Zur Zeit beginnen die Bohrarbeiten für ein seismisches Überwachungsnetz am Marmarameer bei Istanbul (Türkei). Speziell entwickelte Erdbebensensoren in acht Bohrungen im Randgebiet Istanbuls und rund um das östliche Marmarameer sollen die seismische Aktivität der Region hochpräzise überwachen. In jeder der jeweils 0,3 km tiefen Bohrungen werden daher mehrere Bohrlochseismometer in verschiedenen Tiefen permanent installiert. Diese erfassen selbst kaum spürbare Erdbeben mit sehr kleiner Magnitude bei gleichzeitig hoher Auflösung und können so Informationen über den mit diesen Beben verbundenen Bruchvorgang liefern.

Um die seismische Gefährdung der Region und die in der Verwerfungszone unterhalb des Marmara-Meeres vor Istanbul ablaufenden Prozesse mit dem neuesten Stand der Erdbebenüberwachungstechnologie zu erfassen und zu überwachen, wurde unter Federführung des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ das GONAF-Plattenrandobservatorium (Geophysical Observatory at the North Anatolian Fault) entwickelt.

„Istanbul mit über 13 Millionen Einwohnern liegt in einer extrem durch Erdbeben gefährdeten Region. Man geht hier gegenwärtig von einer erhöhte Wahrscheinlichkeit für ein starkes Erdbeben von einer Magnitude bis zu 7,4 aus,“ erklärt Professor Georg Dresen vom GFZ, einer der Organisatoren des GONAF Projektes. „Die in den Bohrungen gemessenen Daten von kleinen Erdbeben in der Region können wichtige Informationen über die Prozesse vor einem starken Erdbeben liefern.“

Die Daten werden kontinuierlich und in Echtzeit nach Potsdam und Ankara übertragen und ausgewertet. Eine besondere Schwierigkeit dabei ist, dass die zu überwachende Erdbebenzone unter dem Meeresboden des Marmara-Meeres, etwa 20 Kilometer vor Istanbul, verläuft. Daher kann nur eine Überwachung unterhalb der Erdoberfläche in Bohrlöchern wegen des wesentlich niedrigeren Geräuschpegels die notwendige Präzision der Messungen gewährleisten. „Dazu muss man möglichst nah an die Herdregion herankommen,“ erläutert GFZ-Forscher Professor Marco Bohnhoff, Leiter des Projekts, die technische Herausforderung. „Mit unseren neuen, speziell entwickelten Bohrlochseismometern kann man die Qualität der Erdbebenregistrierungen im Vergleich zu Messungen an der Oberfläche mindestens um den Faktor 10 verbessern und daher eine deutlich höhere Auflösung erzielen.“

Das Projekt beinhaltet eine enge Zusammenarbeit mit dem Türkischen Katastrophenschutz AFAD. Die Bohrarbeiten laufen im Rahmen des Internationalen Wissenschaftlichen Kontinentalbohrprogramms ICDP. Ingenieure und Wissenschaftler des GFZ überwachen die Bau- und Installationsmaßnahmen.

Nach erfolgreichem Abschluss und Übergabe der voll instrumentierten Pilot-Bohrung auf der Halbinsel Tuzla vor den Toren Istanbuls schließt sich zunächst eine Testphase an, bevor die verbleibenden sieben Bohrungen niedergebracht werden.

„Eine Erdbebenvorhersage ist nicht Ziel des Projekts,“ stellt Marco Bohnhoff klar. „Erdbebenvorhersagen sind heute noch nicht möglich. Aber die in unserem Projekt gewonnenen Daten der seismischen Aktivität vor, während und nach dem zu erwartenden Starkbeben werden uns bei der Erforschung von Erdbeben einen großen Schritt vorwärtsbringen.“

Quelle: Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