Aktive Tektonik der Karibisch-Nordamerikanischen Plattengrenze in Guatemala

• Antragsteller: Dr. Christoph Grützner
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529303576

Dieses Projekt beschäftigt sich mit den zwei aktiven Störungssystemen, die die Nordamerikanisch-Karibische Plattengrenze in Guatemala bilden, den sinistralen Polochic- und Motagua-Störungen. Geodätische Daten zeigen, dass sich die Motagua-Störung heute um ein Vielfaches schneller bewegt als die Polochic-Störung, aber geologische Beobachtungen legen nahe, dass die Polochic-Störung im Miozän die schnellere war. Beide Störungen verursachten starke (M>7) Erdbeben in den letzten Jahrhunderten. Wesentliche Aspekte der Plattengrenze sind derzeit unbekannt, wie z. B. die Wiederholrate schwerer Erdbeben, eine mögliche Interaktion der beiden parallelen Störungssysteme und die Gründe für den Wechsel der Störungsaktivität. Unser Hauptziel ist die Rekonstruktion der spätquartären Erdbebengeschichte der Störungen mit paläoseismologischen Methoden. Diese wird es uns erlauben, die Wiederholrate von Starkbeben zu verstehen und zu untersuchen, ob die seismische Aktivität an einer der Störungen einen Einfluss auf die andere Störung hat. Da die aktiven Störungen nicht überall zuverlässig kartiert sind, werden wir digitale Höhenmodelle und hyperspektrale Satellitendaten verwenden, um den genauen Störungsverlauf zu bestimmen. Wir werden Hyperspektraldaten der italienischen PRISMA-Mission und des neuen deutschen EnMAP-Satelliten verwenden, der seit November 2022 in Betrieb ist. Dieser innovative Ansatz ist unseres Wissens bisher noch nicht angewandt worden und erste Tests haben bestätigt, dass der Störungsverlauf mit dieser Methode zumindest an einigen Stellen identifiziert werden kann. Paläoseismologische Schürfe werden wir an Stellen anlegen, die wir bereits identifiziert haben und für die schon logistische Vorbereitungen getroffen wurden. Weitere Schürfe werden auf der Grundlage der Ergebnisse der Fernerkundungsuntersuchungen und der Feldarbeit ausgewählt. Des Weiteren werden wir eine Paläostress-Analyse durchführen. Diese Arbeit wird zeigen, ob äußere Einflüsse (z. B. Änderungen der Kinematik der Plattengrenze) für den Wechsel der relativen Störungsgeschwindigkeit verantwortlich sind oder ob Parameter wie die Reibungseigenschaften der Störungen die Verlangsamung der Polochic-Störung und die Beschleunigung der Motagua-Störung verursacht haben. Wir haben bereits Dutzende von Aufschlüssen identifiziert, an denen wir die Daten für die Paläospannungsanalyse sammeln können. Unser Projekt hilft zu verstehen, wie und warum sich die Spannungen über Störungssysteme verteilen. Dies erlaubt Einblicke in die physikalischen Eigenschaften der Störungszonen und Rückschlüsse auf die regionale seismische Gefährdung in dieser vulnerablen Region. Die Öffentlichkeitsarbeit spielt daher in den späteren Phasen des Projekts eine wichtige Rolle. Unser Projekt ist eingebettet in bereits bestehendes Netzwerk von Forschern und profitiert von der Unterstützung durch guatemaltekische und amerikanische Wissenschaftler.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Guatemala, USA
• Mitverantwortliche: Dr. Moritz Kirsch; Professorin Dr. Sumiko Tsukamoto
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Omar Gilberto Flores Beltetón; Professor Francisco Gomez; Professorin Tina Niemi; Professor Dr. Jonathan Obrist-Farner