Induzierte Seismizität

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Induzierte Seismizität (herbeigeführte Seismizität) sind von menschlichen Aktivitäten verursachte Erdbeben.

Man versteht darunter kleine seismische Ereignisse (kleine Erdbeben). Sie entstehen zum Beispiel durch Bergbau (Kohleabbau), beim Aufstauen von Stauseen, beim Verpressen von Wasser in tiefen Bohrungen, beim Pumpen von Wasser aus großer Tiefe, bei der Geothermie, oder durch Hydraulic Fracturing (hydraulisches Aufbrechen) beim Fördern von Erdöl oder Erdgas oder durch unterirdische Explosionen.[1] In den allermeisten Fällen ist die Stärke der hervorgerufenen seismischen Ereignisse sehr gering und liegt meist unter der Grenze der Wahrnehmbarkeit durch Menschen. [2] Aber auch größere Erdbeben mit Magnituden über 5 sind schon registriert worden. Die Human-Induced Earthquake Database führt derzeit (Stand Februar 2018) über 750 Erdbeben, die auf menschliche Aktivitäten zurückgeführt werden, die meisten davon (37 %) als Bergbaufolge.

Manchmal unterscheidet man „ausgelöste Seismizität“ (triggered seismicity) von „induzierter Seismizität“. Bei ausgelöster Seismizität werden natürliche Spannungen abgebaut, die durch den Eingriff des Menschen auf ein lokales Spannungsfeld entstanden sind. Bei induzierter Seismizität werden Spannungen herbeiführt, bis diese sich durch ein seismisches Ereignis abbauen.[3]

Induzierte und ausgelöste Seismizität kann durch Veränderungen der mechanischen Spannungen oder Veränderungen der Scherfestigkeit im Gestein der Erdkruste entstehen, die vom Menschen verursacht werden. Belastungen der Erdoberfläche gibt es durch das Gewicht des Wassers von Stauseen, Entlastungen durch Bergbau. Eingepresste Flüssigkeiten oder erhöhter Porenwasserdruck können die Scherfestigkeit des Gesteins herabsetzen.[4] Das Wasser wirkt dabei wie ein Schmiermittel in Verwerfungen oder Brüchen zwischen den Gesteinsplatten.

Bei mehreren Talsperren sind stauseeinduzierte Erdbeben beobachtet worden oder werden vermutet. Das stärkste wahrscheinlich stauseeinduzierte Erdbeben (Magnitude 7,9) fand am 12. Mai 2008 in der Nähe der Zipingpu-Talsperre im Süden Chinas statt.[5] Dabei kamen 90.000 Menschen ums Leben und es entstand großer Sachschaden. Die Staumauer brach nicht, trug aber Risse davon. Weitere Fälle sind:

Eine Vielzahl weitere Fälle von induzierter Seismizität bei Stauanlagen ist bekannt.[6]

Induzierte Erdbeben durch andere Bauarbeiten waren beispielsweise folgende Ereignisse:

  • Von 1962 bis 1966 wurden in der Nähe von Denver, Colorado, ungefähr 620.000 Kubikmeter Abwässer der chemischen Industrie im Untergrund verpresst. Während des Betriebs und auch noch nach Stilllegung der Verpressungsanlage wurden 1300 seismische Ereignisse, drei davon mit einer Magnitude von mindestens 5,0 registriert. Diese stärksten Erdbeben traten erst rund ein Jahr nach Ende der Verpressung auf.[7]
  • In den Kaliabbaugebieten in Mitteldeutschland wurden beim Zusammenbrechen von Hohlräumen unter Tage Erdbeben erzeugt, so bei Sünna am 23. Juni 1975, bei Völkershausen am 13. März 1989 und bei Halle (Saale) am 11. September 1996.[4]
  • Ende 2006 wurden in einer ca. 5000 m tiefen Probebohrung des „Deep Heat Mining Basel“-Geothermie­projekts in der Nähe von Basel im Rahmen einer Hot-Dry-Rock-Maßnahme ein Schwarmbeben mit hunderten kleineren Erdstößen bewusst ausgelöst. Der stärkste davon erreichte jedoch eine unerwartet hohe Magnitude von 3,4 und lag damit in einer Größenordnung, in der Gebäude geringfügig beschädigt werden können. Dieser deutlich spürbare Erdstoß verunsicherte Politiker und Bevölkerung so nachhaltig, dass das Projekt gestoppt wurde.[8]
  • Im Mai 2011 wurden in Lorca, Spanien, durch die Grundwasserentnahme Erdbeben ausgelöst, die eine Magnitude von 5,1 erreichten. Dabei kamen neun Menschen ums Leben.[9]

Quellen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. http://www.geophys.uni-stuttgart.de/agis/ Arbeitsgruppe Induzierte Seismizität
  2. Induzierte Seismizität (Memento des Originals vom 5. August 2013 im Internet Archive) i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.shale-gas-information-platform.org
  3. Induzierte Seismizität - Erschütterungen nicht natürlichen Ursprungs@1@2Vorlage:Toter Link/129.13.109.100 (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiveni Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
  4. a b Wissenschaftslexikon online
  5. Ge Shemin, Liu Mian, Lu Ning, Jonathan W. Godt, Luo Gang: Did the Zipingpu Reservoir trigger the 2008 Wenchuan earthquake? Geophysical Research Letters. Bd. 36, Nr. 20, 2009, doi:10.1029/2009GL040349 (Open Access)
  6. CISRG Database: Reservoir Induced Seismicity (up to 1990) after Guha and Patil, 1992
  7. J. H. Healy, W. W. Rubey, D. T. Griggs, C. B. Raleigh: The Denver Earthquakes. Science. Bd. 161, Nr. 3848, 1968, S. 1301–1310, doi:10.1126/science.161.3848.1301 (alternativer Volltextzugriff: USGS und Stanford University; PDF jeweils rund 2,5 MB)
  8. Das Deep Heat Mining-Projekt in Basel auf der Webpräsenz des Schweizerischern Erdbebendienstes (SED)
  9. Wasserentnahme war schuld an Erdbeben in Spanien (Memento des Originals vom 28. Dezember 2015 im Internet Archive) i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/de.nachrichten.yahoo.com

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]