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Seismologie : Hurrikans bewegen die Erde

  • -Aktualisiert am

Hurrikan Sandy am 30 Oktober 2012, aufgenommen mit dem Visible Infrared Imaging Radiometer (VIIRS) an Bord des Erdbeobachtungssatelliten Suomi NPP. Bild: Nasa, Norman Kuring, Ocean Color Web

Sandy war ein Supersturm, der die Ostküste im Griff hatte und Teile New Yorks überflutete. Der Hurrikan ließ sogar den ganzen Kontinent erbeben, wie seismische Messungen ergeben haben.

          Seismometer, so sagt schon der Name, sind dazu da, Erdbeben zu messen. Allerdings sind diese Präzisionsmessinstrumente erheblich vielseitiger, als man gemeinhin annimmt. Sie sind nämlich in der Lage, jegliche Vibrationen und selbst kleinste Neigungsänderungen des Erdbodens zu erfassen. Zwei Forscher von der University of Utah in Salt Lake City haben nun eine neue Anwendung für Seismometer entdeckt: In den Registrierungen eines einzigartigen Messnetzes fanden sie deutliche Spuren des Hurrikans Sandy, der im Herbst des vergangenen Jahres die amerikanische Ostküste heimsuchte. Diese Aufzeichnungen zeigen, dass Sandy den gesamten nordamerikanischen Kontinent tagelang zum Wackeln gebracht hat.

          Flächendeckendes Seismometer-Netz

          Keith Koper und Oner Sufri griffen auf ein Netz von über vierhundert Seismometern zurück, das gegenwärtig auch über den ganzen östlichen Teil der Vereinigten Staaten ausgebreitet wird. Dieses als „US Array“ bezeichnete Netz begann seine Arbeit im Jahre 2004 in den westlichen amerikanischen Bundesstaaten entlang der Pazifikküste. Dazu wurden die Seismometer in einem regelmäßigen Muster im Abstand von etwa 75 Kilometern voneinander aufgestellt. Nach knapp zwei Jahren begann man damit, diese Sensoren sukzessive nach Osten zu versetzen. Inzwischen erstreckt sich dieses einzigartige Messnetz nahezu über den gesamten Kontinent, und es dürfte im kommenden Jahre an der Atlantikküste ankommen. Die Aufzeichnungen des Netzes - inzwischen sind es Dutzende von Terabytes - werden zentral an der University of California in San Diego gespeichert und stehen allen Forschern unentgeltlich zur Verfügung.

          Verdächtiges Rauschen

          Die eigentliche Aufgabe von US Array ist es, in der Erdkruste und dem oberen Erdmantel unter dem nordamerikanischen Kontinent die Anzeichen seismischer Wellen ferner Erdbeben aufzuspüren. Viele Forscher haben aber in den gewaltigen Datenmengen schon eine Reihe andere Signale entdeckt. So konnten sie beispielsweise das dumpfe, für Menschen unhörbare Grollen verfolgen, das entsteht, wenn Meteore durch die Erdatmosphäre rasen.

          The IRIS Consortium, Ingenieure  installieren Geräte für das US-Array in der Nähe von Newdale, Idaho.
          The IRIS Consortium, Ingenieure installieren Geräte für das US-Array in der Nähe von Newdale, Idaho. : Bild: The IRIS Consortium

          Koper und Sufri haben nun die gemessenen Daten von US Array in einem Frequenzband untersucht, das für Erdbebenforscher normalerweise von geringem Interesse ist. Im Periodenbereich zwischen fünf und 15 Sekunden werden die Schwingungen des Erdbodens vom sogenannten mikroseismischen Rauschen dominiert. Es entsteht, wenn tiefreichende Meereswellen weit vor den Küsten entfernt auf den Kontinentalschelf treffen und ihn dabei leicht vibrieren lassen. Diese irregulären Schwingungen können noch tief im Landesinneren gemessen werden.

          Das Zittern reichte bis zur Westküste

          Als Hurrikan Sandy sich im Oktober, aus der Karibik kommend, der nordamerikanischen Osküste näherte, änderte sich dieses mikroseismische Rauschen ganz deutlich. Es wurde nicht nur stärker, je mehr sich Sandys Abstand von der Küste verringerte. Das Rauschen nahm auch ein Muster an, das deutlich in Richtung des Supersturms zeigte. Wie die beiden Wissenschaftler auf der Jahrestagung der Seismologischen Gesellschaft Amerikas in Salt Lake City berichteten, wurde dieses verstärkte Rauschen von Seismometern überall in den Vereinigten Staaten erfasst, sogar noch an der Westküste.

          Die Amplituden der Schwingungen waren dabei so stark, dass sie Erdbeben der Magnitude „3“ entsprachen, allerdings nicht einem einzigen Beben dieser Stärke. Vielmehr, so berichtete Koper, habe der gesamte Kontinent derart gewackelt, als wäre er tagelang ununterbrochen von Erdbeben der Magnitude „3“ erschüttert worden. Während die Seismometer diese Schwingungen deutlich aufzeichneten, wurden sie wegen ihrer langen Perioden trotz ihrer Stärke nicht von Menschen wahrgenommen. Die Forscher glauben, dass Sandy kein Einzelfall war, und suchen nun nach Verfahren, weitere schwere Stürme mit Hilfe von Seismometernetzen verfolgen zu können.

          Quelle: F.A.Z.

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