Erdbeben ereignen sich häufig entlang von Plattengrenzen, wenn plötzliche Bewegungen der „festsitzenden“ Platten elastische Spannungsenergie freisetzen und seismische Wellen aussenden, die zu Bodenbeben führen, die vielen Menschen auf der Welt bekannt sind. Seltener treten Erdbeben innerhalb von Platten (Intraplatten) in Schwachstellen auf, beispielsweise bei der Reaktivierung alter Verwerfungen oder Risse.
Der Versuch, den Ort, den Zeitpunkt und die Stärke von Erdbeben vorherzusagen, stand in den letzten Jahren im Fokus seismischer Wissenschaftler, obwohl die gewaltigen Bewegungen des Planeten immer noch etwas rätselhaft bleiben. Wissenschaftler warnen beispielsweise schon seit vielen Jahren davor, dass in den nächsten 30 Jahren ein verheerendes Erdbeben Istanbul in der Türkei mit einer Wahrscheinlichkeit von 62 % (+/- 15 %) erschüttern wird.
Die Koreanische Halbinsel liegt am östlichen Rand der Eurasischen Platte und ist seit Jahrtausenden eine Quelle von Erdbebenaktivitäten, die von mehreren seismischen Zonen beeinflusst werden – der Subduktion der Pazifischen Platte unter die Philippinische Platte und der Konvergenz der Indischen und Eurasischen Platte , was zur Entstehung des Himalaya-Gebirges führte.
Während der historischen und instrumentellen Aufzeichnungen wurden auf der koreanischen Halbinsel mehr als 4.200 Erdbeben dokumentiert, die meisten davon der Kategorie 1–4, obwohl etwa 20 % der Kategorie 5 angehörten und einige strukturelle Schäden an Gebäuden verursachten. Das Gyeongju-Erdbeben von 2016 war mit einer Stärke von 5,8 das stärkste seit Beginn der Aufzeichnungen in der Region und verursachte sekundäre Probleme wie Bodenbrüche und Verflüssigung (wenn lose, wassergefüllte Sedimente durch Erschütterungen an Festigkeit verlieren und darüber liegende Strukturen in den Boden einstürzen). ).
Neue Forschung, veröffentlicht In Rezensionen zur Quartärwissenschafthat die Möglichkeit untersucht, dass die Erdbeben durch die globale Aktivität der Gletscherzyklen der Erde ausgelöst werden. Konkret untersuchten Man-Jae Kim und Hee-Kwon Lee von der Kangwon National University in Südkorea den möglichen Zusammenhang mit interglazialen Perioden, die über 100.000-Jahres-Zyklen hinweg auftreten.
Die Forscher nutzten die Datierung mittels Elektronenspinresonanz (ESR), um Verwerfungsgräben zu altern. Dabei wird Mikrowellenenergie von ungepaarten Elektronen im Magnetfeld bestimmter radioaktiver Elemente im Gestein absorbiert, während diese zerfallen, und ermöglicht so eine Altersbestimmung, wenn sich die ungepaarten Elektronen ansammeln.
Verwerfungsgräben sind feinkörniges, tonartiges Material mit einer Dicke von mehreren Dutzend Metern entlang der Streich- und Gleitverwerfungsebenen, wo zwei Landmassen aneinander vorbeiziehen und das dazwischen liegende Gestein verformen. Diese Verwerfungszonen auf der Koreanischen Halbinsel sind komplex und haben im Laufe der Zeit Deformationsüberlagerungen in entgegengesetzte Richtungen erfahren (Änderung von sinistraler zu rechtsextraler Streich-Schlupf-Bewegung).
Kim und Lee analysierten mehr als 450 ESR-Altersdaten und stellten fest, dass Paläo-Erdbeben in diesem Intraplate-Umfeld mit fünf wichtigen Zwischeneiszeitperioden (als marine Isotopenstadien 15, 13, 11, 9 und 7 bezeichnet) in den letzten 650.000 Jahren zusammenfielen, basierend auf Sauerstoffisotopen aus benthischen marinen Foraminiferen (einzelligen Organismen). Sie postulieren, dass schnelle Veränderungen des Meeresspiegels aufgrund des Abschmelzens ausgedehnter Eisschilde während dieser Klimaintervalle eine wichtige Rolle bei der Auslösung seismischer Ereignisse gespielt haben könnten.
Eine Theorie besagt, dass dies auf eine Spannungsfreisetzung aufgrund der Gletscherentladung zurückzuführen sein könnte, da das Gewicht des Eises über der Landmasse mit dem Schmelzen abnimmt. Frühere Studien haben gezeigt, dass das Entladen das seismische Spannungsfeld mehrere hundert Kilometer vom Eisschildrand entfernt beeinflussen und so die Möglichkeit einer Erdbebenaktivität innerhalb der Platte erhöhen kann.
Angesichts der Tatsache, dass die Eisschilde des Quartärs (vor 2,58 Millionen Jahren bis heute) möglicherweise zu weit von der koreanischen Halbinsel entfernt waren, um eine solche Reaktion hervorzurufen, vermuten die Forscher stattdessen eine Druckbelastung der darunter liegenden Lithosphäre durch die Schmelzwasserbelastung der Gletscher, die zu einem Anstieg des Meeresspiegels führt Der Pazifische Ozean könnte die Antwort sein.
Diese Forschung hat wichtige Auswirkungen auf die heutige seismische Aktivität, da der Klimawandel das Abschmelzen der Gletscher und damit den Anstieg des Meeresspiegels verschlimmert und das Potenzial hat, in Zukunft weitere Erdbeben auszulösen. Dies erfordert, dass erdbebengefährdete Gebiete Strategien zur Abmilderung der durch Erdbebenereignisse verursachten sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Schäden entwickeln.
Mehr Informationen:
Man-Jae Kim et al., Langfristige Muster von Erdbeben, die durch den Klimawandel beeinflusst werden: Erkenntnisse aus der Wiederkehr von Erdbeben und Spannungsfeldänderungen auf der koreanischen Halbinsel während der Zwischeneiszeit, Rezensionen zur Quartärwissenschaft (2023). DOI: 10.1016/j.quascirev.2023.108369
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