Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Liliane Burkhard von der Universität Bern hat in einer umfassenden Studie die Erdbebengeschichte der letzten 1.000 Jahre entlang der San-Andreas- und San-Jacinto-Verwerfungen in Südkalifornien untersucht. Ihre Forschung zeigt, dass die Spannungen in der Erdkruste heute auf einem Rekordniveau liegen, das in den letzten tausend Jahren nicht erreicht wurde. Dies könnte entscheidende Auswirkungen auf die Stärke und das Ausmaß des nächsten großen Erdbebens haben, insbesondere in der Nähe von Los Angeles, wo ein kritischer Verwerfungsknoten, der Cajon Pass, als potenzieller Auslöser fungieren könnte.
Erdbeben treten häufig entlang von Bruchzonen in der Erdkruste auf, an denen die großen tektonischen Platten der Erde aneinander vorbeigleiten und sich verhaken. Diese Prozesse führen dazu, dass sich über lange Zeiträume Spannungen aufbauen, die schließlich in Form eines Erdbebens freigesetzt werden. Die San-Andreas- und die San-Jacinto-Verwerfung sind zwei der bedeutendsten Zonen in Südkalifornien und sind verantwortlich für die meisten tektonischen Bewegungen in dieser Region. Der Cajon Pass, an dem sich die beiden Verwerfungssysteme treffen, ist ein geologisch komplexer Punkt, an dem die Spannungen einer Verwerfung möglicherweise auf die andere übergreifen können.
Das letzte bedeutende Erdbeben im Großraum Los Angeles war das Fort-Tejon-Erdbeben im Jahr 1857, das eine Stärke von 7,9 hatte. Seither haben sich die Spannungen entlang der Verwerfungen kontinuierlich erhöht, was bei den Forschern Besorgnis ausgelöst hat, da ein potentielles großes Erdbeben bevorstehen könnte. In der aktuellen Studie hat das Team ein physikbasiertes, vierdimensionales Modell entwickelt, das die Erdbebenzyklen an den Verwerfungen über einen Zeitraum von 1.000 Jahren abbildet. Dabei wurden Daten aus verschiedenen geologischen Quellen wie Radiokohlenstoffdatierungen, Baumringanalysen und historischen Dokumenten verwendet, um die Spannungen zu rekonstruieren.
Die Ergebnisse zeigen, dass die derzeitigen Spannungen in der Region die höchsten Werte des letzten Jahrtausends erreichen oder sogar übertreffen. Ein zentrales Konzept, das in der Studie vorgestellt wird, ist der Cajon Pass als „Erdbebentor“. Dieser Knotenpunkt könnte darüber entscheiden, ob große Erdbeben auf eine einzelne Verwerfung beschränkt bleiben oder sich auf beide Systeme ausbreiten. Historische Belege zeigen, dass das Fort-Tejon-Erdbeben von 1857 nur die San-Andreas-Verwerfung betraf, während das Wrightwood-Erdbeben von 1812 beide Systeme in einem gemeinsamen Erdbebenereignis vereinte.
Das Forschungsteam erklärt, dass die Spannungen nicht nur auf einem einzelnen Abschnitt der Verwerfungen von Bedeutung sind, sondern wie sie in den beiden Systemen zueinander stehen. Ein Anstieg der Spannungen an einem Knotenpunkt wie dem Cajon Pass könnte zu einem großen gemeinsamen Erdbeben führen, wenn die Spannungen auf beiden Verwerfungen in ähnlicher Weise zunehmen. Der aktuelle Spannungswert auf dem San-Jacinto-Bernardino-Abschnitt beträgt 3,6 MPa und übersteigt damit die höchsten Werte der Simulation. Auch auf dem benachbarten Mojave-Süd-Abschnitt der San-Andreas-Verwerfung liegt die Spannung bei 2,8 MPa. Diese hohen Spannungen, die sich ähnlich entwickeln, sind oft Vorboten gemeinsamer Erdbeben in der Vergangenheit gewesen.
Die Forscher betonen, dass die kritischen Spannungsbedingungen in der Region von großer Bedeutung sind, insbesondere aufgrund der hohen Bevölkerungsdichte und der kritischen Infrastruktur in Gebieten wie Los Angeles, San Bernardino und Riverside. Ein gemeinsames Erdbeben, das den Cajon Pass durchquert, hätte weitaus schwerwiegendere Folgen als ein Ereignis, das auf eine einzelne Verwerfung beschränkt bleibt. Die Region beherbergt wichtige Verkehrswege, Eisenbahnlinien und Energieinfrastrukturen.
Obwohl die Studie keine spezifischen Vorhersagen über den Zeitpunkt eines zukünftigen Erdbebens liefert, verdeutlicht sie, dass das System stark belastet ist. Die physikbasierten Modelle bieten eine klarere Vorstellung von den potenziellen Szenarien, auf die sich die Gesellschaft vorbereiten sollte. Diese Erkenntnisse sind entscheidend für die Risikobewertung, die Planung von Infrastrukturen und die Notfallvorsorge. Dr. Burkhard
