MENU
Der Seiteninhalt beginnt hier

Erdbebenanalyse

Die Sektion Erdbebenanalyse beschäftigt sich mit der Analyse und Interpretation der aufgezeichneten Wellenformen und Erdbeben. Die vom SED und anderen seismologischen Diensten aufgezeichneten Daten dienen zahlreichen Forschungs- und Dienstleistungsprojekten als Ausgangspunkt. Zum Beispiel sind diese Daten wesentlich, um die Struktur und den Aufbau der Alpen und des alpinen Vorlandes zu analysieren, Verwerfungen zu charakterisieren, die Physik und Statistik von Erdbeben zu verstehen, oder um die Vorhersagefähigkeit von Erdbeben zu verbessern, aber auch für die Unterscheidung von natürlichen und induzierten Erdbeben, inklusive nuklearer Explosionen.

Die Sektion Erdbebenanalyse ist unterteilt in vier Forschungsgruppen, die zum Teil eigenständige aber oftmals auch gruppenübergreifende Fragestellungen bearbeiten. Leiter der Sektion ist Prof. Dr. Stefan Wiemer.

Die Forschungsgruppe „Induzierte Erdbeben“ wird von Prof. Dr. Stefan Wiemer geleitet und beschäftigt sich hauptsächlich mit der Überwachung, dem Verständnis und der Gefährdungsabschätzung von menschengemachten Erdbeben. Induzierte Erdbeben sind weltweit ein zunehmend diskutiertes Thema, da zahlreiche menschliche Eingriffe in den Untergrund Erdbeben auslösen können. In der Schweiz sind induzierte Beben hauptsächlich im Zusammenhang mit Geothermieprojekten bekannt. In Basel löste unter hohem Druck in den Untergrund eingepresstes Wasser im Jahr 2006 ein Erdbeben mit einer Magnitude von 3.4 aus. 2013 ereignete sich bei St. Gallen ein Magnitude 3.5 Beben.

Aber auch bei anderen Untergrundnutzungen werden Erdbeben ausgelöst. So zum Beispiel beim Einpressen von CO2 oder Abwässern, bei der konventionellen und unkonventionellen Förderung von Erdöl / Erdgas mittels Fracking oder im Berg- und Tunnelbau. Zudem können menschgemachte Veränderungen an der Erdoberfläche Erdbeben auslösen, beispielsweise wenn Stauseen das erste Mal mit Wasser befüllt werden.

Die Forschungsgruppe induzierte Beben hat mit Hilfe vom lokalen seismischen Netzwerken zahlreiche Erdbebensequenzen überwacht (z. B. St Gallen, Basel), zum Teil in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Energie und EnergieSchweiz (siehe Geobest-CH). In enger Zusammenarbeit mit dem SCCER-SoE werden Methoden zur Abschätzung und zur Minimierung der seismischen Risikos von geothermischen Kraftwerken entwickelt. Im Jahr 2015 hat die Gruppe einen internationalen Workshop mit mehr als 150 Teilnehmern zum Thema indizierte Erdbeben auf der Schatzalp in Davos organisiert.

Die Forschungsgruppe „Seismotektonik“ wird von Dr. Tobias Diehl geleitet und beschäftigt sich mit der Analyse von seismischen Daten, um den Untergrund und den tektonischen Kontext besser zu verstehen. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf dem alpinen Bereich und dem alpinen Vorland der Schweiz, die Gruppenmitglieder sind aber auch in zahlreichen internationalen Projekten engagiert, beispielweise in Bhutan und im Projekt AlpArray. Die Aufzeichnungen von lokalen, regionalen aber auch teleseismischen Erdbeben lassen sich zum Beispiel nutzen, um in einer sogenannten tomographischen Analyse die Geschwindigkeitsstruktur im Untergrund in 3D aufzulösen und gleichzeitig diese Beben so präzise wie möglich zu lokalisieren. Dadurch sind indirekt auch Rückschlüsse auf Gesteinseigenschaften und physikalische Parameter (Dichte, Temperatur) möglich. Aus der sogenannten Abstrahlcharakteristik von Erdbeben kann man des Weiteren Rückschlüsse auf Bruchvorgänge und Spannungsverhältnisse im Untergrund ziehen.

Die Forschungsgruppe „Statistische Seismologie“ wird von Dr. Thessa Tormann geleitet und untersucht, wie mit Hilfe von statistischen Methoden das Verständnis und die Vorhersage von Erdbeben verbessert werden kann. Die Mitglieder dieser Arbeitsgruppe beschäftigen sich beispielsweise mit dem Erstellen und dem systematischen Testen von Erdbebenvorhersagemodellen. Solche Modelle versuchen die beobachteten zeitlichen und räumlichen Muster in der Seismizität so genau wie möglich abbilden und daraus eine Vorhersage der Bebenaktivität der nächsten Tage, Monate oder Jahrzehnte zu erstellen. Statistische Analysen von Erdbebenkatalogen aus der ganzen Welt erlauben es auch Rückschlüsse auf die Seismotektonik zu ziehen, beispielsweise auf den Ursprung von Magma unter Vulkanen, die Spannungsverteilung in der Erdkruste, die Abklingrate von Nachbebensequenzen oder die Ausbreitung von Flüssigkeiten. Ein wichtiges Element der Forschung ist es auch, die Qualität und Homogenität von Erdbebenkatalogen zu überprüfen und stetig zu verbessern.

Die Forschungsgruppe „Verifikationsseismologie“ wird von Dr. Florian Haslinger geleitet. Im Jahr 1996 verhandelte die Abrüstungskonferenz (CD) in Genf einen umfassenden Atomteststopp-Vertrag (CTBT), der jegliche Atomtests verbietet. Um die Umsetzung des Vertrages zu überprüfen, wurde ein internationales Überwachungssystem (IMS) eingerichtet. Das Überwachungssystem umfasst seismologische, hydroakustische, infraschall und radionukleid Messstationen, mit den jeweiligen Kommunikationsmitteln und wird durch das internationale Datenzentrum (IDC) und das technische Sekretariat gestützt. Die Schweiz ist im IMS ein wichtiger Partner und wird in verschiedenen Arbeitsgruppen durch den SED bzw., durch das Labor Spiez vertreten. Zudem wird die Station DAVOX als Teil des IMS betrieben.