Im Kanton Tessin, Schweiz, wird diese Woche ein spannendes Experiment durchgeführt: Wissenschaftler lösen testweise ein Erdbeben aus. Diese innovative Untersuchung findet im Bedretto-Felslabor statt, einem weltweit einzigartigen Felslabor, das sich im Gotthardmassiv befindet und in einem stillgelegten Baustollen für den Furka-Basistunnel untergebracht ist. Hier werden die Forscher das Verhalten des Gesteins mit hunderten Sensoren vor, während und nach dem Beben messen.
Das Projekt trägt den Namen „FEAR“ (Fault Activation and Earthquake Rupture) und wird von Erdbeben-Seismologe Men-Andrin Meier von der ETH Zürich geleitet. Das geplante Beben hat eine Magnitude von 1, was bedeutet, dass es nicht spürbar sein wird, da zur Wahrnehmung an der Oberfläche eine Magnitude von 5 nötig wäre. Die Wissenschaftler erwarten, dass das Experiment das Gestein um ein bis zwei Millimeter bewegt, und zwar an einer Bruchlinie von bis zu 100 Metern. Dieses Experiment findet in einer Tiefe von über einem Kilometer statt, wo die Spannungen im Gestein in der Regel nicht für stärkere Beben ausreichen.
Technische Details und Sicherheitsvorkehrungen
Die Forscher haben ein dichtes Überwachungsnetzwerk mit verschiedenen Sensoren in mehr als 40 Bohrlöchern eingerichtet. Diese Sensoren messen Felsdeformation, Fluiddruck, Temperatur, seismische Aktivität und biochemische Veränderungen. Dies ist ein wichtiger Schritt, um die Prozesse vor und nach einem Erdbeben besser zu verstehen. Vor dem FEAR-2 Experiment wurden hydromechanische Tests durchgeführt, um zu klären, wie die Injektion von Fluiden die Druckbedingungen und die Stabilität der Verwerfung beeinflusst.
Das Hauptexperiment besteht aus der hydraulischen Stimulation, bei der Wasser über mehrere Tage bis Wochen injiziert wird. Die Injektion beginnt mit niedrigem Druck und wird schrittweise erhöht, bis eine Zielgröße von einem oder bis zu 2000 m³ Wasser erreicht ist. Dabei werden zahlreiche kleinere Erdbeben erwartet, bevor die Zielgröße erreicht wird. Trotz der Risiken haben die Forscher eine detaillierte Sicherheits- und Risikoanalyse durchgeführt. Diese zeigt, dass ein Ereignis mit der Zielgröße 1.0 wahrscheinlich keinen Schaden verursachen wird, auch wenn sehr geringfügige Schäden an den Tunneln Bedretto und FEAR möglich sind.
Ein Blick auf die Geschichte der Seismologie
Die Seismologie, die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit Erdbeben beschäftigt, hat eine vergleichsweise junge Geschichte. Während Theorien über die Entstehung von Erdbeben seit Jahrtausenden existieren, wurde im 19. und frühen 20. Jahrhundert die Erdkruste als Ursache identifiziert. Alfred Wegener stellte 1912 die Theorie auf, dass Kontinente auf beweglichen Platten liegen. Dennoch können Erdbeben bis heute nicht exakt vorhergesagt werden, da es an umfassenden Daten mangelt. Langzeitprognosen für bestimmte Regionen sind jedoch möglich, basierend auf der Wiederholungsrate von Beben.
Das FEAR-Experiment ist ein bedeutender Schritt in der Forschung, der dazu beitragen kann, das Verständnis von Bruchprozessen bei größeren Beben weltweit zu verbessern. Die Wissenschaftler haben zehn Tage für das Experiment eingeplant, rechnen aber mit einer schnelleren Durchführung. Das gesamte Experiment wird rund um die Uhr überwacht, und bei unerwarteter Aktivität kann es jederzeit abgebrochen werden. Diese präzisen Sicherheitsmaßnahmen sorgen dafür, dass das Experiment sicher durchgeführt werden kann, mit einem sehr niedrigen seismischen Risiko für den Bedretto-Tunnel, den Furka-Basistunnel und nahegelegene Gebäude.
Für weitere Informationen über das Projekt FEAR und die Hintergründe der Erdbebenforschung können Sie die [Volksstimme](https://www.volksstimme.de/panorama/projekt-fear-forschende-losen-erdbeben-im-tessin-aus-4237228) und die offizielle [FEAR-Website](http://fear-earthquake-research.org/home/) besuchen.