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Radarbilder zeigen Verformung der Erdkruste
16.04.2009, 12:58 Uhr | Von Holger Dambeck, Spiegel Online
Radaraufnahme des Erdbebengebietes vom Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
Das Beben in Mittelitalien hat nicht nur Hunderte Häuser zerstört, sondern auch deutliche Spuren in der Erdkruste hinterlassen. Satellitenfotos zeigen, wie die Erdoberfläche kilometerweit deformiert wurde - und sich an manchen Stellen um mehrere Zentimeter erhöht hat.
Die Bilanz des Erdbebens in den Abruzzen ist verheerend: Fast 300 Menschen starben, jedes dritte Gebäude im engeren Einzugsgebiet des Bebens ist so stark beschädigt, das es nicht mehr genutzt werden kann. Ein großer Teil der Häuser kann höchstwahrscheinlich nicht renoviert werden, sondern muss vollkommen neu entstehen. 33.000 Menschen sind obdachlos geworden.
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Interferogramme lassen auf Kräfte schließen
Welch gewaltigen Kräfte Mittelitalien Anfang April erschüttert haben, zeigen auch sogenannte Interferogramme, die italienische Geoforscher jetzt mit Hilfe von Satellitendaten erstellt haben. Sie fußen auf Radaraufnahmen von Orbitern wie "Envisat" und "Cosmo-SkyMed", der von der Italienischen Weltraumagentur betrieben wird.
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Vergleich von Daten vor und nach dem Beben
Die Satelliten messen das Echo der ausgesandten Radarwellen. Legt man zwei Radarmessungen übereinander, die vor und nach dem Beben entstanden sind, dann werden Veränderungen in der Höhe der Erdkruste sichtbar. "Ein Erdbeben ist ein richtiger Bruch in der Erdkruste", sagt Monika Sobiesiak vom Geoforschungszentrum Potsdam. "Und jedes Beben hinterlässt bleibende Deformationen."
Gute Radar-Reflektoren gefragt
SAR Interferometrie (InSAR) nennen Wissenschaftler die Methode, mit der sie millimeterfeine Höhenunterschiede messen können. Nicht immer sind Messungen allerdings brauchbar, wie Sobiesiak erklärt. "Es kann Probleme geben durch Wolken oder Vegetation. Die Radarmessung braucht gute Reflektoren", sagt die Seismologin im Gespräch mit Spiegel-Online.
Jeder "Regenbogen" zeigen rund drei Zentimeter
Auf den Interferogrammen sind bunte Farbsäume wie in einem Regenbogen zu erkennen. Seismologen bezeichnen sie als Fringe, der englische Begriff für Saum. Ein Durchlauf durch das gesamte Farbspektrum entspricht einem Höhenunterschied von der halben Wellenlänge des Radars. Im Falle des Esa-Satelliten "Envisat" sind das 2,8 Zentimeter.
Muster des Bebens klar erkennbar
"Wir haben die Interferogramme nur wenige Stunden nach Erhalt der 'Envisat'-Daten erstellt", sagt Ricardo Lanari vom Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell' Ambiente (IREA-CNR) in Neapel. Als Vergleichsmessung hätten Daten vom 1. Februar gedient. "Wir konnten das Muster des Bebens sofort sehen." Bodenmessungen mit GPS-Empfängern in dem Gebiet hätten die "Envisat"-Daten bestätigt, sagt Stefano Salvi vom Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).
Klassische Ringstrukturen
Die Interferogramme zeigen, dass die Erde sich an manchen Stellen um einige Zentimeter erhöht hat. "Das Deformationsfeld baut sich um den Bruch auf", erklärt Sobiesiak. Die sichtbaren Ringstrukturen seien ganz normal. Nahe der Bruchstelle ist der Abstand der Fringes besonders klein. Dort laufen die Farbsäume, die Höhenveränderungen repräsentieren, auch parallel zum Bruch.
Auch Schäden an Häusern messbar
Mit den erstaunlich präzisen Radarmessungen von kleinen Höhenveränderungen wollen Wissenschaftler aber nicht nur Erdbeben analysieren. Häuser seien auch sehr gute Radarreflektoren, sagt die Potsdamer Seismologin Sobiesiak. "Deshalb versucht man auch, mit der Methode Schäden an Gebäuden zu klassifizieren."
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