TRANSTEQ - Modellierung und Verstehen transienter Erdbebendeformationsprozesse

• Antragsteller: Professor Marcos Moreno, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281471150

Geophysikalische und geodätische Daten von Subduktionszonen gibt es heute im Übermaß. Trotzdem ist es bisher nicht möglich, die physikalischen Mechanismen und die Kinematik von Spannungsanhäufung und -entlastung innerhalb eines Erdbebenzyklus präzise zu beschreiben. Am 1. April 2014 erschütterte ein Magnitude 8.1 Erdbeben den Abschnitt der nördlich-zentralen seismischen Lücke um die Stadt Iquique. Vor dem Beben wurden in der Region Anhäufungen seismischer Vorläufer registriert - die größte Gruppe davon begann am 16. März 2014. Ebenso zeichneten kontinuierliche GPS Messstationen in der Nähe des Hauptbebens transiente Deformationssignale auf. Die vielseitige Messgeräteausstattung des Integrierten Plattenrand-Observatoriums in Chile zeichnet die Deformationsgeschichte der chilenischen Plattengrenze seit 2007 auf und liefert damit eine beispiellose Datengrundlage, um jene kinematischen Prozesse besser zu verstehen und zu quantifizieren, welche zu großen Erdbeben und anderen Entspannungsprozessen in den viskoelastischen Schichten in der Nähe der Plattengrenze führen. Unser wissenschaftliches Hauptziel ist es, einen Einblick in das Zusammenspiel zwischen Erdbeben und transienter Deformation zu ermöglichen. Dabei wollen wir die Kinematik der sich räumlich und zeitlich ändernden Deformation vor und nach dem Iquique Beben analysieren und simulieren. Das Projekt beinhaltet (1) die Datenverarbeitung von GPS und InSAR Zeitreihen, welche die Oberflächendeformation vor und nach dem Beben protokollieren, (2) die Identifizierung kleiner transienter Deformationssignale und (3) die numerische Modellierung jener Mechanismen, welche verantwortlich sind für die beobachtete transiente Deformation in der inter-, co- und postseismischen Phase des Erdbebenzyklus. Wir werden dabei insbesondere sich konkurrierende Hypothesen von seismischen und aseismischen Verschiebungsprozessen untersuchen, welche die transiente Deformation kontrollieren, sowie jene Prozesse, die direkt vor und nach dem Beben die Deformation dominieren. Dazu werden wir untersuchen, was den unterschiedlichen Verharkungsgrad entlang der Plattengrenze steuert. Zu guter Letzt wollen wir abschätzen, wie aussagekräftig geodätische und seismische Beobachtungen für die Diagnose von zukünftigen Erdbeben sind. Dieser Aspekt liefert die Basis für das Verständnis der physikalischen Mechanismen in einem Erdbebensystem und ist wichtig für weiterführende Beobachtungsstrategien und die Gefahrenabschätzung von zukünftigen Erdbeben in Subduktionszonen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen