Der Innsbrucker Erdbebenforscher Michael Strasser leitet eine Tiefsee-Expedition im "Pazifischen Feuerring". Ein Bohrschiff wird Sedimentproben aus dem Ozeanboden gewinnen, um die Geschichte der oft gigantischen Beben vor der Küste Japans zu rekonstruieren. Die Forscher wollen wissen, wie oft es Vorfälle wie das Tohoku-oki-Erdbeben 2011 gab, das einen Tsunami hervorrief, der tausende Menschenleben forderte und die Katastrophe im Atomkraftwerk Fukushima-Daiichi auslöste.
Strasser, der am Institut für Geologie der Universität Innsbruck arbeitet, hatte schon vor dem Tohoku-oki Erdbeben auf internationalen Forschungsschiffen die Plattentektonik und Erdbeben im Ozeanboden mituntersucht. Damals noch am MARUM-Zentrum für marine Geoforschung in Bremen beschäftigt, wurde der gebürtige Schweizer beauftragt, mit japanischen Kollegen herauszufinden, welche geologischen Prozesse zu dem Großbeben geführt haben und was es alles am Ozeanboden verändert hat.
"Wir waren wenige Monate danach auf einem Forschungsschiff und haben gesehen, wie außergewöhnlich dieser Tiefseegraben ist", sagte er im Gespräch mit der APA. Damals konnten die Forscher in dem bis zu acht Kilometer tiefen Graben östlich von Japan keine großen Bohrungen durchführen, aber weil das "tolle wissenschaftliche Potenzial" unverkennbar war, begannen sie ein großes Projekt auszuarbeiten, um die Region genauer zu untersuchen.
"Zehn Jahre später ist es nun Realität geworden und dass ich diese International Ocean Discovery Programm (IODP) Expedition-386 mit meinem Kollegen Ken Ikehara vom Geologischen Dienst 'AIST' in Japan leiten darf, ist natürlich toll, und für Österreich schon eine sehr außergewöhnliche Situation", erklärte der seit 2015 in Innsbruck tätige Strasser. Die österreichische Beteiligung im IODP wird durch eine Finanzierung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ermöglicht.
Expedition wegen Pandemie verschoben
Eigentlich hätte das Bohrschiff "Kaimei" schon im April des Vorjahrs mit Strasser und seinen internationalen Kollegen an Bord in See stechen sollen, doch die Covid-19-Pandemie machte die Expedition zu diesem Zeitpunkt unmöglich. Sie wurde um ein Jahr verschoben - im festen Glauben, dass die Probleme mit dem Virus dann Geschichte seien. Dem ist freilich nicht so. "Mitte Februar wurde klar, dass internationale Forscher nicht vor Ort mitarbeiten können", sagte er: "Deshalb haben wir kurzfristig zusätzliche japanische Experten rekrutiert, die diese Probennahmen durchführen."
"Ich wurde von der Pandemie zum Homeoffice verbannt, kommuniziere aber fast jeden Tag mit Ken Ikehara, der auf dem Schiff sein wird, das am 13. April in See stechen wird, und den anderen Forschern", so Strasser: "Für diese ist es meist spätabends und für mich frühmorgens."
18 Bohrungen von Tokio bis Sapporo
Die Forscher werden im Tiefseegraben 18 Bohrungen durchführen, und zwar etwa von der Höhe Tokios, das in der Nord-Süd Erstreckung etwa in der Mitte Japans liegt, bis zur Höhe Sapporos, das sich auf der nördlichen Insel Hokkaido befindet. Damit bergen sie Sedimentarchive, die Auskunft über die Geschehnisse der vergangenen Hunderttausend Jahre geben. "Es wird ständig ein wenig Sediment abgelagert, aber wenn eine große Erschütterung wie das Tohoku-oki-Erdbeben auftritt, werden die Sedimentmassen und das organische Material aufgewirbelt und in einem 'finalen Depotzentrum' abgelagert, was man im Bohrkern gut erkennen kann", erklärte Strasser.
Anhand von Untersuchungen mit Schallwellen, die durch den Boden dringen und reflektiert werden, haben die Forscher schon festgestellt, dass es im Untersuchungsgebiet solche "Ereignislagen" gibt. "Jetzt brauchen wir sie quasi nur mehr an Bord holen und genauer anschauen", sagte der Forscher. Mithilfe von historisch dokumentierten Ereignissen wie dem Tohoku-oki-Erdbeben und älteren Katastrophen können sie die zeitlichen Abstände in den Bohrkernschichten kalibrieren. Die 18 Orte am Tiefseeboden, wo die Forscher bohren, sind strategisch auf die Region verteilt, damit sie gut erkennen können, wo genau ein Beben passiert ist und wie weit es sich erstreckte.
Das Ziel ihres Projekts ist eine Karte mit der Erdbebengeschichte der Region zu erstellen, also die Raum-Zeit Verteilung der Ereignisse darzulegen, in der Hoffnung, dass man damit zukünftige Starkbeben und ihre möglichen Auswirkungen besser abschätzen kann.
Zusätzlich werden Biologen, Physiker und Chemiker die Bohrkerne analysieren, um etwas über die Lebensbedingungen, die Geschichte der Meeresorganismen und Mikroben der Tiefsee sowie im Meeresboden zu lernen und wie dieser als CO2-Speicher wirkt. "Genau so wie die Vorbereitung auf die Expedition fast zehn Jahre gedauert hat, werden uns auch die Bohrkerne und die Analyse der Dinge, die wir darin finden, anschließend sicherlich fünf bis zehn Jahre beschäftigen", meinte der Forscher.
Service: Link zum europäischen und japanischen Teil des Programms: https://www.ecord.org und http://www.j-desc.org. Expeditionsblog: https://expedition386.wordpress.com
(APA/red, Foto: APA/JAMSTEC)
