Warum Erdbeben in Großbritannien häufiger vorkommen als in Irland

Forscher der Universität Cambridge und des Dublin Institute for Advanced Studies haben herausgefunden, dass Unterschiede in der Dicke tektonischer Platten in direktem Zusammenhang mit der Verteilung von Erdbeben in Großbritannien, Irland und auf der ganzen Welt stehen.

Der lernenveröffentlicht in Geophysikalisches Journal Internationallöst auch ein anhaltendes Rätsel, warum kleine Erdbeben in Großbritannien häufig vorkommen, im benachbarten Irland jedoch fast vollständig fehlen.

Die Forscher erstellten ein computergeneriertes Bild des Erdinneren mithilfe einer Technik namens seismische Tomographie, die ähnlich wie ein medizinischer CT-Scan funktioniert. Die von ihnen gesammelten Daten zeigten Unterschiede in der Dicke des festen äußeren Teils der Erde, auch Lithosphäre genannt, in Irland und Großbritannien.

„Erdbebenstandorte sind in Großbritannien und Irland überraschend ungleichmäßig“, sagte Sergei Lebedev, Hauptautor der Studie vom Department of Earth Sciences in Cambridge. „Wir können nun diese Ungleichheit erklären, die Wissenschaftler seit über einem Jahrhundert vor Rätsel stellt.“

Die Forscher fanden heraus, dass die Lithosphäre unter West-Großbritannien dünn und schwach ist, was bedeutet, dass sich das Gestein leicht verbiegen kann – was in dieser Region Erdbeben auslöst. Im Gegensatz dazu liegt Irland auf einer dicken und starken Lithosphäre, was das Fehlen von Erdbeben erklärt.

Obwohl das Vereinigte Königreich weit von der nächsten Plattengrenze entfernt liegt, wo weltweit die meisten Erdbeben auftreten, kommen kleinere Erschütterungen immer noch relativ häufig vor. Nach Angaben des BGS wird das Vereinigte Königreich jedes Jahr von 200 bis 300 kleinen bis mittelgroßen Erdstößen erschüttert, die sich hauptsächlich auf der Westseite des britischen Festlandes ereignen. Weniger als 30 dieser Erdbeben sind stark genug, um spürbar zu sein, obwohl sie in seltenen Fällen größeren Schaden anrichten können.

Erdbeben in Großbritannien erreichen nicht das Ausmaß wie in anderen Teilen der Welt, sagte Lebedev. „Aber wir müssen immer noch verstehen, warum sie dort auftreten, damit Ingenieurprojekte seismische Gefahren berücksichtigen können.“

Obwohl kleine Erdbeben im Westen Großbritanniens recht häufig vorkommen, ist das angrenzende Irland nahezu frei von seismischen Aktivitäten. Dieser Kontrast wurde erstmals vom irischen Seismologen Joseph O’Reilly bemerkt, der bereits 1884 die Orte historischer Erdbeben in Großbritannien und Irland kartierte.

Seitdem versuchen Wissenschaftler zu verstehen, warum es in Großbritannien Erdbeben gibt, in Irland jedoch nicht. Eine Theorie besagt, dass sich die Erdbeben auf lokalisierte Landgebiete konzentrieren könnten, die sich stärker als andere verschieben, nachdem die Eisschilde, die Großbritannien bedeckten, vor etwa 12.000 Jahren geschmolzen sind. Aber diese und andere Theorien „erklären nicht vollständig den Ort der seismischen Aktivität, die wir sehen“, sagte Lebedev.

Die Forscher errichteten ein Netzwerk von Seismometern in ganz Irland, was bedeutete, dass sie messen konnten, wie sich durch Erdbeben ausgelöste seismische Wellen durch die Erde ausbreiten, und einen detaillierten Blick auf die Kruste darunter werfen konnten.

Sie fanden heraus, dass die Verteilung der Erdbeben in Großbritannien und Irland weitgehend mit der Dicke und Stärke der darunter liegenden tektonischen Platte übereinstimmte. „Die Eigenschaften der Lithosphäre bestimmen eindeutig den Ort von Erdbeben. Wir hatten nicht erwartet, dass dieser Zusammenhang so auffällig sein würde“, sagte Lebedev.

In Irland stellten die Forscher fest, dass die Lithosphäre stärker und dicker war als unter den seismisch aktiveren Teilen West-Großbritanniens. Diese zusätzliche Festigkeit bedeutet, dass sich die tektonische Platte nicht verbiegt. „Sie verformt sich in diesem Bereich leicht, was zu weniger Erdbeben in Irland führt“, sagte Lebedev.

„Die dünne, schwache Lithosphäre, die sich über den Westen Großbritanniens erstreckt, erklärt deutlich, warum es dort häufiger zu Erdbeben kommt“, sagte Lebedev. Dieser Unterschied bedeutet, dass die tektonische Platte zerknittern und brechen kann, was alte Verwerfungen nahe der Oberfläche aktiviert und Erschütterungen verursacht.

Die Ergebnisse des Teams tragen auch dazu bei, lokalisiertere Muster an Erdbebenorten in Großbritannien und Irland zu erklären. Beispielsweise liegt der einzige Ort in Irland, an dem es tatsächlich Erdbeben gibt – in der Grafschaft Donegal – auf einem Klumpen schwacher Lithosphäre. In Großbritannien gibt es unter Ostschottland und Südostengland Bereiche mit stärkerer tektonischer Platte, in denen es weniger Erdbeben gibt.

Professor Chris Bean vom Dublin Institute for Advanced Studies kommentierte die Entdeckung wie folgt: „Diese Forschungsergebnisse sind äußerst bedeutsam, da sie zeigen, dass sogar innerhalb derselben Platte lokale Details wichtig sind. Wir haben jetzt die Begründung dafür, warum es mehr Erdbeben gibt.“ in Großbritannien häufiger auftritt als in Irland, und neue Erkenntnisse darüber, wo die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens höher ist.“

Neben dem Verständnis der rätselhaften Verteilung von Erdbeben in Großbritannien und Irland helfen die Ergebnisse auch dabei, die Kräfte zu verstehen, die die Erdbebenverteilung in der Mitte anderer tektonischer Platten beeinflussen. Die Forscher planen nun, Erdbeben in Afrika und anderen Kontinenten zu untersuchen, die offenbar ebenfalls in Gebieten konzentriert sind, in denen die Lithosphäre dünner und mechanisch schwächer ist.