Erdbebenvorsage und Warnung

[Chlosterdörfler]

Aktuell ist der beste Schutz vor Erdbeben immer noch das Ingenieur wissen gepaart mit der entsprechenden Bauqualitätsführung. Europa hat bei der Erdbebenwahrung noch einen Aufholbedarf, gegenüber den USA Bundesstaaten wie Kalifornien und Washington.

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Zeitbedarf: 59 Sekunden

Ein Erdbeben hat am frühen Donnerstagnachmittag im September 2022 das Fürstentum Liechtenstein erschüttert.

Mit den Entwicklungen im Bereich der künstlichen Intelligenz beginnt die Forschung, einen genaueren Weg zum besseren Verständnis der Verwerfungsphysik zu finden. Einige unabhängige wissenschaftliche Forscher haben solide Methoden für die Erdbebenvorhersage entwickelt (Erdbeben-Frühwarnsystem).

Anwendungen wie MyShake liefern eine Benachrichtigung und senden einen Alarm direkt auf das Handy.

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Zeitbedarf: 3:17 Minuten

Die MyShake-App

MyShake nutzt 3 verschiedene Wellen, um ein Beben vorherzusagen, bevor man es spürt. P-Wellen, die sich am schnellsten bewegen und als erste ankommen, sowie S-Wellen und Oberflächenwellen. Die beiden letzteren verursachen den grössten Schaden. Sensoren nehmen diese Wellen auf und übermitteln die Erdbebendaten an die Hauptalarmzentrale. Anschliessend wird eine Nachricht von der Zentrale an die MyShake-App gesendet. Die Nutzer können ihre Erfahrungen mit einem bestimmten Erdbeben mit anderen teilen und auch die Daten in der App einsehen.

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Das Android Earthquake Alerts System verwandelt Ihr Android-Telefon in ein Mini-Seismometer, das Erdbeben erkennt, sobald sie auftreten. Und ab Kalifornien ermöglicht eine Integration von ShakeAlert in das Android-Betriebssystem, dass Telefone Erdbebenwarnungen für zusätzliche Sekunden liefern, wenn sie fallen gelassen, abgedeckt und gehalten werden. Marc Stogaitis, leitender Android-Techniker, Rachel Sierer, Leiterin der Abteilung für seismische Gefahren beim California Governor's Office of Emergency Services, und Robert De Groot, Kommunikationskoordinator beim United States Geological Survey, erläutern mehr in Englisch.

Hier in Europa funktioniert die Alarmierung, durch die Daten von den Smartphone selber gemeldet werden. Ortsfeste Sensoren fehlen weitgehend auch in Länder wie Griechenland oder Italien.

[Chlosterdörfler]

Verhaltensänderung bei Tiere vor Erdbeben und Vulkanausbrüche.

Das Seebeben am 26. Dezember 2004 vor der Küste Sumatras löste einen gewaltigen Tsunami aus. Die meterhohen Wellen rissen rund um den Indischen Ozean hunderttausende Menschen in den Tod. Die Überlebenden standen vor einem Trümmerhaufen.

„Wenn die Tiere verrücktspielen, lauf weg vom Meer und geh ins Hochland“, singen indonesische Kinder schon seit Jahrhunderten in einem Kinderlied. Tatsächlich berichteten Menschen auf Indonesien, dass Elefanten vor dem Tsunami von der Küste ins Landesinnere geflohen sind. In unserer heutigen Technik-basierten Gesellschaft haben diese Fähigkeiten der Tiere aber ihre Bedeutung verloren und so blieb dieses Warnsignal unbeachtet.

Aber halten solche Augenzeugenberichte einer genaueren Betrachtung stand? Ohne technische Hilfsmittel ist diese Frage nicht zu beantworten, denn die ungewöhnliche Aktivität der Tiere, die in den meisten Berichten eine bevorstehende Katastrophe anzeigen, lässt sich nur mit grossem Aufwand wissenschaftlich belegen.

Quelle: https://www.icarus.mpg.de/13789/fruehwa ... -der-tiere
abgerufen am 15.02.2023

Die Verhaltensänderung bei Tiere vor Ereignisse beruht auf ihre Sinnesorgane. Da die Lebenserwartung aber von den untersuchten Nutztiere kürzer ist als das von Menschen. Beruht die Verhaltensänderung auf genetisches Wissen, wo durch einen Nervenimpuls ausgelöst wird. Es gibt Tiere, wo auf veränderte Gerüche in ihrem Lebensumfeld reagieren (Vulkanausbrüche). Es gibt Tierarten, wo noch andre Sinnesorgane besitzen als wir Menschen.

