Dem Rauschen lauschen 
Zittern der Erdkruste verrät viel über deren Struktur

14.03.2005. Seismografen zeichnen beständig ein schwaches, unregelmäßiges Zittern der Erdkruste auf, das zum Beispiel durch Meereswellen oder Luftströmungen hervorgerufen wird. Bislang haben Geophysiker in diesem Rauschen nur eine Störung ihrer Messungen gesehen und es nicht weiter ausgewertet. Zu Unrecht, wie Nikolai Shapiro von der University of Colorado in Boulder sowie Michel Campillo von der Université Joseph Fourier in Grenoble und ihre Kollegen in der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins Science schreiben.

Mit Hilfe der vermeintlichen Störgeräusche konnten die Wissenschaftler nämlich die oberen zwanzig Kilometer der Erdkruste schichtweise durchleuchten. Dabei gingen sie auf ähnliche Weise vor wie Ärzte bei einer medizinischen Computertomografie: Dabei wird der Körper schichtweise untersucht, etwa um die exakte Position eines Krankheitsherdes aufzuspüren.

Um an die gewünschten Informationen zu gelangen, verglichen die Forscher die Wellenmuster des Rauschens von jeweils zwei seismischen Messstationen. Dadurch gelang es ihnen festzustellen, mit welcher Geschwindigkeit sich die seismischen Wellen zwischen den Stationen bewegten. Die Forscher erfassten dabei die Daten von 62 Stationen eines neuen Seismografen-Netzes in Kalifornien. Auf diese Weise erhielten sie ein Bild von den wichtigsten geologischen Strukturen des US-Bundesstaates: In Sedimentbecken liefen die seismischen Wellen langsam, in festem, vulkanischen Gestein dagegen schnell.

Das neue Verfahren könnte unter anderem bei der Suche nach Erdöl nützlich sein. Zum Aufspüren tief liegender Lagerstätten werden bislang die Signale künstlicher seismischer Wellen ausgewertet, die etwa durch Sprengungen erzeugt werden. Das aber ist relativ teuer.

Außerdem könnten die Seismologen ihr Bild von der Erdkruste mit Hilfe des neuen Verfahrens deutlich verfeinern. Bislang waren sie bei der Untersuchung der Kruste auf Wellen von Erdbeben angewiesen. Diese gibt es allerdings nur an bestimmten Stellen der Erde.

Science, Bd. 307, S. 1615

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