Interplatten-rheologischer Kontrast sichtbar durch asymmetrische Deformation nach den Erdbeben von Kahramanmaraş 2023

Wie die Erde nach einem gewaltigen Beben langsam heilt

Die Doppelbeben, die im Februar 2023 Südosttürkei und Nordwestsyrien erschütterten, zerstörten Gebäude innerhalb von Sekunden — doch der Boden bewegte sich weiterhin über Jahre hinweg. Dieses langsame Verschieben ist bedeutsam, weil es zeigt, wie die tiefen Schichten der Erde reagieren, wie Spannung an benachbarte Verwerfungen weitergegeben wird und wo künftig Erdbeben wahrscheinlicher sein könnten. Die vorliegende Studie nutzt moderne Radarsatelliten, um das Gebiet um die Ostanatolische Verwerfung über fast zwei Jahre in drei Dimensionen zu beobachten, und deckt dabei ein überraschendes Ungleichgewicht in der Deformation der beiden Seiten der Verwerfung auf und was das über die verborgene Festigkeit der darunter liegenden Platten aussagt.

Die Geschichte zweier Seiten einer Verwerfung

Die Erdbeben traten an der Grenze zwischen der Arabischen und der Anatolischen Platte entlang der Ostanatolischen Verwerfung auf, einem großen seitlichen Verwerfungssystem in der Erdkruste. Obwohl das Erschüttern schnell vorbei war, zeigen Satellitenmessungen, dass die Oberfläche hunderte Kilometer um die Verwerfung herum weiterhin kriecht, aufsteigt und absinkt. Die Forschenden kombinierten Dutzende Aufnahmen der europäischen Sentinel‑1-Radarsatelliten, um Zeitrafferkarten der Bodenbewegung in Ost–West-, Nord–Süd- und Hoch–Tief-Richtung zu erstellen. Diese Karten zeigen, dass horizontale Bewegungen dominieren und in zwei Jahren bis zu etwa 15 Zentimeter erreichen, und dass die Zone der postseismischen Bewegung deutlich breiter ist als die Region, die während der Hauptbeben gerutscht ist, was auf wichtige Prozesse tief unter der spröden Kruste hinweist.

Eine unsichtbare Unwucht erkennen

Das auffälligste Muster ist ein starkes Ungleichgewicht zwischen den beiden Platten. Nördlich der Verwerfung, auf der anatolischen Seite, ist die Deformation größer und stärker auf die Nähe zur Verwerfung konzentriert. Südlich der Verwerfung, auf der arabischen Seite, sind die Bewegungen kleiner, verteilen sich jedoch über ein größeres Gebiet und klingen zeitlich langsamer ab. Indem das Team die zeitliche Entwicklung der Bewegungen mit einfachen Kurven anpasst, zeigt es, dass die „Abklingzeit“ der Deformation — die Dauer, bis sich die Bewegung verlangsamt — unter Arabien konstant länger ist als unter Anatolien. Dieser Unterschied im Tempo lässt sich nicht allein durch oberflächliches Gleiten an der Verwerfung erklären, das tendenziell ähnliche Zeitverläufe auf beiden Seiten erzeugen würde. Stattdessen deutet er auf unterschiedliche Fließeigenschaften tiefer in Kruste und oberem Mantel hin.

Ein Blick in die tiefen Schichten der Erde

Um diese Idee zu prüfen, bauten die Autorinnen und Autoren Computermodelle dafür, wie untere Kruste und oberer Mantel nach den Erdbeben fließen würden, wenn sie sich wie sehr zähe, langsam bewegende Fluide verhielten. Sie gaben den Schichten unter jeder Platte unterschiedliche Festigkeiten vor, geleitet von unabhängigen seismischen Studien, die darauf hindeuten, dass die arabische Seite steifer ist. Durch umfangreiches Ausprobieren fanden sie, dass die Beobachtungen am besten übereinstimmen, wenn die untere Kruste unter Arabien deutlich stärker ist als unter Anatolien und wenn der obere Mantel unter Anatolien schneller entspannt als unter Arabien. In diesem Bild verformt sich die weichere anatolische Seite schnell und dicht an der Verwerfung, während die steifere arabische Seite langsamer, aber über ein breiteres Gebiet reagiert, was räumlich und zeitlich das beobachtete Ungleichgewicht natürlich reproduziert.

Wasser in der Kruste und die Rolle des Porendrucks

Selbst mit diesem Modell des Tiefenflusses blieben vertikale Bewegungen unerklärt: ausgedehnte Hebung nördlich der Verwerfung und Absenkung im Süden. Das Team verband diese Auf‑ und Abbewegungen mit Änderungen des Fluiddrucks in winzigen Poren der Krustenfelsen — einem Prozess, der als poroelastische Rückfederung bekannt ist. Als die Verwerfung rutschte, wurden wassergefüllte Gesteine zusammengedrückt und gedehnt, wodurch sich vorübergehend ihre Kompressibilität änderte. Während sich Fluide langsam neu verteilten, hob oder senkte sich die Oberfläche entsprechend. Durch den Vergleich modellierter und beobachteter vertikaler Verschiebungen schlossen die Autorinnen und Autoren auf ungewöhnlich große Änderungen in der Druck‑Deformationsreaktion der Kruste, insbesondere unter der steiferen arabischen Platte, was darauf hindeutet, dass die Erdbeben 2023 die Gesteinseigenschaften in der Tiefe erheblich verändert haben.

Neu denken, wie postseismische Bewegungen funktionieren

Zusammengefasst kommt die Studie zu dem Schluss, dass der Großteil der anhaltenden Deformation nach den Kahramanmaraş‑Erdbeben 2023 von tiefem, langsamen Fließen in unterer Kruste und oberem Mantel angetrieben wird, unterstützt durch fluidbedingte Rückfederung in der flacheren Kruste. Im Gegensatz dazu spielt fortgesetztes Gleiten an der Verwerfung selbst — ein Prozess, dem oft postseismische Bewegungen zugeschrieben werden — hier nur eine untergeordnete Rolle. Für Nicht‑Fachleute ist die zentrale Botschaft, dass das Erdinnere alles andere als uniform ist: Eine Seite dieser großen Plattengrenze ist mechanisch härter als die andere, und dieser verborgene Kontrast steuert, wie und wo sich der Boden lange nach dem Ende des Erschütterns weiterbewegt. Solche detaillierten, dreidimensionalen „Filme“ der Oberfläche verwandeln zerstörerische Erdbeben zunehmend in natürliche Experimente, die die inneren Abläufe unseres Planeten offenbaren.

Zitation: Liu, J., Jónsson, S., Li, X. et al. Interplate rheological contrast revealed by asymmetric deformation after the 2023 Kahramanmaraş earthquakes. Nat Commun 17, 3182 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69992-y

Schlüsselwörter: postseismische Deformation, Ostanatolische Verwerfung, viskoelastische Relaxation, poroelastische Krustenrückfederung, Kahramanmaraş-Erdbeben