Hochauflösende Erfassung der Nordanatolischen Seitenverschiebung in der Marmara-Region abgeleitet aus lokalen seismischen Registrierungen

• Antragsteller: Professor Dr. Marco Bohnhoff
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 341428181

Die Nordanatolische Seitenverschiebung (NAFZ) ist die seismisch aktivste Plattenrandstörung in Europa. Seit den 1912 Ganos- und 1939 Erzincan-Erdbeben ist es entlang der NAFZ zu einer systematischen westwärts gerichteten Abfolge von Erdbeben mir Magnituden über 7 gekommen, deren aktuell letzte Ereignisse die Izmit- und Düzce-Beben von 1999 sind. Das nunmehr einzig verbliebene und seit 1766 nicht mehr aktivierte Störungssegment der gesamten NAFZ liegt unterhalb des Marmara-Meeres, in unmittelbarer Nähe zur Mega-City Istanbul mit seinen mehr als 15 Millionen Einwohnern. Dieses Segment birgt das Potenzial für ein Starkbeben und die Region ist damit einem extrem hohen seismischen Risiko ausgesetzt.In der hier vorgeschlagenen Studie soll die Struktur der NAFZ in der Marmara-Region durch Analyse von an der Verwerfungszone geführten (Fault Zone Head Waves) und im Störungskern verlaufenden (Fault Zone Trapped Waves) Wellen erfasst und studiert werden. Darüber hinaus sollen auch zwei kürzlich entwickelte Verfahren zur Nutzung von an der Verwerfung reflektierten und konvertierten Wellen genutzt werden. Das Ziel ist es, die Geschwindigkeitsstruktur entlang und senkrecht zur Verwerfung zu bestimmen, um daraus Gefährdungsszenarien abzuleiten, die sich etwa aus einem möglichen Geschwindigkeitskontrast an der Verwerfung ergeben.Die Studie soll auf drei Bereiche der NAFZ fokussieren, die sich alle in einem unterschiedlichen Stadium ihres seismischen Zyklus befinden. Diese sind (1) das Prinzen-Inseln-Segment vor den Toren Istanbuls unterhalb des Marmarameeres (überfällig für ein Starkbeben und vermutlich gelockt), wo in den letzten Jahren das ICDP-GONAF-Observatorium errichtet wurde, (2) die Ganos-Verwerfung westlich des Marmarameeres (letztes Starkbeben 1912), und (3) die Izmit-Düzce-Ruptur östlich Istanbuls (letzte Starkeben in 1999).Zur Analyse werden bereits vorliegende (ICDP-GONAF, Izmit-Düzce) oder in 2017 zu erhebende (Ganos) Wellenformenregistrierungen lokaler seismischer Netzen herangezogen. Die Ergebnisse in Form von hochauflösenden Abbildungen der Geometrie der drei untersuchten Verwerfungssegmente und ihrer Geschwindigkeitsstruktur werden wertvolle Informationen liefern in Bezug auf mögliche Nukleationspunkte des bevorstehenden Marmara-Bebens sowie der zu erwartenden dynamischen Bruchausbreitung und Direktivität. Die Untersuchungen liefern somit auch wichtige Beiträge zu einer verbesserten Abschätzung der seismischen Gefährdung der Marmara-Region und speziell Istanbuls.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP)
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik, Türkei, USA
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Yehuda Ben Zion
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Ethem Görgün, Ph.D.; Pavla Hrubcova, Ph.D.; Privatdozent Dr. Václav Vavrycuk