Durch Spannung gesteuerte Mehrfach-Verwerfungs-Rupturdynamik der Erdbebenserie von 2023 in Kahramanmaraş, Türkiye

Warum dieses Doppelbeben wichtig ist

Im Februar 2023 trafen innerhalb weniger Stunden zwei gewaltige Erdbeben den Südosten der Türkei, töteten Zehntausende Menschen und verwüsteten ganze Städte. Diese Studie stellt eine auf den ersten Blick einfache, für die öffentliche Sicherheit aber folgenreiche Frage: Warum brachen zwei benachbarte Verwerfungen so kurz nacheinander, und wurde das zweite Desaster durch das erste wahrscheinlicher? Indem die Autoren nachverfolgen, wie sich Spannungen über zwei Jahrhunderte hinweg allmählich aufbauten und sich dann während der Ereignisse von 2023 schlagartig veränderten, zeigen sie, wie ein Erdbeben ein anderes vorbereiten und schließlich auslösen kann — und so eine einzelne Katastrophe in eine kaskadierende Sequenz verwandelt.

Lange Gedächtnisse, verborgen im Gestein

Erdbeben entstehen nicht aus dem Nichts. Jedes einzelne verändert leicht das Spannungsfeld in der Kruste, lädt einige Verwerfungen stärker und entlastet andere. Das Team überarbeitete ein älteres Modell dieser Spannungsänderungen für Ostantalya (Türkiye) und ergänzte es mit neuen historischen Aufzeichnungen, Verwerfungskarten und aktueller Seismologie. Sie verfolgten, wie sich Spannungen seit einer Reihe großer Beben ab 1822 aufgebaut haben — einschließlich der plötzlichen Impulse während der Ereignisse und der langsamen, kriechenden Anpassungen tief in der Kruste danach. So konnten sie abschätzen, wie „vorbereitet“ verschiedene Verwerfungssegmente am Vorabend der Katastrophe von 2023 waren, lange bevor der Boden tatsächlich zu beben begann.

Der erste Schock: eine Verwerfung, bereit zu brechen

Das anfängliche Magnitude-7,8-Erdbeben von Kahramanmaraş begann nicht auf der bekannten Hauptverwerfung, sondern auf einem kleineren benachbarten Segment, der sogenannten Narlı-Verwerfung. Ihre Berechnungen zeigen, dass diese Verwerfung über zwei Jahrhunderte hinweg stetig belastet worden war, vor allem durch das große Erdbeben von 1822. Als sie schließlich brach, hatten die Spannungen entlang des angrenzenden Pazarcık-Segments der Hauptverwerfung Ostanatolien bereits hohe Werte erreicht. Die Narlı-Ruptur gab einen weiteren Impuls, erhöhte die Spannungen zusätzlich und half, dass der Bruch wenige Sekunden später auf Pazarcık übergriff. Entlang eines Teils dieses Segments waren die Spannungen hoch und relativ gleichmäßig — Bedingungen, die Labor- und Computermodelle als günstig für extrem schnelle „Super-Shear“-Rupturen ansehen, die sich schneller als ihre eigenen seismischen Wellen ausbreiten, wie im Nordosten beobachtet. Im Gegensatz dazu bewegte sich die Ruptur im Südwesten, wo das Spannungsmuster fleckiger und lokal sogar negativ war, langsamer.

Barrieren, Schatten und das zweite große Beben

Nicht jede nahegelegene Verwerfung war bereit zu versagen. Das Amanos-Segment, das nach Pazarcık brach, lag anfangs in dem, was die Autoren als Spannungsschatten beschreiben — Teile davon erfuhren durch frühere Ereignisse verringerte Spannungen. Doch die kombinierte Wirkung der Narlı- und Pazarcık-Rupturen kehrte dieses Bild um, lud den größten Teil von Amanos stark auf und ermöglichte eine langsamere, unter-scherende Ruptur. Die wirklich überraschende Geschichte betrifft jedoch das Magnitude-7,6-Erdbeben von Elbistan, das neun Stunden später auf einer anders orientierten, ungefähr ost-westlich verlaufenden Verwerfung folgte. Vor 2023 befand sich der größte Teil dieser Verwerfung in einem ungünstigen Zustand, mit Spannungsänderungen, die eher eine Versagung hemmten als förderten.

Wie ein Beben ein anderes entriegelte

Die Modelle zeigen, dass der Hauptschock von Kahramanmaraş die Bedingungen an der Elbistan-Verwerfung dramatisch umgestaltete. Anstatt sie hauptsächlich seitlich zu verschieben, „entriegelte“ das erste Beben die zweite Verwerfung faktisch, indem es die zusammendrückende Kraft, die sie geschlossen hielt, über ein großes Gebiet um mehr als zehn bar Druck verringerte. Obwohl die Zunahme der seitlichen Scherkraft moderat war, kippte diese Entspannung des Klemmungsdrucks zusammen mit subtilen Änderungen der mittleren Spannung, die den Fluiddruck im Gestein steuert, das Gleichgewicht. Die Autoren schlagen vor, dass Porenflüssigkeiten in Richtung Zonen migriert sein könnten, in denen die Kruste leicht gestreckt wurde, und die Verwerfung dadurch weiter geschwächt wurde. Infolgedessen verwandelte sich eine zuvor ungünstige Verwerfung in eine mit positivem Gesamtspannungsänderung, sodass sie schnell versagen konnte — wiederum mit Segmenten, die sich mit Super-Shear-Geschwindigkeiten bewegten.

Was das für künftiges Risiko bedeutet

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Katastrophe von 2023 nicht verstanden werden kann, wenn man nur auf einfache „seismische Lücken“ schaut oder jede Verwerfung isoliert betrachtet. Stattdessen können sowohl langfristige Belastungen durch historische Erdbeben als auch kurzfristige Änderungen durch einen großen Schock zusammenwirken und komplexe, kaskadierende Ausfälle über mehrere Verwerfungen erzeugen. Für Nicht-Fachleute lautet die Kernbotschaft: Ein großes Erdbeben kann stillschweigend den Boden für ein weiteres vorbereiten, indem es Spannungen verschiebt und benachbarte Verwerfungen lockert — selbst wenn diese zuvor relativ sicher erschienen. Diese verborgenen Verbindungen zu erkennen und zu modellieren ist entscheidend, wenn wir Erdbebenprognosen verbessern und besser abschätzen wollen, wann ein einzelnes großes Ereignis sich in ein tödliches Doppel- oder gar Kettenereignis verwandeln könnte.

Zitation: Nalbant, S.S., Uzunca, F., Main, I.G. et al. Stress-mediated multi-fault rupture dynamics of the 2023 Kahramanmaraş earthquake sequence, Türkiye. Sci Rep 16, 10705 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45723-7

Schlüsselwörter: Erdbebenauslösung, Verwerfungsinteraktionen, Coulomb-Spannung, Kahramanmaraş-Serie, seismische Gefährdung