ihre Analysen nutzten sie die Methode des sogenannten unüberwachten maschinellen Lernens, einem Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz (KI). Sadegh Karimpouli, Hauptautor der Studie, erklärt das Vorgehen so: „Anstatt nach bestimmten Vorläufern zu suchen, lassen wir die Daten ihre eigene Struktur offenbaren.“ Das Neue an diesem Ansatz ist, dass nicht schon bestimmte Annahmen vordefiniert und programmiert sind. Der Algorithmus lernt vielmehr aus den Daten und kann so tatsächlich verborgene, von den Geoforschern noch nicht einmal vermutete Muster erkennen.Marco Bohnhoff, Professor für Geomechanik am GFZ und Mitautor der Studie, erklärt: „Erdbeben sind keine isolierten Ereignisse, sie beeinflussen sich gegenseitig, und zwar umso stärker, je näher das Bruchereignis kommt.“ Durch die Analyse des „kollektiven Verhaltens“ konnten die Forscher besser erfassen, „wie sich die Spannungen in der Erdkruste vor großen Ereignissen aufbauen“. Lesen Sie auchDie Forscher identifizierten drei Merkmale, die ein „kritisches Muster“ ausmachen. Es gibt eine verstärkte Häufung und Wechselwirkung zwischen kleineren Erdbeben, deren Auftreten räumlich und zeitlich stärker an einem bestimmten Punkt zu lokalisieren ist. Und es gibt eine verstärkte „seismische Dehnung“, was bedeutet, dass sich die Erdkruste infolge der kleineren Beben bereits verformt hat. Hinweise darauf, dass der Zustand in einer Erdbebenzone instabiler wird.So beobachteten die Forscher einen Übergang von einer relativ stabilen Hintergrundaktivität zu einem besser organisierten, kritischen Zustand kurz vor dem Bruch. Bei den untersuchten Erdbeben traten diese Veränderungen Wochen bis Monate vor dem Hauptbeben auf. Die Studie erfolgte im Rahmen des Projekts „Quakehunter“ (wörtlich übersetzt: „Bebenjäger“), das von der Europäischen Union gefördert wird.Patricia Martinez-Garzon, Professorin für Angewandte Seismologie am GFZ und Mitautorin der Studie, sagt: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass maschinelles Lernen dabei helfen kann, Vorbereitungsphasen von Erdbeben zu erkennen.“ Der nächste Schritt würde nun darin bestehen, solche Ansätze in die Echtzeitüberwachung zu integrieren und besser zu verstehen, warum manche Erdbeben zuvor klare Signale zeigen – und andere nicht.Entscheidend ist auch die BauqualitätDenn die Studie zeigte auch, dass eben nicht bei jedem Beben solche typischen Muster auftreten. Als die Forscher etwa das Amatrice-Erdbeben im Jahr 2016 mithilfe ihrer Methode analysierten, trat vor dem eigentlichen Ereignis kein kritisches Muster auf. Ähnlich war es beim Nato-Beben 2024 in Japan. „Diese Variabilität spiegelt die Komplexität sowohl der Überwachungsbedingungen als auch der Erdbebenprozesse wider“, sagt Martinez-Garzon. Besonders wichtig ist die Forschung des GFZ-Teams für Regionen, in denen große Städte an aktiven Störungszonen liegen. Neben Istanbul, Tokio und Teheran sind das auch Los Angeles, San Francisco und Mexiko-Stadt, Kathmandu, Manila, Santiago de Chile und Lima. Das Risiko ergibt sich dabei nicht nur aus der Erdbebengefahr selbst. Entscheidend ist die Kombination von Bevölkerungsdichte, Bauqualität, Untergrund und Katastrophenvorsorge.Istanbul gilt als besonders verwundbar, weil die Millionenstadt nahe der Nordanatolischen Verwerfung liegt und ein starkes Beben im Marmaragebiet seit Jahren als realistisches Szenario gilt. Tokio liegt in einer der aktivsten tektonischen Regionen der Erde, ist aber zugleich vergleichsweise gut vorbereitet und verfügt über strenge Bauvorschriften. Los Angeles und San Francisco sind durch die San-Andreas-Verwerfung und weitere aktive Störungen gefährdet. Mexiko-Stadt ist trotz größerer Entfernung zu vielen Epizentren anfällig, weil weiche Sedimente im ehemaligen Seebecken Erdbebenwellen verstärken können.In Kathmandu, Teheran und Manila kommen hohe seismische Gefährdung, schnelles Wachstum, teils verletzliche Bausubstanz und dichte Besiedlung aufeinander. In Santiago und Lima kommt die Lage am sogenannten pazifischen Feuerring hinzu, wo die Nazca-Platte entlang einer Subduktionszone unter Südamerika abtaucht und sehr starke Beben möglich sind.Vor der Küste Venezuelas bewegen sich die Südamerikanische und die Karibische Platte aneinander vorbei. Das verläuft nicht reibungslos. Spannungen bauen sich auf und entladen sich dann ruckartig, was die Erde beben lässt. Das letzte schwere 7,3-Erdbeben in der jetzt unmittelbar betroffenen Region liegt mehr als ein Jahrhundert zurück. Mit ihrer neuen Studie können die Forscher dazu beitragen, die Prozesse vor Großbeben besser zu verstehen. Langfristig könnte sie Teil von Frühwarn- und Überwachungssystemen werden, die seismische Aktivität in Echtzeit auswerten. Der größte Nutzen läge dann in einer besseren Risikoeinschätzung: Wo verändert sich ein Störungssystem auffällig? Welche Region verdient besondere Aufmerksamkeit? Und wann sollten Behörden, Infrastrukturbetreiber und Bevölkerung besonders wachsam sein?Dass die Erde auch ohne offensichtliche seismische Warnzeichen beben kann, stellt die Geowissenschaften vor besonders große Herausforderungen bei der Erdbebenvorhersage. Bis Ort, Zeit und Stärke eines Bebens – wenn überhaupt – einmal bestimmt werden können, ist es also noch ein weiter Weg.dia/rc