Das Geheimnis hinter dem gewaltigen Erdbeben, das Japan im Jahr 2011 erschütterte, zehntausende Menschenleben forderte und zur Nuklearkatastrophe von Fukushima führte, wird endlich gelüftet. Auf der Suche nach einer Antwort auf die Frage „Warum war dieses Erdbeben so zerstörerisch?“, die die Wissenschaft seit Jahren beschäftigt, sind Geologen auf ein erstaunliches Detail in den Tiefen des Ozeanbodens gestoßen.
Einer neuen Studie zufolge war das entscheidende Element, das die Intensität der Katastrophe verstärkte, eine dünne, rutschige Tonschicht tief in der Erdkruste, die wie eine „Eisbahn“ fungierte. Normalerweise entstehen große Erdbeben dadurch, dass tektonische Platten aneinander reiben, Energie ansammeln und diese plötzlich freisetzen. Das Beben von 2011, das als viertstärkstes der modernen Messgeschichte registriert wurde, passte jedoch kaum zu den bestehenden Modellen. Um dies zu verstehen, brach ein Forschungsteam im Jahr 2024 mit dem Bohrschiff „Chikyu“ zum Japangraben auf. In etwa 8.000 Metern Tiefe unter dem Meeresspiegel gelang es dem Team, Bohrkerne an der Stelle zu entnehmen, an der die Platten aufeinandertreffen, und brach dabei den Weltrekord für die tiefste wissenschaftliche Meeresbohrung.
Eine Tonschicht, die wie eine natürliche „Sollbruchstelle“ wirkt
Die Analyse der gewonnenen Proben bewies, dass sich die Erschütterung an einem viel spezifischeren Punkt konzentrierte als bisher angenommen. Im Zentrum des Bebens befindet sich eine etwa 25 bis 30 Meter dicke Schicht aus antikem Schlamm, die über 130 Millionen Jahre hinweg durch das Absinken mikroskopischer Partikel auf den Meeresboden entstanden ist. Laut Professor Ron Hackney ist diese schwache Tonschicht zwischen härteren Gesteinsschichten ober- und unterhalb eingeklemmt. Während die Pazifische Platte mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 Zentimetern pro Jahr unter Japan gleitet, fungierte diese Tonschicht als natürliche „Reißlinie“.
Der eigentlich überraschende Punkt ist jedoch das enorme Ausmaß der Bewegung, das diese hauchdünne Schicht ermöglichte. Eine Bruchfläche von nur wenigen Zentimetern Dicke konnte eine Verschiebung von 50 bis 70 Metern entlang der Verwerfungslinie verursachen. Diese abrupte Bewegung schleuderte den Meeresboden meterhoch nach oben und löste den tödlichen Tsunami aus. Normalerweise sagten Modelle voraus, dass die größte Bewegung in den tiefsten Teilen der Verwerfung auftreten würde, doch dank dieser rutschigen Tonschicht erreichte der Bruch selbst an der flachsten Stelle der Platten eine unbändige Kraft.
Diese Entdeckung erklärt nicht nur die Vergangenheit, sondern legt auch den Grundstein für ein Frühwarnsystem gegen zukünftige Katastrophen. Es wird vermutet, dass ähnliche schwache Tonschichten auch in anderen Risikogebieten wie Sumatra existieren könnten. Sollte sich diese Theorie bestätigen, wird es möglich sein, vorab zu bestimmen, welche Verwerfungslinien mit „unerwarteter“ Heftigkeit ausbrechen könnten. Im Jahr 2011 kosteten Meinungsverschiedenheiten der Regierungen über die Höhe von Küstenschutzmauern tausende Leben; das Verständnis dieses kleinen Details tausende Meter unter der Erde könnte jedoch dazu beitragen, in Zukunft wesentlich präzisere Verteidigungslinien zu errichten.
