Samstag, 24. Februar 2024

Archiv

Grundwasserpumpen
Bewässerung löst Mikrobeben aus

Geophysik. - Die meisten Erdbeben sind klein, richten keinen Schaden an, werden noch nicht einmal bemerkt. Analysen der Bodenhebungen im fruchtbaren San-Joaquin-Valley zwischen der Sierra Nevada und der kalifornischen Küstenkordillere legen nun nahe, dass sie dort auf die Bewässerung des Tals zurückzuführen sind.

Von Dagmar Röhrlich | 15.05.2014
    Leider liegt für dieses Bild keine Bildbeschreibung vor
    Die GPS-Station P311 auf der östlichen Sierra Nevada gehört zum Sensornetzwerk, mit dem die Erdbewegungen in Kalifornien überwacht werden. (Nature/UNAVCO)
    Seit dem San Francisco Beben von 1906 warten die Kalifornier auf "The Big One", das nächste große Beben an der San-Andreas-Verwerfung, das vielleicht Los Angeles trifft. Deshalb wird die berühmte Störungszone mit GPS-Stationen eng überwacht:
    "Wir haben für unsere Untersuchung GPS-Messungen eingesetzt, die uns über viele Jahre hinweg rund um die Uhr die genaue Position der Station angeben, und zwar mit einer Präzision von wenigen Millimetern. So konnten wir die vertikalen Bewegungen der Erdoberfläche Kaliforniens genau nachvollziehen",
    erklärt Roland Bürgmann von der University of California in Berkeley. Es geht um das San-Joaquin-Valley, dieses fruchtbare Tal zwischen der Sierra Nevada im Osten und dem kalifornischen Küstengebirge im Westen. Und den Daten zufolge reagiert der Untergrund dort sehr empfindlich auf äußere Einflüsse:
    "Wir fanden heraus, dass sich die Bergketten beiderseits des Tals mit einem bis drei Millimetern pro Jahr heben. Das ist geologisch gesehen überraschend schnell. Überprägt wird das durch ein jahreszeitliches Auf und Ab: Im Winter sinkt das Land um ein oder zwei Millimeter, während es im Sommer um diesen Betrag steigt."
    Zunächst gingen die Forscher davon aus, dass der grundlegende, langfristige Aufstieg durch die Plattentektonik verursacht wird. Etwa durch Bewegungen an der San-Andreas-Verwerfung, erklärt Roland Bürgmann:
    "Dann sahen wir, dass sich die Bewegungen mit klimatischen und vom Menschen ausgelösten Signalen korrelieren lassen. Die langfristige Hebung hat mit der anhaltenden Dürre zu tun, damit, dass die Last des Wassers auf der Oberfläche sinkt. Dadurch hebt sich das Land. Die jahreszeitlichen Schwankungen spiegeln die Schneelast im Winter wider, wie Niederschläge Grundwasserspeicher und Flüsse füllen und wie die Bewässerung diese Speicher im Sommer wieder leert."
    Außerdem hatten Seismologen des Amerikanischen Geologischen Dienstes schon früher festgestellt, dass sich im Spätsommer und Herbst Mikrobeben häufen:
    "Wenn wir Grundwasser abpumpen, entlasten wir die Erdkruste, und das verändert den tektonischen Stress ein wenig: Deshalb treten im Spätsommer mehr Mikrobeben auf. Durch das Abpumpen des Grundwassers verändert der Mensch also die Bebentätigkeit an der San Andreas Verwerfung. Und die Folgen der Dürre wirken ebenfalls in diese Richtung. Derzeit geht es um sehr kleine Beben. Aber während eines Schwarms kleiner Beben könnte statistisch die Wahrscheinlichkeit eines großen Bebens steigen."
    Dass der Mensch Erdbeben auslösen kann, ist seit einigen Jahren klar. Bislang ging es dabei um Eingriffe in die tiefere Bereiche der Erdkruste, beim Fracking etwa oder der Ölförderung:
    "Wir haben den Einfluss des Menschen auf die Tektonik bislang eher ignoriert, weil wir sie für zu klein hielten. Aber nun erkennen wir, dass wir selbst durch Veränderungen wie etwa durch das Abpumpen von oberflächennahem Grundwasser Einfluss auf eine tektonische Verwerfung haben können",
    erklärt Paul Lundgren vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, der nicht an den Arbeiten beteiligt war. Und dieser Mechanismus träfe nicht nur Kalifornien: Er sollte auch in Nordindien auftreten, wo ebenfalls große Mengen an Grundwasser gepumpt werden, oder in Alaska, wo die Gletscher schmelzen. Vielleicht sogar in den Alpen.