Anmerkung des Herausgebers: Das Papier zu dieser Forschung wurde ursprünglich von Live Science am 20. Oktober 2016 gemeldet, aber am 3. Mai von der Zeitschrift Science zurückgezogen. Eine kürzlich durchgeführte Untersuchung der Studie deckte manipulierte Bilder und gefälschte Daten auf, teilte Science in a Widerrufserklärung. Der folgende Artikel bleibt wie ursprünglich veröffentlicht, die Ergebnisse der Studie sollten jedoch nicht mehr als gültig angesehen werden.
Originalartikel unten.
Der Berg Aso, einer der aktivsten Vulkane Japans, hat kürzlich dazu beigetragen, ein starkes Erdbeben zu stoppen, bevor es von selbst nachließ, stellten Forscher fest.
Als am 16. April 2016 ein Beben der Stärke 7,1 Kumamoto, Japan, traf, öffnete es Oberflächenbrüche in einer Zone mit einer Länge von 40 Kilometern. Wissenschaftler fanden jedoch Hinweise darauf, dass das starke Erdbeben durch eine Magmakammer unter dem Aso-Vulkanhaufen gestoppt wurde, der sich 30 km von der Ursache des Bebens entfernt befindet.
Dieser Befund gab Wissenschaftlern einen seltenen Einblick in die Wechselwirkung zweier geologischer Phänomene - Vulkane und Erdbeben. Dieses Thema ist von besonderem Interesse in Japan, das sowohl für Vulkane als auch für Erdbeben besonders anfällig ist.
Ein Erdbeben ist eine plötzliche Freisetzung von aufgestauter Energie in der Erdkruste, die sich im Laufe der Zeit angesammelt hat und durch Verschieben tektonischer Platten erzeugt wird. Wenn sich zwei Seiten eines Fehlers oder ein Riss entlang einer Plattengrenze auseinander bewegen oder plötzlich aneinander vorbeigleiten, wird Energie freigesetzt. Die Energiewellen strahlen von diesem Ruck nach außen und verursachen laut US Geological Survey (USGS) häufig Erschütterungen auf der Erdoberfläche.
Japan ist besonders anfällig für Erdbeben, da es im pazifischen Feuerring liegt, einem U-förmigen Gebiet im Pazifik, in dem sich mehrere tektonische Platten treffen und in dem viele Erdbeben erzeugt werden.
In diesem Ring of Fire befinden sich auch eine Reihe von Vulkanen. Und es war die besondere Wechselwirkung des Erdbebens im April 2016 mit dem Vulkan Mount Aso, die das Interesse der Forscher weckte, wie die seismische Aktivität durch die Struktur von Vulkanclustern beeinflusst werden könnte.
Kurz nach dem Beben in Kumamoto besuchten die Forscher das Epizentrum - den Ort auf der Erdoberfläche direkt über dem Ursprung des Erdbebens - und untersuchten 10 Tage lang die durch das Beben verursachten Brüche.
Sie entdeckten neue Brüche, die sich vom Südwesten bis zum Nordostrand in Asos Caldera erstreckten - eine große, schalenförmige Vertiefung auf dem Vulkangipfel. Und sie endeten abrupt dort in Tiefen von 6 km unter der Oberfläche.
Untersuchungen der seismischen Aktivität tief unter der Caldera, wo die Brüche aufhörten, zeigten, dass sich genau an dieser Stelle eine Kammer befand, die Magma enthielt - dasselbe heiße, flüssige Material namens Lava, wenn es die Erdoberfläche erreicht.
Energiewellen vom Beben wanderten durch kühles, sprödes Gestein in Richtung Mount Aso, schrieben die Autoren der Studie. Aber die plötzliche Begegnung mit der extremen Hitze, die durch das Aufsteigen von Magma unter dem Vulkan erzeugt wird, zerstreute die Energie nach oben und außen, verbrauchte die Stärke des Bebenflusses und stoppte den Bruch, erklärten sie.
"Dies ist der erste Fall in Bezug auf die Wechselwirkung zwischen dem Vulkan und dem co-seismischen Bruch, wie wir bisher wissen", sagte der Studienleiter Aiming Lin Live Science in einer E-Mail.
Lin, Professor am Department of Earth and Planetary Sciences der Fakultät und der Graduate School of Science der Universität Kyoto in Japan, sagte, dass dies zwar der erste gemeldete Beweis dafür ist, dass ein Vulkan ein Erdbeben gestoppt hat, es aber andere historische Beispiele gibt das könnte eine ähnliche Aktivität darstellen.
Im Jahr 1707 dehnten sich die durch das Erdbeben von Houei-Tokai-Nankai (Stärke 8,7) verursachten Brüche nach Norden aus und endeten schließlich auf der Westseite des Fuji, schrieb Lin. Und 1930 wurde der Ausbruch des Erdbebens der Stärke 7,3 in Nord-Izu am Vulkan Hakone auf der Halbinsel Izu unterbrochen.
"In diesem Sinne untersuchen wir die Wechselwirkung zwischen den aktiven Fehlern - einschließlich des co-seismischen Bruchs - und großen Erdbeben in Japan", sagte Lin.
Diese Entdeckung könnte Forschern helfen, die Dauer von Erdbeben im Verhältnis zu ihrer Wechselwirkung mit Vulkanen genauer vorherzusagen, so der Seismologe Gregory Beroza, stellvertretender Direktor des Erdbebenzentrums in Südkalifornien und Professor für Geophysik an der Stanford University.
"Was es für Erdbeben bedeuten könnte, ist, dass magmatische Systeme Fehler segmentieren und auf diese Weise die Größe von Erdbeben auf vorhersehbare Weise begrenzen können", sagte Beroza, der nicht an der Studie beteiligt war, Live Science in einer E-Mail.
"Dies ist jedoch nur ein Erdbeben", fügte Beroza hinzu. "Egal wie interessant es ist oder wie überzeugend es aussieht, es ist potenziell gefährlich, es auf zukünftige Erdbeben zu übertragen."
Die Ergebnisse wurden heute (20. Oktober) online in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
Originalartikel über Live Science.