Wer sich Erdbeben im Zusammenhang von Vulkane weiter informieren möchte, kann sich hier z.B.: https://www.volcanodiscovery.com/de/erd ... lkane.html

[Chlosterdörfler]

Was genau die Vögel und andre Tiere sehen, wissen wir nicht abschliessend.

Vögel können zwei Arten von Informationen aus dem Erdmagnetfeld zur Navigation nutzen: die Richtung der Feldlinien, d.h. den Neigungswinkel (Inklination) als Kompass und die Stärke des Erdmagnetfeldes als Bestandteil einer Navigations-"Karte". Zwei Mechanismen, wie Tiere das Erdmagnetfeld wahrnehmen können, sind relativ gut dokumentiert und auch teilweise im Detail verstanden: der Radikalpaar-Mechanismus im Cryptochrom-Molekül, und die elektromechanische Kopplung bei Magnetit-Kristallen. Vögel scheinen beide Mechanismen zu nutzen, und somit zwei unabhängige Magnetkompasse zu besitzen.

Der Magnetkompass der Vögel sitzt im Auge, doch der eigentliche Sensor ist ein licht- und magnetempfindliches Molekül. Das Team um Mouritsen in der Netzhaut verschiedener Vögel ein Protein, das Fachleute in ähnlicher Form bereits von Pflanzen kennen. Es heisst Cryptochrom und reagiert dort auf blaues Licht. Bei Gartengrasmücke, Rotkehlchen und anderen Vögeln tritt eine vergleichbar gebaute Verbindung auf.
Info: https://www.spektrum.de/news/magnetsinn ... kt/1887973

Die Gartengrasmücke ist ein Zugvogel aus der Gattung der Grasmücken. Ähnliche Arten Rohrsänger, Laubsänger, Mönchsgrasmücke und die Sperbergrasmücke.
Info: https://www.lbv.de/ratgeber/naturwissen ... rasmuecke/

Verschiedene Zugvögel, z.B. der Mauersegler, steigen häufig im Laufe der Abenddämmerung, und auch bei Tagesanbruch, innerhalb etwa einer halben Stunde auf Höhen von 2000 bis 3000 m auf. Vermutet wird, dass die Vögel so ihren Magnetsinn kalibrieren, denn während der Dämmerung sind Polarisationsmuster gut erkennbar – und somit die exakte Position der Sonne auch in einer Wolkendecke zu erschliessen – und die Sterne bereits zu sehen. Zudem ermöglicht die grosse Höhe einen guten Überblick über die Landschaft und eine ungestörte Wahrnehmung des Erdmagnetfelds. Zum anderen könnten die Vögel mit den Steigflügen einen Überblick über das Wetter und die Bedingungen in der Atmosphäre gewinnen, wie Windstärke und -richtung sowie Temperatur in verschiedenen Höhen.

Quelle: [url]https://www.diagnose-funk.org/aktuelles ... ewsid=1727
abgerufen am 15.02.2023

In der letzten Forschungsarbeit ging es um die vom Menschen gemachten Magnetfeldeinflüsse auf die Landtiere, wo zu einer Desorientierung führen können. Ebenso zeigt es auf, wie komplex das Ganze ist.

[Chlosterdörfler]

Eine Studie über kalifornische Erdbeben ergab, dass es einige Tage vor den Naturkatastrophen zu leichten Veränderungen im Erdmagnetfeld kam.

Das Erdmagnetfeld:
Die Erde besteht zu einem grossen Teil aus Eisen und seinen Verbindungen. Durch Prozesse in der Ionosphäre und auf der Sonne unterliegt das Erdmagnetfeld kurzzeitigen quasi-periodischen und z.T. aperiodischen Schwankungen im Bereich von Sekunden bis Tagen. Hinzu kommen Langzeitänderungen in Form der Polwanderungen. Da die Erdkruste unterschiedlich magnetisiert ist, variiert das Erdmagnetfeld örtlich. Für den Menschen ist das Magnetfeld nicht unmittelbar wahrnehmbar, aber schon eine einfache Kompassnadel zeigt deutlich seine Kraftwirkung.

Statistische Untersuchung von 19 kalifornischen Erdbeben

Seit tausenden Jahren gibt es Aufzeichnungen und Gerüchte von Tieren, die sich vor Erdbeben aussergewöhnlich verhalten. Die Hypothese lautet schon seit Langem: Feinfühlige Lebewesen spüren eine Veränderung in den physikalischen Gegebenheiten vor einem Erdbeben. Die Beobachtungen trieb in den letzten Jahrzehnten Forscher dazu an, diese Veränderung für den Mensch messbar zu machen und damit ein Frühwarnsystem einzurichten.

