Selbstheilende Landschaft: Hangrutschungen nach Erdbeben

Dieses erstaunliche Ergebnis präsentiert ein deutsch-französich-japanisches Team von Geowissenschaftlern unter Leitung des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Geology. Selbst nach starken Erdbeben schwingt sich die Aktivität der Hangrutschungen im Verlauf von ein bis vier Jahren wieder auf den Ausgangszustand vor dem Erdbeben ein.

Bisher war nicht gut erforscht, wie die landschaftsformenden Prozesse und die Erdbeben sich zeitlichen zueinander verhalten. Die Geoforscher untersuchten anhand von vier mittelstarken bis starken Erdbeben mit Magnituden zwischen 6,6 und 7,6 die damit verbundenen Hangrutschungen.

„Die Hauptschwierigkeit war, dass man die meteorologischen Ursachen von den seismischen unterscheiden muss. Unabhängig von Erdbeben können auch Starkregen großflächige Erdrutschungen erzeugen, welche durch Erdbeben noch zusätzlich verstärkt werden“, sagt GFZ-Wissenschaftler Odin Marc, der Hauptautor der Studie. Zwei Prozesse greifen hier ineinander.

Ein starkes Erdbeben rüttelt die Bodenschicht vom darunter liegenden Grundgestein los und zerreißt das Gestein darunter. In die so entstandenen Risse und Klüfte sickert das Wasser ein und wirkt wie ein Schmierfilm, auf dem ein Berghang zu Tale rutscht.

Diese Modellvorstellung muss jetzt durch die Ergebnisse des Geowissenschaftlerteam modifiziert werden. „Wir haben analytisch die Aktivität des Regens von der seismischen Aktivität getrennt und konnten so feststellen, dass die Abnahme der Hangrutsche im Zeitverlauf auf einem Selbstheilungsprozess der Landschaft beruht,“ so Odin Marc.

Die durch das Erdbeben entstandene Destabilisierung der Landschaft baut sich nach und nach ab. Im Verlauf von Monaten bis Jahren, abhängig von Witterung, Gestein und der Stärke des Bebens, entwickeln sich dieser Zustand wieder auf das Niveau vor dem Beben zurück: Die Risse schlieβen sich langsam wieder oder werden mit Sand und Erde verfüllt. Die Landschaft heilt ihre Unterlage selbsttätig und kehrt zur ursprünglichen Gefährdungslage zurück.

Diese Forschung ist hochaktuell: derzeit untersucht das GFZ diese Prozesse im Zusammenhang mit dem Nepal-Beben vom April dieses Jahres: „Wir hatten hier die Chance, eine Messreihe unmittelbar nach dem Beben zu beginnen und für die nächsten Jahre fortzusetzen,“ erklärt Niels Hovius, Leiter der Sektion „Geomorphologie“ am GFZ, den aktuellen Einsatz seines Teams im Himalaya.

O. Marc, N. Hovius, P. Meunier, T. Uchida, and S. Hayashi, “Transient changes of landslide rates after earthquakes”, GEOLOGY, Advance Online Publication, 21.08.2015; doi:10.1130/G36961.1