Seismologen finden Muster zur Erdbebenvorhersage
Vor einem Erdbeben auf der Iberischen Halbinsel sind bestimmte Muster im seismischen Verhalten zu beobachten - das besagen neuste Forschungsergebnisse spanischer Forscher. Die in der Zeitschrift Expert Systems with Applications präsentierte Studie könnte für Wissenschaftler, die sich mit der Vorhersage von Erdbeben befassen, überaus wichtig sein. Das Team muss jedoch eingestehen, dass die Chancen auf eine hundertprozentige Vorhersage von Erdbeben äußerst gering sind. Die Forschungsarbeit basiert auf Daten des Instituto Nacional Geográfico; hier wurden zwischen 1978 und 2007 Messungen an 4.017 Erdbeben der Stärke 3 bis 7 auf der Richterskala durchgeführt, deren Epizentrum auf der Iberischen Halbinsel oder in den umliegenden Gewässern lag. Die Forscher der Universität Pablo de Olavide (UPO) und der Universität Sevilla setzten Clusteringverfahren ein, um verschiedene seismische Bewegungen mittlerer und stärkerer Größe unter bestimmten Umständen zu schätzen. "Mit unseren mathematischen Methoden haben wir bei mittleren bis starken Erdbeben, d.h. Erdbeben von einer Stärke größer als 4,4 auf der Richterskala, Muster gefunden", erklärt Francisco Martínez Álvarez von der UPO, einer der Autoren der Studie. Bei Anwendung der Clusteringtechniken auf die Daten entdeckten die Forscher Ähnlichkeiten und Muster, die es ihnen besser ermöglichen, Hinweise auf drohende Erdbeben zu erkennen. Die Seismologen konzentrierten sich mit ihrer Forschungsarbeit auf zwei Regionen, in denen die meisten Informationen zu finden waren: im Alboranmeer und dem westlichen Azoren-Gibraltar-Verwerfungsbereich. Ihr Hauptaugenmerk galt drei zentralen Elementen: der Größe der seismischen Bewegungen, der seit dem letzten Erdbeben vergangenen Zeitdauer und den Veränderungen eines Parameters, dem sogenannten b-Wert, von einem Erdbeben bis zum nächsten. Der b-Wert spiegelt die Tektonik der beobachteten Region wider. Ein hoher b-Wert bedeutet, dass Erdbeben meist gering ausfallen und das Land ein geringes Spannungsniveau aufweist. Ein kleiner b-Wert zeigt eine relativ ähnliche Anzahl kleiner wie großer seismischer Bewegungen an, was darauf hindeutet, dass die Erdkruste stärker unter Spannung steht. "Wir haben eine überzeugende Beziehung zwischen den Erdbeben und dem Parameter b-Wert entdeckt, wobei eine Genauigkeit von mehr als 80% zu verzeichnen war", sagt Antonio Morales Esteban von der Universität Sevilla, Mitautor der Studie. "Nach Abschluss der Berechnungen kamen wir unter Berücksichtigung der Umstände und Abläufe, die unserer Meinung nach als Vorboten auftreten müssen, zu einer signifikanten Erfolgswahrscheinlichkeit." Nach Angaben der Forscher ermöglicht das Verfahren zwei Arten von Prognosen: Sensitivität und Spezifität. Die Sensitivität ist die Wahrscheinlichkeit, mit der nach dem Erkennen der Muster ein Erdbeben eintritt, während die Spezifität die Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein Erdbeben nicht auftritt, wenn keine Muster erkannt wurden. Das Team fand für das Alboranmeer eine Sensitivität von 90% und eine Spezifität von 82,56%. Für den westlichen Azoren-Gibraltar-Verwerfungsbereich betrugen diese Werte 79,31% und 90,38%. Die Resultate zeigen nun, dass die Wahrscheinlichkeit auf ein Erdbeben in diesen Regionen - gleich nachdem diese Muster (hohe Sensitivität) auftreten - hoch ist, und dass diese größtenteils nur den seismischen Mustern folgend stattfinden (hohe Spezifität). Die Forscher nutzten außerdem eigene Algorithmen, um dieselben Daten auszuwerten. Diese Algorithmen basieren auf Assoziationsregeln, die alternative mathematische Methoden sind und eingesetzt werden, um häufige Ereignisse oder solche, die spezifische Bedingungen innerhalb einer Reihe von Ereignissen erfüllen, zu bestimmen. "Die Ergebnisse sind vielversprechend, obwohl ich bezweifle, dass wir überhaupt jemals in der Lage sein werden, ein Erdbeben hundertprozentig genau vorherzusagen", so Dr. Martínez Álvarez.
Länder
Spanien
