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Erdbeben Forecaster der Natur

2019

Für Seismologen könnte der Traum von einem perfekten Erdbebenvorhersagesystem ein Schritt näher sein. In einem Brief, der letzte Woche in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, gaben Wissenschaftler bekannt, dass sie einen Weg gefunden haben, Veränderungen in Gesteinen zu lesen, mit denen gefährliche Beben bis zu zehneinhalb Stunden im Voraus vorhergesagt werden können.

Nachdem die Instrumente eine halbe Meile in zwei tiefe Bohrlöcher entlang der Verwerfung von San Andreas in Parkfield, CA, gesenkt und dort für zwei einmonatige Aufenthalte in den Jahren 2005 und 2006 belassen worden waren, haben Forscher der Rice University, der Carnegie Institution of Washington und der Das Lawrence Berkeley National Laboratory maß die Dichte kleiner Risse im Gestein. Zwei deutliche Veränderungen gingen zwei getrennten Erdbeben voraus und dauerten jeweils zweieinhalb Stunden lang an - eines mit der Stärke 1 und eines mit der Stärke 3.

"Wir haben die Veränderung gesehen, wussten nicht, was es war, und zehn Stunden später gab es ein Erdbeben, sagt Ernie Majer, einer der Projektleiter.

Seismische Wellen bewegen sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, abhängig von der Dichte der winzigen Risse im Gestein, was Wissenschaftler als "Stress" bezeichnen. Das Team verwendete zwei Maschinen, um diesen Stress zu messen. Im ersten Bohrloch erzeugt ein Instrument seismische Wellen. "Es ist ein bisschen ping. Es geht ping ping ping, wie SONAR in U-Booten erklärt, Majer. Im anderen Loch nimmt ein Empfänger die Wellen auf und sucht nach einer Veränderung, die anzeigt, dass die Belastung des Felsens, den sie passiert haben, unterschiedlich ist Das Setup war parallel zum Fehler ausgerichtet und schoss nicht darüber hinweg, denn um den Fehler zu messen, wären viel größere Instrumente erforderlich. "Man kann einen Lastwagen nicht in ein Bohrloch stopfen, sagt Majer.

Die Spannungsänderungen vor und während der beiden Beben unterschieden sich von den anderen gemessenen Hintergrundänderungen (z. B. die Zugkraft des Mondes ("Erdfluten") und Luftdruckunterschiede). Majer zufolge ist es klar, dass sie mit den Beben zusammenhängen.

Trotzdem reichen diese Ereignisse nicht aus, um zu beweisen, dass es sich um ein bestimmtes Signal vor dem Beben handelt. Um mehr Daten zu sammeln, planen Majer und seine Kollegen, Ende dieses Jahres nach Parkfield zurückzukehren und ihre Instrumente für ein ganzes Messjahr zu senken. "Wenn wir Glück haben, werden wir eine Stärke von 4 oder 5 erreichen", sagt er. "Je mehr große Beben sie während der Aufnahme haben, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie sehen müssen, ob sich der Stress vor jedem einzelnen ändert."

Laut Majer könnten sich die Gesteinsveränderungen künftig als Frühwarnsystem für Erdbeben erweisen, wenn sich herausstellt, dass die Gesteinsveränderungen mit mehr Forschung konsistent verlaufen - jedes Mal, wenn eine bestimmte Art oder Stärke des Bebens eintritt, auf die gleiche Weise.

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