Science
20.12.2018

Künstliche Intelligenz kann Erdbeben vorhersagen

Mit lernfähigen Algorithmen haben Forscher Muster in seismischen Daten entdeckt. Prognosen sollen möglich sein.

Auf maschinellem Lernen basierende Algorithmen haben es Forschern ermöglicht, Muster in seismischen Daten zu finden, die eine Vorhersage von Erdbeben möglich machen sollten, wie phys.org schreibt. Die neu entdeckten Signale sind  demanch ein Indikator für das langsame Abgleiten der Cascadia-Verwerfungszone, die von Nordkalifornien bis nach Kanada reicht. Dieses langsame Abgleiten ist in anderen Subduktionszonen oft ein Anzeichen für bevorstehende große Beben gewesen.

Die Ergebnisse der Forscher wurden in zwei Artikeln im Fachblatt Nature Geoscience publiziert. Durch die KI-gestützte Analyse von Daten, die über mehrere Jahre gesammelt worden waren, haben die Forscher entdeckt, dass die Verwerfung ein konstantes Signal abgibt, das Aussagen über den Zustand der übereinandergleitenden Kontinentalplatten gibt. Das konstante Brummen war lange für zufälliges Rauschen gehalten worden. Erst die computergestütze Analyse hat Regelmäßigkeiten aufgezeigt.

Frühwarnsystem

Die Amplitude des Signals ist der entscheidende Faktor, der Rückschlüsse über den Zustand der Verwerdung erlaubt. Die Forscher sagen, dass das Signal helfen kann, Megabeben exakter vorherzusagen. Im vergangenen Jahr haben die Wissenschaftler im Labor Erdbeben simuliert und die Gerräusche aufgezeichnet, um sie von der KI analysieren zu lassen. Sie stellten fest, dass Signale, die von den Algorithmen aus dem Rauschen extrahiert werden konnten, es erlaubten mit hoher Sicherheit vorherzusagen, wann die simulierte Verwerfung sich plötzlich in einem Beben entspannte. Je heftiger das Beben, desto lauter waren auch die Signale.

Daraufhin beschlossen die Forscher, die Methode auch unter Realbedingungen zu testen. Das taten sie mit der Cascadia-Verwerfung. Diese galt als aktiv, die Erschütterungen schien aber zufällig zu sein. Das Team analysierte Daten, die von Seismographen über 12 Jahre hinweg aufgezeichnet worden waren. Sie fanden ähnliche Signale wie bei ihren Laborversuchen. Das konstante Brummen, das die Verwerfung von sich gibt, ermöglicht Aufschluss über die Verschiebung der Kontinentalplatten. Im Labor hat ein ähnliches Signal die Vorhersage der Beben ermöglicht. Weitere Messungen der Cascadia-Verwerfung könnten demnach ein Frühwarnsystem ermöglichen.