Im Großraum Istanbul leben rund 15 Millionen Menschen. Ein starkes Beben vor den Toren der Stadt ohne lange Vorwarnzeit hätte wahrscheinlich katastrophale Auswirkungen.
Die Karte zeigt die Marmara-Region im Nordwesten der Türkei. Unterhalb des Marmara-Meeres verläuft die Nordanatolische Störungszone (rote Linie). Das letzte Beben hier fand im Jahr 1766 statt bei einer aus historischen Aufzeichnungen ermittelten mittleren Wiederkehrperiode von etwa 250 Jahren.
Die schwarzen Linien zeigen die Bruchzone der beiden letzten Starkbeben der Region von 1912 (Ganos-Segment) und 1999 (Izmit-Segment). Die Sterne markieren die in der nun publizierten Studie gemessenen "Repeater"-Erdbeben, die auf ein Kriechen der Störungszone dort hinweisen, während der Bereich unmittelbar vor Istanbul verhakt ist (blauer Kasten).
Potsdam – Geologisch gesehen sitzt Istanbul auf einem Pulverfass. Experten halten das nächste große Erdbeben im näheren Umfeld der türkischen Metropole bereits für überfällig. Quelle der Gefahr ist eine tektonische Verwerfung, die nur 20 Kilometer südlich von Istanbul verläuft und sich in der Vergangenheit als äußerst aktiv erwiesen hat. Von dieser Störungszone wird es abhängen, wie schwer die 15-Millionen-Stadt von der Katastrophe betroffen sein wird.
In der sogenannten Nordanatolischen Verwerfungszone, die unterhalb des Marmara-Meeres verläuft, staut sich Energie im Untergrund, weil sich Erdplatten ineinander verhaken und die Bewegung aufgehalten wird – so lange, bis ein großes Beben diese Energie freisetzt. Für die kommenden Jahre rechnet die Wissenschaft mit einem Beben der Magnitude 7 oder größer in dieser Region.
Gute und schlechte Nachrichten
Entscheidend für die seismische Gefährdung der türkischen Großstadt wird sein, wie stark die Platten verhakt sind und wo genau das Erdbeben seinen Ursprungsort haben wird. Ein Team um Marco Bohnhoff vom Deutschen GeoForschungsZentrum hat dafür nun Indizien gefunden. Die Wissenschafter vermuten, dass das nächste große Erdbeben im östlichen Marmara-Meer vor Istanbul beginnen wird. "Das bedeutet eine gute und eine schlechte Nachricht", sagt Bohnhoff.
"Die gute ist, die Bruchausbreitung wird in östlicher Richtung verlaufen, also weg von Istanbul. Die schlechte Nachricht ist, dass es nur eine kurze Frühwarnzeit von wenigen Sekunden Dauer geben wird." Frühwarnzeiten sind wichtig, um etwa Ampeln auf Rot zu schalten, Tunnels und Brücken zu sperren oder kritische Infrastruktur abzuschalten.
Bewegung im Westen
Die in der Fachzeitschrift "Geophysical Journal International" präsentierten Studie beruht auf der Analyse zahlreicher kleiner Beben entlang der Marmara-Störung. Demnach ist der Grad der Verhakung im westlichen Teil der Bruchzone geringer und die zwei Erdkrustenplatten kriechen dort partiell ganz langsam aneinander vorbei. Dabei kommt es dann immer wieder zu kleinen Erdstößen gleicher Signatur, sogenannten "Repeatern". Weiter östlich vor Istanbul hingegen werden keine Repeater beobachtet und die Platten scheinen dort komplett verhakt zu sein. Die tektonische Energie staut sich also auf, die Gefahr, dass es ein großes Erdbeben gibt, nimmt zu.
Möglich gemacht hat diese Beobachtung ein neuer hochpräziser Seismizitätskatalog für die Region. Die Forscher haben dazu die Bebentätigkeit detailliert ausgewertet, indem sie erstmals die beiden großen türkischen Erdbeben-Messnetze und Messdaten aus dem GFZ-Plattenrandobservatorium als deutsch-türkisches Kooperationsprojekt miteinander kombinierten. "Auf diese Weise haben wir wiederkehrende Erdbeben unterhalb des westlichen Marmarameeres gefunden", sagt Bohnhoff. "Daraus leiten wir ab, dass die beiden Platten dort zu einem beträchtlichen Teil – 25 bis 75 Prozent – aneinander vorbeikriechen, also weniger Energie akkumulieren, als wenn sie komplett verhakt wären."
Noch einmal gute und schlechte Nachrichten
Und was wäre, wenn es doch unterhalb des westlichen Marmarameeres zu dem befürchteten starken Beben käme? "Auch da gäbe es eine gute und eine schlechte Nachricht", sagt Bohnhoff. Gut wäre eine etwas längere Frühwarnzeit, schlecht wäre der Umstand, dass die Bruchausbreitung dann in Richtung Istanbul erfolgen würde und es dort zu schwereren Erschütterungen kommen würde als wenn der Bruchbeginn weiter östlich läge. Die derzeitige Datenlage jedoch lässt das Gegenteil vermuten: ein Beben mit einem Epizentrum vor den Toren der Stadt, das den Menschen zwar nur wenig Zeit lässt, sich zu schützen, das dafür aber weniger starke Bodenbewegungen auslöst. (red, 17.5.2017)