Viermal bebte in der Region um den Ort New Madrid die Erde, viermal im Winter von 1811 auf 1812. Drei der Beben hatten Stärken von 7 oder sogar 7,5. Sie veränderten den Lauf des Mississippi und des Ohio, schufen neue Seen und ließen im 1600 Kilometer entfernten Boston die Kirchenglocken läuten. Das Ungewöhnlichste aus heutiger Sicht ist jedoch, dass sie sich in einer Region ereigneten, in der es eigentlich keine Beben geben sollte - nämlich mitten auf dem Kontinent.
"Sie entstehen sehr weit entfernt von allen tektonischen Grenzen, an denen es normalerweise bebt, weil dort zwei Platten gegeneinander versetzt werden. Bis heute haben wir keine gute Erklärung dafür, warum es solche 'Intraplattenbeben' überhaupt gibt","
erklärt Eric Calais von der Purdue University in West Lafayette, Indiana. Immerhin halten es einige seiner Kollegen für möglich, dass sich in der Region um New Madrid bis 2050 ein Erdbeben der Stärke 8 ereignen könnte. Um deshalb der Sache auf den Grund zu gehen, werteten die Geophysiker um Calais hochgenaue GPS-Messungen aus. Sie verraten, wie stark tektonische Kräfte die Erdkruste um New Madrid verformen:
""Die Lehrbuchmeinung besagt, dass die Erdkruste für so starke Beben wie die von 1811 und 1812 stark verformt worden sein muss. Die Kruste reagiert auf tektonischen Kräfte wie ein Gummiband, an dem man immer stärker zieht: Sie verformt sich, bis sie reißt. Das wäre dann das Erdbeben. Erstaunlicherweise zeigen die GPS-Messungen, dass sich die Erdkruste bei New Madrid überhaupt nicht verformt. Das bedeutet, dass sich dort keine Spannungen aufbauen."
Trotzdem werden Tausende kleiner Beben registriert. Um dem mysteriösen Geschehen auf die Spur zu kommen, suchten die Geophysiker im Gelände nach den Spuren, die prähistorische Beben in den Steinen hinterlassen haben. Sie stellten fest, dass es dort alle paar hundert Jahre kräftig bebt - und zwar seit rund 10.000 Jahren. Eric Calais:
"10.000 Jahre vor heute ist natürlich ein besonderer Zeitpunkt, denn damals endete die jüngste Eiszeit. Die Gletscher schmolzen, und die Befreiung von der Eislast könnte durchaus die Spannungsverhältnisse in der Kruste verändert und Beben ausgelöst haben. Aber dann müssten sie sich überall im Land ereignen, aber wir sehen sie nur an wenigen Plätzen. Wir glauben deshalb, dass eine lokalen Anomalie die Ursache dieser Intraplattenbeben von New Madrid ist."
New Madrid liegt im Einzugsbereich des Mississippi. In der Zeit zwischen 16.000 und 12.000 Jahren vor heute, als die Gletscher tauten, hat das Flusssystem gewaltige Mengen von Schmelzwasser abgeführt. Und dieses Wasser erodierte aus dem Mississippi-Tal ebenso gewaltige Mengen an Sediment:
"Wir haben berechnet, was passiert, wenn der Fluss riesige Sedimentmassen wegschleppt. Die Folge ist, das sich die Erdkruste in den erodierten Zonen lokal aufwölbt. Diese Bewegungen waren sehr begrenzt und klein, aber sie reichten, um an einer alten tektonischen Schwächezone unter New Madrid, drei starke Beben auszulösen. Das Besondere ist, dass sich solche Bewegungen an der Oberfläche nicht durch Deformationen bemerkbar machen."
Lässt sich diese Theorie untermauern, könnten rätselhafte Intraplattenbeben durch lokale Veränderungen ausgelöst werden, die nichts mit der Tektonik zu tun haben müssen. Im Fall von New Madrid wäre es der Mississippi mit seiner Reaktion auf den Klimawandel gewesen, so Eric Calais, anderswo müsse man nach anderen Auslösern suchen. Für New Madrid sieht er jedenfalls keine Bebengefahr mehr:
"Unsere Berechnungen zeigen, dass die Spannungen durch die Bewegung in der Erdkruste nicht reichen, um bereits gerissenen Teile der Störung wieder aufzuladen."
