Neue Einblicke: Seismische Dämpfung enthüllt Struktur unter Taiwan

Taiwan liegt in einer geologisch hochaktiven Zone, an der die Eurasische Platte mit dem Luzon-Bogen kollidiert. Diese Konvergenz führt zu ständiger Deformation der Erdkruste und birgt erhebliche Erdbebengefahren. Ein internationales Forschungsteam hat nun mithilfe seismischer Dämpfungsmessungen neue Erkenntnisse über die unterirdischen Strukturen gewonnen – mit potenziellen Auswirkungen auf die Erdbebenvorsorge.

Wie seismische Wellen verborgene Strukturen verraten

Seismische Wellen verlieren auf ihrem Weg durch die Erde an Energie, ein Prozess, der als Dämpfung bezeichnet wird. Dieser Energieverlust erfolgt nicht gleichmäßig: Bestimmte geologische Strukturen absorbieren deutlich mehr Wellenenergie als andere. Durch die Analyse dieser Unterschiede können Wissenschaftler Rückschlüsse auf unterirdische Merkmale ziehen – etwa aktive Verwerfungen, Gesteinsschichten oder fluidreiche Zonen.

Das Southern Array for the Lithosphere and Uplift of Taiwan Experiment (SALUTE) nutzt dieses Prinzip, um die komplexe Tektonik Taiwans zu erforschen. Die hochauflösenden Daten des Projekts ermöglichen es, bisher schwer zugängliche Bereiche wie den Luzon-Vorbogen – eine tektonische Platte vor der taiwanesischen Küste – präziser zu kartieren.

Neue Erkenntnisse zur tektonischen Dynamik

In einer aktuellen Studie, veröffentlicht in Geophysical Research Letters, berichten die Forscher um Lin et al. über ihre Ergebnisse zur seismischen Dämpfung im Kollisionsbereich zwischen der Eurasischen Platte und dem Luzon-Bogen. Mithilfe von 2D- und 3D-Modellen, basierend auf Daten aus dem Zeitraum von Dezember 2020 bis Dezember 2023, konnten sie folgende Schlüsselfunde machen:

• Aktive Verwerfungen: Klare Veränderungen in der Dämpfung deuten auf bedeutende tektonische Bruchzonen hin.
• Fluidreiche Zonen: Bereiche mit hoher Dämpfung in der unteren Erdkruste korrelieren mit Zonen, die tektonische Tremore verursachen – ein Hinweis auf flüssigkeitsgesättigte, duktile Gesteinsschichten.
• Struktur des Luzon-Vorbogens: Die Daten zeigen, dass sich der Vorbogen nach Norden neigt und sich in Richtung der Kollisionszone verjüngt – ein bisher nur unzureichend abgebildetes Phänomen.

Bessere Erdbebenvorsorge durch neue Methoden

Die Ergebnisse der Studie bestätigen bestehende Geschwindigkeitsmodelle der Seismologie und belegen, dass die Dämpfungsanalyse bisher schwer erfassbare Strukturen wie Übergangszonen sichtbar machen kann. Dies könnte nicht nur das Verständnis der tektonischen Prozesse in der Region vertiefen, sondern auch die Erdbebenvorsorge verbessern.

Nathaniel Scharping, Wissenschaftsautor und Mitwirkender der Studie, betont:

„Die Dämpfungsmessungen bieten einen einzigartigen Einblick in die unterirdischen Prozesse Taiwans. Sie helfen uns, gefährliche Zonen besser zu identifizieren und langfristige Risiken einzuschätzen.“

Hintergrund: Das SALUTE-Projekt

Das SALUTE-Experiment nutzt ein dichtes Netzwerk von Seismometern, um die Lithosphäre und Hebungsprozesse in Südtaiwan zu untersuchen. Die gesammelten Daten ermöglichen es, Modelle zur Erdbebengefährdung zu verfeinern und potenzielle Gefahrenquellen präziser zu lokalisieren.

Die Studie unterstreicht die Bedeutung innovativer Methoden in der Seismologie – insbesondere in Regionen mit hoher tektonischer Aktivität wie Taiwan. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten weltweit Anwendung finden, um ähnliche geologische Strukturen besser zu verstehen.