Projekt FEAR: Forschende lösen Erdbeben im Tessin aus

Im Schweizer Kanton Tessin soll diese Woche testweise die Erde beben. In einem weltweit einzigartigen Felslabor wollen Fachleute mit Wasserdruck ein Erdbeben auslösen, um das Verhalten des Gesteins mit hunderten Sensoren vor, während und nach dem Beben zu messen. Im Idealfall finden die Forschenden Muster im Verhalten des Gesteins, die Erdbebenvorhersagen künftig möglich machen, wie der Erdbeben-Seismologe und wissenschaftliche Koordinator des Projekts, Men-Andrin Meier von der Eliteuniversität ETH Zürich, sagt. 

Obwohl das Projekt den Namen «FEAR» (Angst) trägt, ist nach seinen Angaben nichts zu befürchten. «Wir sprechen von Magnitude 1», sagt er der Deutschen Presse-Agentur. «Um das Beben überhaupt an der Oberfläche zu spüren, müsste es 200-mal so stark sein.» FEAR ist die Abkürzung für «Fault Activation and Earthquake Rupture». Wie verheerend die Folgen von Erdbeben sind, hängt von vielen Faktoren ab. Große Schäden gibt es in der Regel erst ab einer Magnitude 5. 

Gestein soll sich um ein, zwei Millimeter bewegen

Dass bei dem Experiment versehentlich ein größeres Beben ausgelöst wird, sei sehr unwahrscheinlich. «Wir befinden uns nur in gut einem Kilometer Tiefe, dort sind die Spannungen im Gestein in der Regel nicht groß genug für stärkere Beben.» Die Forschenden rechnen mit einem Beben, bei dem sich das Gestein um ein oder zwei Millimeter bewegt, an einer Bruchlinie von bis zu 100 Metern. Der Fels wird rund um die Uhr überwacht. Sollten unerwartete Aktivität im Gestein auftreten, könne das Experiment jederzeit abgebrochen werden. 

Das Bedretto-Felslabor liegt im Gotthardmassiv, in einem stillgelegten Baustollen für den Furka-Basistunnel für Züge. Daran sei jahrelang gebaut worden, sagt Meier, mit mehr als 40 Bohrlöchern für Sensoren. «Es gibt auch andere Forschungsprojekte, aber es ist global einzigartig, dass eine Störzone derart massiv mit Instrumenten und Sensoren ausgestattet ist.» 

Beben direkt neben den Sensoren

Bei dem Experiment werden über Schläuche zunächst an zwei Stellen Wassermassen zwischen Gesteinsschichten gepresst, mit steigendem Druck. Wie schnell das Beben passiert, sei schwer vorherzusagen, sagt Meier. Die Forschenden hätten zehn Tage Zeit eingeplant, rechneten aber schneller damit. 

Die Messungen sollen auch helfen, Bruchprozesse bei größeren Beben in aller Welt besser zu verstehen. Etwa, wann sich ein Bruch beschleunigt, wann er stoppt oder wann er wie viel Energie verliert. Die Alpen sind ein aktives Gebirge, in dem laufend kleine Beben passieren, wie Meier sagt - wo und wann ist aber vorher nicht abzusehen. Deshalb können natürliche Beben praktisch nicht direkt vermessen werden. Mit diesem Projekt soll das Beben genau da ausgelöst werden, wo Sensoren sämtliche Messungen aufnehmen können.