Die Entstehung von Erdbeben folgt einem gewaltigen mechanischen Prinzip: Tektonische Platten verhaken sich, bauen enorme Spannungen auf und entladen diese schließlich in einem plötzlichen Bruch. Besonders kritisch ist die Lage in Istanbul, wo die Nordanatolische Verwerfung nur 20 Kilometer vor der Küste verläuft. „Wirklich vorhersagen lässt es sich nicht, aber Istanbul hat sehr lange Aufzeichnungen“, betont die Seismologin Dr. Annabel Händel vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, und da das letzte große Beben dort bereits 1766 stattfand, ist die Region statistisch gesehen für ein Ereignis der Magnitude 7 bis 7,4 bereit.

Die Schwierigkeit der Forschung liegt in der Tiefe: Beben entstehen oft zehn bis zwanzig Kilometer unter der Oberfläche, wo keine direkten Sensoren platziert werden können. Klassische Frühwarnsysteme reagieren daher erst, wenn die ersten Wellen bereits messbar sind, was oft nur Sekunden für automatische Abschaltungen von Zügen und anderen kritischen Systemen lässt. Um die Überwachung der Ozeane zu verbessern, setzt das Projekt SAFAtor (SMART Cables And Fiber-optic Sensing Amphibious Demonstrator) auf eine innovative Idee: Bestehende Glasfaserkabel am Meeresgrund sollen durch Laserimpulse zu empfindlichen Sensoren umfunktioniert werden.

In Zukunft könnten auch maschinelles Lernen und die Sensoren unserer Smartphones helfen, kleinste Ereignisse im allgemeinen Rauschen besser zu detektieren. Auch der Klimawandel spielt eine Rolle, da schmelzende Gletscher die Spannung im Untergrund verändern und Beben verfrüht auslösen können. Während Deutschland insgesamt ein geringeres Risiko trägt, zeigen Regionen wie die Niederrheinische Bucht oder der Oberrheingraben, dass auch hier die Erde niemals völlig stillsteht.

Im „Forschungsquartett“ erklärt Annabel Händel vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam außerdem, wie aus einem Erdbeben ein Tsunami entstehen kann und in welche Richtung sich die aktuelle Erdbebenforschung entwickelt.