Schweizer Beitrag zur Verbesserung des ShakeAlert-Erdbebenfrühwarnsystems in den USA

Stellen Sie sich vor, Sie erhalten eine Warnung vor einem Erdbeben bevor Sie es spüren. Science-Fiction? Nicht ganz: In Japan und Mexico sind solche Systeme etabliert und seit mehreren Jahren im Einsatz. An der Westküste der USA ist ein solches System – genannt ShakeAlert – zurzeit in der ersten Phase eines öffentlichen Rollouts. Der US Geological Survey (USGS) vergab nun Fördergelder an mehrere Institutionen, darunter der Schweizerische Erdbebendienst an der ETH Zürich, um ShakeAlert für die Alarmierung der Öffentlichkeit zu optimieren.

ShakeAlert ist ein Erdbebenfrühwarnsystem für die Westküste der USA. Entwickelt über die letzten 13 Jahre wird das System derzeit von ausgewählten kommerziellen und institutionellen Nutzern getestet. Mit den vom USGS bewilligten Fördergeldern wird ShakeAlert demnächst einer weitaus grösseren Bevölkerungsgruppe zugänglich gemacht werden, welche zum Beispiel über ihr Mobiltelefon alarmiert wird. Dazu muss ShakeAlert in verschiedener Weise optimiert und erweitert werden, einschliesslich des Sensornetzwerks, der Algorithmen und der Schulung der betroffenen Bevölkerung.

Die Alarmierung in ShakeAlert basiert auf zwei Algorithmen: EPIC und FinDer. EPIC berechnet das Hypozentrum und die Magnitude des Erdbebens. Bei stärkeren Erdbeben (Magnitude 6 und höher) erstreckt sich die Bruchzone jedoch typischerweise über mehrere zehn bis hunderte von Kilometern entlang einer Verwerfung. Daher nutzt ShakeAlert einen zweiten Algorithmus – FinDer –, welcher in Echtzeit die Bruchausdehnung berechnet. Dies ist entscheidend, um die Bewegungen des Untergrundes so genau wie möglich vorherzusagen.

Maren Böse, Wissenschaftlerin am Schweizerischen Erdbebendienst an der ETH Zürich, hat FinDer entwickelt. Mit den bewilligten Forschungsgeldern wird sie nun zusammen mit dem USGS und dem California Institute of Technology (Caltech) erforschen, wie FinDer noch leistungsfähiger und robuster gemacht werden kann. Ihre Forschung wird sich insbesondere auf Starkbeben entlang der San-Andreas-Störung und der Cascadia-Subduktionszone konzentrieren, welche ein enormes Schadenspotential haben.

Erdbebenfrühwarnsysteme wie ShakeAlert können Erdbeben nicht vorhersagen. Sie geben an, dass ein Erdbeben begonnen hat und warnen, bevor Erdbebenwellen einen Standort erreichen. Dies verschafft der Bevölkerung wertvolle Sekunden, um sich vorzubereiten und potentielle Schäden und Verletzungen zu verhindern. Erdbebenfrühwarnsysteme können auch automatische Aktionen auslösen, wie zum Beispiel Züge bremsen oder Aufzüge stoppen.

Erfahren Sie mehr über Erdbebenfrühwarnsysteme und FinDer.

Über ShakeAlert erfahren Sie hier mehr.

Abbildung: Von FinDer abgeschätzte Bruchausdehnung des Magnitude-7.1-Ridgecrest-Erdbebens in Kalifornien (USA) am 6. Juli 2019.