Diesem Ziel kamen Wissenschaftler vom Applied Science Team von Google Research und der Forschungseinrichtung „QuakeFinder“ nun einen Schritt näher. Anfang September 2022 veröffentlichten sie eine statistische Untersuchung zu neunzehn mittelstarken bis starken Erdbeben, die zwischen 2005 und 2019 in Kalifornien stattfanden und von denen sie ausreichend Daten besassen. Darin wird beschrieben, dass 76 bis 24 Stunden vor ihrem Auftreten immer leichte Veränderungen im Magnetfeld stattfanden.

Aufgrund der guten Datenlage und der Häufigkeit der Erdbeben im Studiengebiet kann man von einem Zusammenhang zwischen Erdbeben und Erdmagnetfeld ausgehen. Trotzdem betonen die Wissenschaftler, dass man aufgrund von Magnetfeldänderungen keine Frühwarnungen aussprechen kann – zumindest noch nicht.

Studie: Case-Control Study on a Decade of Ground-Based Magnetometers in California Reveals Modest Signal 24–72 hr Prior to Earthquakes
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com ... 22JB024109

Mit statistischer Untersuchung, um Erdbeben zu analysieren, die sich zwischen 2001 und 2010 in der Nähe des geomagnetischen Observatoriums von Kakioka, Japan, ereigneten; die Autoren fanden eine signifikante Anzahl von Anomalien 6 bis 15 Tage vor dem Erdbebentag innerhalb von 100 km von Kakioka, während für die weiter entfernte Region 100 bis 216 km vom Observatorium keine signifikante Aktivität vor dem Erdbeben beobachtet wurde.

Studie: Statistical Analysis of Pre-earthquake Electromagnetic Anomalies in the ULF Range
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com ... 20JA027955

Das Erdmagnetfeld kann vom Boden aus beobachten, mit geomagnetische Observatorien. Wie auch von tieffliegende Satelliten aus. Mit Daten aus beiden Quellen kann man sich eine Datengrundlage erarbeiten. Um die Erdmagnetfeldthese zu den Erdbeben vertiefen, braucht es noch ein zweites Testfeld wie auch Zeit. Um die These unabhängig zu überprüfen, wie auch die Anzahl der Sensoren zu ermitteln.

Weitere Quellen: https://www.gfz-potsdam.de/sektion/geom ... ervatorien
https://gfzpublic.gfz-potsdam.de/rest/i ... 09/content
abgerufen am 16.02.2023

[Chlosterdörfler]

Eine andre Art von Erdbeben ist, wenn Magma aufsteigt durch die oberen Erdschichten, ein typisches Beispiel dafür ist Island. Hier sind es Warnzeichen für einen baldigen Vulkanausbruch.

Eine andre Geschichte ist der Vulkan Campi Flegrei (Phlegrean Fields) der zuletzt im 15. Jahrhundert ausbrach. Man kann nur hoffen, dass die Verantwortliche vor Ort richtig entscheiden.

Datengrundlage: https://www.ov.ingv.it/index.php/news/2 ... -vesuviano
Aktuelle Erdbebendaten: https://www.volcanodiscovery.com/de/fle ... 24hrs.html

Studienauszug Tiefer als 6 km: https://www.ov.ingv.it/index.php/news/2 ... bradisismo
Studie bis 6 km: https://www.ov.ingv.it/index.php/news/2 ... ia-sismica
abgerufen am 27.05.2024

Solfatara-Krater mit der Drohne aufgenommen

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Zeitbedarf: 3:23 Minuten


Unter den Phlegräischen Feldern befindet sich eine gigantische Struktur aus Magmakammer, Magmataschen und Aufstiegspfaden. Obwohl die genaue Verteilung nicht genau bekannt ist, stellt dieses Vulkansystem eine extrem komplexe Struktur dar.

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Zeitbedarf: 15:22 Minuten

Wer auf eine Klimaänderung hofft, hat Pech gehabt, dafür braucht es eine andere Magmazusammensetzung. Die Daten des Vesuvausbruchs sind der Grund dafür.
Hinzu kommt, dass die Bodenerhebung in einem grösseren Gebiet stattfinden müsste, als es die aktuellen Daten zeigen.

Klar ist, dass es Erdbebenschäden vor Ort gibt, bei den starken und durch die Bodenerhebung werden weitere Schäden entstehen.

[Chlosterdörfler]

Der Boden der Campi Flegrei (Phlegrean Fields) steigt weiter an, gemäss neusten Bericht. Damit steigt die Gefahr weiterer Erdbeben.

Info: https://www.ov.ingv.it/index.php/monito ... 06-04/file
Hier hat man einen geographischen Überblick über die Geländehöhe in der Region, aber man braucht geographische Kenntnisse, um sie zu verstehen.: https://egms.land.copernicus.eu/