Aus dem Takt: Beben in Chile verschiebt die Erdachse

Die Erdbeben vor der chilenischen Küste sind im gesamten Pazifikraum gefürchtet, da sie neben den direkten Zerstörungen an Land auch gewaltige Tsunami-Wellen auslösen. Doch das letzte große Beben hat die gesamte Erde verändert. Die US-Raumfahrtbehörde Nasa berichtete am Mittwoch, dass sich durch den Erdstoß mit der Stärke 8,8 die Erdachse um acht Zentimeter verschoben hat.

Berechnet wurde die Verschiebung durch Nasa-Geophysiker Richard Gross vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, der zudem eine weitere erstaunliche Veränderung feststellte: "Das Chile-Erdbeben dürfte die Länge eines Erdentages um 1,26 Millionstel-Sekunden verkürzt haben." Mit anderen Worten: Die Rotation der Erde hat sich geringfügig beschleunigt.

Gross erklärt den Effekt, der so klein ist, dass er nur berechnet, aber nicht gemessen werden kann, mit den Drehungen einer Eiskunstläuferin. Wenn sie die Arme enger an den Körper legt, dann rotiert sie schneller. Da bei dem Erdbeben Teile der Nazca-Platte tiefer in den Erdmantel gerutscht sind, ergebe sich ein vergleichbarer Effekt. Bereits das Sumatra-Beben im Indischen Ozean im Dezember 2004 habe mit seiner Stärke von 9,1 die Tage um jeweils 6,8 Millionstel-Sekunden verkürzt, rechnete Gross vor.

Die Beschleunigung der Erdrotation ist allerdings nur vorübergehend. Denn durch die vom Mond erzeugten Gezeiten wird die Erde kontinuierlich abgebremst. Deshalb wird alle paar Jahre in der Silvesternacht eine Schaltsekunde eingefügt.

Faszinierend an den Zahlen des Nasa-Geophysikers ist aber nicht so sehr, wie stark sich die Erdachse verschoben hat, sondern mit welch extremer Genauigkeit heute Veränderungen bestimmt und auch schon direkt gemessen werden können.

Die Koordinatenbestimmung, so erläutert Professor Hermann Drewes, Direktor des Deutschen Geodätischen Forschungsinstituts in München, ist seit einiger Zeit mit dem Global Positioning System GPS im Millimeterbereich möglich. Und da zeigt sich heute mit größter Genauigkeit, wie sehr die Erde durch das Weltall eiert.

"Die Rotationsachse verschiebt sich ständig durch Massenverlagerung in der Atmosphäre", berichtet er. Allein dies führe zu Schwankungen von zwölf Metern. "Wenn Sie mit einer Fahne den Nordpol festlegen sollten, dann müssten Sie ständig im Kreis laufen", schildert er es drastisch.

Weitere Einflussfaktoren seien, so Drewes, Ozeanströmungen und die Schneebedeckung der Erdoberfläche. Da die Erde sich zudem wie ein Kreisel drehe, kämen weitere sich abschwächende und verstärkende Effekte zusammen, so dass normalerweise eine Schwankung der Erdachse bis zu 18 Metern zustande komme.

Sind angesichts dieser Schwankungen acht Zentimeter Verschiebung der Erdachse durch das Beben in Chile nicht vernachlässigbar? Nicht jede kleine Zahl sei marginal, meint Drewes. So messe man derzeit einen jährlichen Anstieg der Ozeane um 3,4 Millimeter. "Für das allgemeine Leben mag das noch unbedeutend sein, aber solche Zahlen zeigen deutlich den globalen Wandel, in diesem Fall die Veränderungen durch den Treibhauseffekt." Am schlimmsten durch das Beben der Stärke 8,8 wurde Concepción getroffen, wo Straßen zusammengeschoben wurden und Brücken sowie Häuser einstürzten. Rund 200 Messstellen haben Vermessungswissenschaftler in Lateinamerika verteilt.

Die Station in Concepción, die vom Bundesamt für Kartografie und Geodäsie betrieben wird, habe bis kurz nach dem Beben noch Werte aufgezeichnet, berichtet Drewes. Demnach hat sich dort die Erde um 2,90 Meter nach Westen verschoben, was ein recht großer Wert sei. Verursacht wird das durch die sogenannte Nazca-Platte, die sich vor der chilenischen Küste im Ostpazifik unter die südamerikanische Platte schiebt. Dadurch bauen sich gewaltige Spannungen auf, die durch Erdbeben schlagartig gelöst werden.

Nach Berechnungen des Geoforschungszentrums in Potsdam hat sich ungefähr ein Drittel der gesamten weltweiten seismischen Energie in den vergangenen Jahrzehnten entlang der südamerikanisch-pazifischen Plattengrenzen entladen. Viele Beben erreichten dabei Stärken von 8 und mehr, darunter auch das stärkste bislang gemessene Beben im Mai 1960, das eine Stärke von 9,5 hatte. Ruhe wird in Chile auch künftig nicht eintreten. "Durch das Beben ist jetzt erst einmal das gesamte System zwischen den Platten gestört, deshalb rechnen wir dort weiterhin mit starken Nachbeben", sagt Drewes. Auch mit Vulkanausbrüchen in den nahen Anden muss gerechnet werden.

Irgendwann in der Zukunft werde, da sich die Nazca-Platte weiter voranarbeitet, ein neues schweres Beben folgen. "Und auch die Erdachse wird dann wahrscheinlich wieder einen kleinen Schlenker vollführen", so Geodäsie-Professor Drewes.