GravSeis – Gravitational Seismology

Erdbeben von großer Stärke (Mw 9) können -- in der Nachbearbeitung -- bereits über ihre Vorläufer im Schwerefeld erkannt werden, welches seinerseits durch geodätische Satelliten permanent erfasst wird. Kann dieser Ansatz auch zur Früherkennung und für Erdbeben von geringer Stärke genutzt werden?

GravSeis ist ein von der ESA finanziertes Forschungsprojekt unter der Leitung der Universität Mailand. Das Hauptziel dieses Projekts ist es, einen theoretischen Rahmen für die Erkennung und Charakterisierung von Erdbebenvorläufern zu schaffen, wobei diese Informationen aus den Satellitenbeobachtungen des Schwerefeld extrahiert werden. Der allgemeine Ansatz wurde bereits erfolgreich bei der a-posteriori Detektion von Erdbeben von sehr großer Stärke (Mw = 9) mit GOCE- und GRACE-Daten angewendet. Hier besteht die größte Herausforderung darin, die Methode auf Erdbeben mit geringerer Stärke (Mw = 6 bis 9) auszudehnen und den Ansatz an die Daten der zukümftigen Schwerefeldmissionen (Next Generation Gravity Mission: NGGM) anzupassen. Die Geophysiker von Mailand konzentrieren sich vor allem auf die physikalische und geodätische Charakterisierung aktiver tektonischer Prozesse welche die Erdbeben verursachen. Im Geodätischen Institut Stuttgart sind wir für die Synthese von Gravitationsfeldmodellen der Erde verantwortlich, die aus simulierten, realistischen Satellitenbeobachtungen abgeleitet werden. Dazu simulieren wir numerisch eine Satellitenmission die aus zwei Paaren von Satelliten besteht, welche in dem Gravitationsfeld der Erde fliegen. Dieses Gravitationsfeld enthält unter anderem das zeitvariable Signal, das aus den tektonischen Prozessen entsteht. Die daraus berechneten Schwerefeldmodelle und die damit verbundenen Fehler werden dann an die Geophysiker zurückgemeldet, die analysieren und quantifizieren, inwieweit die identifizierten Erdbebenvorläufer mit einer zukünftigen Schwerefeldmissionen erfassen werden können.

Evolution of the gravity anomaly associated to a simulated earthquake of magnitude 8 (at the time of the Earthquake) (c)
Entwickung der Schwereanamalie verursacht durch eine simuliertes Erdbeben der Stärke 8 (zum Zeitpunkt des Erdbebens)

 (c)
Entwickung der Schwereanamalie verursacht durch eine simuliertes Erdbeben der Stärke 8 (nach 2.57 Jahren)
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Dr.

Karim Douch

Akademischer Mitarbeiter