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Auf Nachbeben vorbereiten – Mathematiker nutzen Wahrscheinlichkeitstheorie für Vorhersagen

Nach großen Erdbeben treten häufig kleinere Nachbeben auf. Ein internationales Team von Mathematikern, darunter Prof. Dr. Gert Zöller von der Universität Potsdam, will dazu beitragen, diese Nachbeben vorhersagen zu können. Dazu nutzen die Wissenschaftler moderne mathematische Methoden aus der Wahrscheinlichkeitstheorie. Neueste Ergebnisse wurden jetzt im Forschungsjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

Starke Erdbeben lösen durch plötzliche Spannungsumlagerungen weitere Erdbeben aus, die ihrerseits große Zerstörungskraft entfalten können. Diese Eigenschaft der „Selbsterregung“ von Ereignissen ist für Mathematiker von besonderem Interesse. Mithilfe von eigens dafür entwickelten sogenannten Hawkes-Prozessen können Wahrscheinlichkeiten für solche „getriggerten“ Ereignisse berechnet werden. Damit befassen sich Wissenschaftler an der Universität Potsdam im Sonderforschungsbereich „Datenassimilation“ (SFB 1294).
In ihren neuesten Arbeiten kombinieren die Mathematiker Hawkes-Prozesse mit Methoden der Extremwertstatistik, um die Stärken der größten und damit gefährlichsten Nachbeben vorhersagen zu können. „Die Anwendung dieser Methoden kann einen Beitrag dazu leisten, künftig nach starken Erdbeben besser auf zu erwartende Nachbeben vorbereitet zu sein“, so Gert Zöller. Während eine allgemeine Vorhersage von Erdbeben zurzeit nicht möglich sei, bestehe jedoch die Hoffnung, im Fall von Nachbeben, die besonderen Gesetzmäßigkeiten folgen, zu sinnvollen Abschätzungen zu gelangen. So konnte die Methode bereits beim Erdbeben 2016 im japanischen Kumamoto erfolgreich angewandt werden.

Kontakt: Prof. Dr. Gert Zöller, Institut für Mathematik
Telefon: 0331 977-1175
E-Mail: zoelleruni-potsdamde
Internet: https://www.nature.com/articles/s41467-019-11958-4
https://doi.org/10.1038/s41467-019-11958-4

Medieninformation 06-09-2019 / Nr. 113
Prof. Dr. Gert Zöller, Dr. Barbara Eckardt

Universität Potsdam
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Online gestellt: Katharina Zimmer
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