18.000 Tote, zahlreiche Verletzte und Sachschäden in Millionenhöhe: So lautete die erschreckende Bilanz nach dem letzten schweren Erdbeben in der Türkei, das am 17. August 1999 große Teile der Stadt Izmit in Schutt und Asche legte. Das Epizentrum des Erdstoßes mit einer Stärke von 7,4 auch der Richter-Skala befand sich fast direkt unter der Industriestadt, das Beben war aber auch in der knapp 100 Kilometer nordwestlich gelegenen Großstadt Istanbul noch deutlich zu spüren.

Nordanatolische Verwerfung © GFZ Potsdam

Doch das Izmit-Beben war kein Einzelfall: weder für die Türkei noch für den Raum Istanbul. Verantwortlich für das hohe Erdbebenrisiko ist die Plattentektonik. „Die Türkei liegt im Kollisionsbereich zwischen der afrikanischen und der eurasischen Platte. Afrika bewegt sich auf Europa zu und ein Teil von Afrika, die arabische Platte, noch ein bisschen schneller als der Rest“, beschreibt Professor Jochen Zschau die geologische Situation in der Region.

„Der zentrale Bereich der Türkei wandert mit zwei bis drei Zentimetern pro Jahr nach Westen mit, aber ein Teil des oberen Rands hängt fest an Asien und verhakt dort an einer großen tektonischen Störung, der nordanatolischen Verwerfung. Dieser Teil geht nicht kontinuierlich mit, sondern bleibt zurück und springt dann immer ruckartig hinterher, wenn die Spannung zu groß geworden ist.“, so Zschau weiter.

Deshalb tritt in der Türkei durchschnittlich alle 15 bis 20 Jahre ein schweres Erdbeben auf. Auffällig ist, dass die Epizentren der letzten schweren Beben entlang der nordanatolischen Verwerfung immer weiter nach Westen „gewandert“ sind. Seismologen rechnen deshalb damit, dass es in Istanbul bald zu einem heftigen Erdstoß kommen könnte. Die Folgen wären dann vermutlich noch viel dramatischer als in Izmit 1999.

Megacity und Industriemoloch

	Großraum Istanbul aus dem All © NASA/JSC

Denn Istanbul hat heute rund 9,8 Millionen Einwohner – zehn Mal so viele wie noch vor 50 Jahren. Im Großraum leben und arbeiten sogar 11,6 Millionen Menschen. Istanbul ist damit neben Tokio eine der Megacities, die am schlimmsten durch Erdbeben bedroht sind. Doch die Erdbebenforscher fürchten nicht nur um das Leben von Einheimischen und Touristen. In der Region ballen sich auch Betriebe und Dienstleistungsunternehmen. Fast die Hälfte des industriellen Potentials der Türkei ist hier zu finden.

Seismologen haben das extreme Risikopotential für Istanbul durch Erdbeben längst erkannt. So arbeiten Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums Potsdam (GFZ) bereits seit 1984 im Bereich der nordanatolischen Verwerfung und haben beispielsweise im Rahmen des Mudurnu-Projekts ein ausgedehntes seismologisches Netzwerk aufgebaut. Seismometer registrieren jede Erschütterung, Dehnungs- und Neigungsmesser zeigen Verformungen und Beulen in der Erdoberfläche an, empfindliche Sensoren erspüren noch die kleinsten Schwankungen in Magnet- und Schwerefeld.

Mithilfe solcher Beobachtungen wollen die Forscher langfristig mehr über die Mechanismen der Erdbebentstehung herausfinden.

Frühwarnsystem für Millionen
An einem Frühwarnsystem für die besonders gefährdete Megacity Istanbul arbeitet das GFZ zusammen mit dem Kandilli Observatorium in Istanbul, dem Marmara Research Center (TÜBİTAK-MRC) in Gebze und dem Erdbebenforschungszentrum in Ankara. Die Geowissenschaftler um Professor Jochen Zschau wollen dabei im Rahmen von Langzeitbeobachtungen zunächst einmal alle Erdbeben relevanten Daten sammeln und aufbereiten.

Dazu gehört unter anderem eine geologische “Inventur“ der Region vom Marmara Meer bis rund 50 Kilometer östlich von Izmit sowie die Ergänzung und Verbindung von bestehenden seismischen Netzwerken. Die Forscher spielen in Computersimulationen aber auch verschiedene Erdbebenszenarios durch, um mit den Folgen eines zukünftigen zerstörerischen Erdstoßes besser fertig zu werden.

Im Mittelpunkt der Kurzzeitkomponente des Frühwarnsystems steht das automatische Aufspüren von Erdbeben-Hypocentern und –stärken. Bereits jetzt können solche wertvollen Informationen innerhalb von zehn Sekunden nach einem Beben bereitgestellt werden – allerdings nur für einen Teil der gefährdeten Region. Erst wenn das digitale seismische Netzwerk irgendwann einmal komplett ist, ist eine lückenlose Überwachung und Frühmeldung für den gesamten Großraum Istanbul möglich.