Für benachbarte Störungsteile könne jedoch keine Entwarnung gegeben werden: Das Erdbebenrisiko verteile sich heute über eine größere Zone als das Gebiet von 1811 und 1812. Dort, wo sich im Untergrund die Spannungen an den Störung noch nicht gelöst haben, könnten es durchaus wieder beben.
"Sie entstehen sehr weit entfernt von allen tektonischen Grenzen, an denen es normalerweise bebt, weil dort zwei Platten gegeneinander versetzt werden. Bis heute haben wir keine gute Erklärung dafür, warum es solche 'Intraplattenbeben' überhaupt gibt","
erklärt Eric Calais von der Purdue University in West Lafayette, Indiana. Immerhin halten es einige seiner Kollegen für möglich, dass sich in der Region um New Madrid bis 2050 ein Erdbeben der Stärke 8 ereignen könnte. Um deshalb der Sache auf den Grund zu gehen, werteten die Geophysiker um Calais hochgenaue GPS-Messungen aus. Sie verraten, wie stark tektonische Kräfte die Erdkruste um New Madrid verformen:
""Die Lehrbuchmeinung besagt, dass die Erdkruste für so starke Beben wie die von 1811 und 1812 stark verformt worden sein muss. Die Kruste reagiert auf tektonischen Kräfte wie ein Gummiband, an dem man immer stärker zieht: Sie verformt sich, bis sie reißt. Das wäre dann das Erdbeben. Erstaunlicherweise zeigen die GPS-Messungen, dass sich die Erdkruste bei New Madrid überhaupt nicht verformt. Das bedeutet, dass sich dort keine Spannungen aufbauen."
Trotzdem werden Tausende kleiner Beben registriert. Um dem mysteriösen Geschehen auf die Spur zu kommen, suchten die Geophysiker im Gelände nach den Spuren, die prähistorische Beben in den Steinen hinterlassen haben. Sie stellten fest, dass es dort alle paar hundert Jahre kräftig bebt - und zwar seit rund 10.000 Jahren. Eric Calais:
"10.000 Jahre vor heute ist natürlich ein besonderer Zeitpunkt, denn damals endete die jüngste Eiszeit. Die Gletscher schmolzen, und die Befreiung von der Eislast könnte durchaus die Spannungsverhältnisse in der Kruste verändert und Beben ausgelöst haben. Aber dann müssten sie sich überall im Land ereignen, aber wir sehen sie nur an wenigen Plätzen. Wir glauben deshalb, dass eine lokalen Anomalie die Ursache dieser Intraplattenbeben von New Madrid ist."
New Madrid liegt im Einzugsbereich des Mississippi. In der Zeit zwischen 16.000 und 12.000 Jahren vor heute, als die Gletscher tauten, hat das Flusssystem gewaltige Mengen von Schmelzwasser abgeführt. Und dieses Wasser erodierte aus dem Mississippi-Tal ebenso gewaltige Mengen an Sediment:
"Wir haben berechnet, was passiert, wenn der Fluss riesige Sedimentmassen wegschleppt. Die Folge ist, das sich die Erdkruste in den erodierten Zonen lokal aufwölbt. Diese Bewegungen waren sehr begrenzt und klein, aber sie reichten, um an einer alten tektonischen Schwächezone unter New Madrid, drei starke Beben auszulösen. Das Besondere ist, dass sich solche Bewegungen an der Oberfläche nicht durch Deformationen bemerkbar machen."
Lässt sich diese Theorie untermauern, könnten rätselhafte Intraplattenbeben durch lokale Veränderungen ausgelöst werden, die nichts mit der Tektonik zu tun haben müssen. Im Fall von New Madrid wäre es der Mississippi mit seiner Reaktion auf den Klimawandel gewesen, so Eric Calais, anderswo müsse man nach anderen Auslösern suchen. Für New Madrid sieht er jedenfalls keine Bebengefahr mehr:
"Unsere Berechnungen zeigen, dass die Spannungen durch die Bewegung in der Erdkruste nicht reichen, um bereits gerissenen Teile der Störung wieder aufzuladen."
Für benachbarte Störungsteile könne jedoch keine Entwarnung gegeben werden: Das Erdbebenrisiko verteile sich heute über eine größere Zone als das Gebiet von 1811 und 1812. Dort, wo sich im Untergrund die Spannungen an den Störung noch nicht gelöst haben, könnten es durchaus wieder beben.