Gürtel
Bis auf den Süden ist der Pazifik auf drei Seiten von einer Kette von Vulkanen umgeben. Außerdem reiben sich an seinen Rändern – etwa im Nordwesten der USA – Erdplatten aneinander. Daher treten entlang dieses Feuerrings gehäuft teils sehr heftige Beben auf, die nicht selten mit starken Tsunamis verbunden sind.

Warnung
Da die Gefahren bekannt sind, rüsten sich die Behörden in vielen Ländern entlang dieses Rings mit verschiedenen Maßnahmen gegen die Bedrohung. So soll unter anderem die Vorwarnzeit für Tsunamis verkürzt werden.

Im ersten Schritt werden die Schichten von Sedimentbohrkernen mit der Radiokarbonmethode datiert. Doch die ist ungenau. Andere Methoden helfen bei der Präzisierung: Mit Algorithmen können die Resultate aus verschiedenen Sedimenten miteinander abgeglichen werden, so dass ihre Zeitskalen übereinstimmen. Außerdem hilft es, eine größere Zahl an Sedimenten zu untersuchen. Derzeit untersucht Goldfinger auch Turbidite, die an der kanadischen Küste gefunden wurden.

Beben-Rekonstruktion der letzten 10 000 Jahre

Zusammen mit Fachkollegen hat der Geologe in den letzten Jahren so eine Zeitleiste großer Cascadia-Beben rekonstruiert, die 10 000 Jahre zurückreicht. Aus der Dicke und den Datierungen der Turbidite lassen sich durchschnittliche Wiederkehrzeiten für Beben errechnen, die durch den partiellen oder kompletten Bruch der Cascadia-Verwerfung hervorgerufen werden. Demnach beträgt die Wiederkehrzeit für ein Megabeben – bei dem die Verwerfung auf ganzer Länge reißt – etwa 500 Jahre. Das bedeutet eine Wahrscheinlichkeit von ungefähr zehn Prozent für die nächsten 50 Jahre. Simulationen weisen auf einen Tsunami, der bis zu 25 Meter hoch werden kann. Wahrscheinlicher indes sind kleinere Subduktionsbeben, bei denen nur ein Teil der Verwerfung bricht. Im Süden ist diese Gefahr besonders groß.

Dafür, dass sich an der Cascadia-Subduktionszone Megabeben ereignen können, ist sie außergewöhnlich ruhig. „Den Grund dafür kennt man noch nicht“, sagt Goldfinger. Die seismische Ruhe verringert aber keineswegs die Gefahr. GPS-Daten, die großräumige Verschiebungen dokumentieren, lassen keinen Zweifel daran, dass die Verwerfung lediglich blockiert ist. Irgendwann wird sie wieder brechen.

Häufige schwache Beben

An einzelnen Stellen bebte es in letzter Zeit gelegentlich doch, aber nur schwach. Forscher vermuten, dass die kleinen Erschütterungen Hinweise auf die Feinstruktur der Subduktionszone liefern könnten. Um die Beben zu messen, wurden in der sogenannten Cascadia-Initiative vor vier Jahren 60 Seismometer auf dem Meeresboden installiert und Details der Observierung verbessert. Jetzt sind die ersten Resultate da. Demnach wurden schwache Erdbeben öfter registriert als erwartet, berichtet die Seismologin Susan Schwartz von der University of California in Santa Cruz. Vielleicht hängen die Erdstöße mit einem ehemaligen unterseeischen Berg zusammen, der in die Subduktionszone hinuntertransportiert wurde. „Solche Beobachtungen am Meeresgrund nah an den Bruchzonen benötigen wir, um die Prozesse in den relevantesten Gebieten genauer zu verstehen“, erklärt der Seismologe Roland Bürgmann, Universitätskollege von Schwartz.

Für die Region geht Gefahr nicht nur von Erdbeben an dem klemmenden Stück der Subduktion aus. 2003 wurde zum Beispiel Seattle durch ein sogenanntes tiefes Beben getroffen, das Kosten von mehr als zwei Milliarden Dollar verursachte. Tiefe Beben ereignen sich dort, wo die Juan-de-Fuca-Platte schon weit unter die Nordamerikanische Platte hinuntergeglitten ist, 40 bis 80 Kilometer unter der Oberfläche. Solche Beben lösen zwar weniger starke Erschütterungen aus, sind dafür aber in einem sehr großen Gebiet zu spüren.

Stille Beben in der Tiefe

Doch damit ist die seismische Palette von Cascadia immer noch nicht erschöpft. Manchmal ereignen sich unten in der Tiefe nämlich Erdbeben, die überhaupt nicht spürbar sind: die sogenannten stillen Erdbeben. Sie seien noch nicht vollständig verstanden, räumt Bürgmann ein. Bekannt ist aber, dass sie wie in Zeitlupe an einem tief gelegenen Teil der Grenzfläche zwischen den zwei Platten einer Subduktionszone ablaufen. Nur feine Messinstrumente registrieren das Zittern. An der Cascadia-Verwerfung wurden die stillen Beben in einer Tiefe von 40 Kilometern an der Grenze zwischen der Juan-de-Fuca-Platte und der Nordamerika-Platte nachgewiesen. Alle zehn bis zwanzig Monate kehren sie wieder – offenbar bedingt durch Gezeitenkräfte. Die damit einhergehende schleichende Verschiebung erhöht die Spannung an dem blockierten Stück der Verwerfung und damit die Gefahr des nächsten Megabebens. Dagegen wollen sich die verantwortlichen Behörden nun unter anderem mit neuen Katastrophenplänen und regelmäßigen Übungen der Bevölkerung rüsten.

Pazifischer Feuerring

Gürtel
Bis auf den Süden ist der Pazifik auf drei Seiten von einer Kette von Vulkanen umgeben. Außerdem reiben sich an seinen Rändern – etwa im Nordwesten der USA – Erdplatten aneinander. Daher treten entlang dieses Feuerrings gehäuft teils sehr heftige Beben auf, die nicht selten mit starken Tsunamis verbunden sind.

Warnung
Da die Gefahren bekannt sind, rüsten sich die Behörden in vielen Ländern entlang dieses Rings mit verschiedenen Maßnahmen gegen die Bedrohung. So soll unter anderem die Vorwarnzeit für Tsunamis verkürzt werden.