Abbildung des Untergrunds mit sanfter Technik

Verfahren von ANU-Wissenschaftlern für Erdbebenvorhersage und Suche nach Bodenschätzen

Straße am Lake George: Areal liefert Daten zur Untergrunderkundung (Foto: Jamie Kidston, anu.edu.au)

Canberra (pte003/27.10.2025/06:10)

Mit schwerem Gerät, das künstliche Erdbeben erzeugt, ermitteln Forscher der Australian National University (ANU) die Struktur des Untergrunds. Dieses Verfahren wird vor allem genutzt, um Lagerstätten von Öl, Gas und anderen Rohstoffen zu finden. Um eine dreidimensionale Karte des Untergrunds bis in eine Tiefe von 800 Metern zu erstellen, genügte ihnen die Auswertung der Vibrationen des Verkehrs einer nahegelegenen Autobahn. Das Verfahren ist vor allem für Regionen geeignet, in denen sich kein schweres Gerät einsetzen lässt, etwa in Städten.

Erkundung einer Verwerfungszone

Seismologe Chengxin Jiang und sein Team haben mit dieser Technik den Untergrund des Lake George nordöstlich von Canberra erkundet. Den Forschern gelangen so "beispiellose" Einblicke in die strukturellen Eigenschaften der Verwerfungszone des Lake George, die entlang der westlichen Grenze des Sees verläuft. Verwerfungszonen sind Bereiche, in denen tektonische Platten aufeinanderstoßen, was zu Erdbeben führen kann. Die berühmteste ist der San-Andreas-Graben in Kalifornien.

"Um zu verstehen, wie gefährlich eine Verwerfung sein kann, benötigen Wissenschaftler detaillierte Karten des Untergrunds. Allerdings ist die Erstellung solcher Karten eine Herausforderung, insbesondere in städtischen Gebieten, da sie nicht-invasive und umweltfeindliche Techniken erfordern", verdeutlicht Jiang.

Neuartige Detailgenauigkeit

Mithilfe eines Netzwerks aus 100 Seismometern in der Größe von Bierdosen, die im damals trockenen Seebett und in der Nähe der Autobahn platziert wurden, haben die Forscher die Vibrationen des Verkehrs und analysiert und erstellten aus reflektierten Schallwellen 3D-Bilder, mit denen sie 800 Meter unter die Erdoberfläche blicken konnten. So ähnlich werden Bilder bei einer computertomografischen Untersuchung des menschlichen Körpers erstellt.

"Die Bildgebungstechnik aufgrund der Analyse gewöhnlicher Verkehrsgeräusche zur Untersuchung von Verwerfungszonen sei eine innovative, leistungsstarke und nicht-invasive Lösung, die unter anderem zur seismischen Gefahrenbewertung in großen Ballungsräumen oder schwer zugänglichen Regionen eingesetzt werden können", so Meghan Miller von der ANU. "Diese Technik hat es uns ermöglicht, die Struktur und Eigenschaften einer Verwerfungszone in bisher nie dagewesener Detailgenauigkeit zu untersuchen."

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