Neueste Untersuchungen amerikanischer Seismologen zeigen, dass sich die rund 1.200 Kilometer lange San-Andreas-Verwerfung und die San-Jacinto-Verwerfung neben ihrem südlichen Abschnitt derzeit in einem Zustand „kritischer Belastung“ befinden, wobei der kumulative Druck den höchsten Stand seit tausend Jahren erreicht, was die Möglichkeit starker Erdbeben an der Westküste der Vereinigten Staaten deutlich erhöht. Das Forscherteam wies darauf hin, dass der Cajon-Pass, der sich am Schnittpunkt zweier großer Verwerfungen befindet, als „Erdbebentor“ fungieren könnte. Sobald es geöffnet ist, wird es einen großflächigen Bruch an den beiden großen Verwerfungen auslösen, der eine ernsthafte Bedrohung für dicht besiedelte Gebiete wie Los Angeles und San Bernardino darstellt.

Die von Geowissenschaftlern der University of Hawaii in Manoa geleitete Studie nutzte physikalische Simulationen und jahrtausendealte historische Erdbebendaten, um die Spannungsentwicklung der Verwerfungssysteme San Andreas und San Jacinto sowie der Cajon-Pass-Region zu rekonstruieren. Liliane Burkhard, Hauptautorin des Papiers und Forscherin am Institut für Geophysik und Planetologie der Universität von Hawaii, sagte, dass die Belastungsniveaus in vielen Verwerfungssegmenten mittlerweile nahe bei oder über den höchsten Werten liegen, die in den letzten tausend Jahren aufgezeichnet wurden, was bedeutet, dass das Gebiet „die Fähigkeit hat, ein großes Erdbeben zu erleiden, das zwei große Verwerfungen durchschneidet.“

In der Studie wurde das Schlüsselkonzept „seismisches Tor“ vorgeschlagen, um die kontrollierende Rolle des Cajon-Passes bei Kettenbrüchen großer Erdbeben zu beschreiben. Wenn die Spannungsniveaus der beiden Verwerfungen sehr unterschiedlich sind, kann dieses „Tor“ verhindern, dass Erdbebenbrüche von einer Verwerfung zur anderen übergehen; Wenn die Spannungshöhen der beiden Verwerfungen nahe beieinander liegen und sich beide in einem erhöhten Zustand befinden, ist es wahrscheinlicher, dass das „Tor“ „geöffnet“ wird, wodurch sich ein Erdbebenereignis kontinuierlich entlang der beiden Verwerfungen ausbreiten kann und ein starkes Erdbeben über einen weiten Bereich entsteht. Burkhard wies darauf hin, dass sich die gesamtregionale Belastung derzeit auf einem historischen Höchststand befinde und seit dem letzten großflächigen Bruch in diesem Abschnitt mehr als 160 Jahre vergangen seien und sich das Gesamtsystem bereits in einem „kritischen Belastungszustand“ befinde.

Die San-Andreas-Verwerfung ist die Kreuzung der Pazifischen Platte und der Nordamerikanischen Platte. Sie ist etwa 750 Meilen (etwa 1.200 Kilometer) lang und die Verwerfungsebene liegt etwa 16 Kilometer unter der Oberfläche. Es handelt sich um eine der größten und repräsentativsten aktiven Verwerfungen in Nordamerika. In Kalifornien werden kleinere Verwerfungen mit dieser Hauptverwerfung verschmelzen oder von ihr abzweigen, unter denen die San-Jacinto-Verwerfung in Südkalifornien ein wichtiger Zweig ist. Die relative Bewegungsrate der Platten beträgt etwa 2,5 bis 5 Zentimeter pro Jahr. Tritt an der Plattengrenze ein „Feststecken“-Phänomen auf, baut sich die lokale Spannung weiter auf, bis sie zu einem bestimmten Zeitpunkt plötzlich freigesetzt wird und ein starkes Erdbeben entsteht. Hierbei handelt es sich um einen grundlegenden physikalischen Vorgang, der in diesem Bereich immer wieder auftritt.

Im Gegensatz dazu weisen einige Verwerfungszonen über einen längeren Zeitraum ein langsames „Ansteigen“ auf und setzen durch häufige kleine Erdbeben weiterhin Energie frei, was es schwierig macht, Energie im gleichen Ausmaß anzusammeln. Beispielsweise kann die Reibung zwischen der Eurasischen Platte und der Philippinischen Meeresplatte entlang der Milun-Verwerfungszone im Osten Taiwans jedes Jahr Hunderte von gefühlten Erdbeben auslösen. Die meisten Erdbeben haben eine Stärke zwischen 3,0 und 5,0, größere Erdbeben sind relativ selten. Für Bewohner, die in Gebieten mit hoher Seismizität wie dem Kreis Hualien leben, ist es zwar schwierig, sich an häufige Erschütterungen zu gewöhnen, aber aus Sicht der seismischen Energiefreisetzungsmuster verringert dieser Zustand „häufiger Erdbeben, aber nicht schwerer Erdbeben“ tatsächlich die Wahrscheinlichkeit von „Super-Major-Erdbeben“ bis zu einem gewissen Grad. In einigen Abschnitten der San-Andreas-Verwerfung hat sich jedoch aufgrund des langfristigen Fehlens einer solchen nachhaltigen Freisetzung tief im Inneren still und heimlich enorme Energie angesammelt, wodurch die Möglichkeit „großer Erdbeben“ allmählich zunimmt.

Historische Aufzeichnungen zeigen, dass es im südlichen Abschnitt der San-Andreas-Verwerfung im Jahr 1857 zu einem großflächigen Bruch kam, dem berühmten Fort-Tejon-Erdbeben, einem der größten seismischen Ereignisse in der Geschichte Kaliforniens. Seitdem kam es in dem betreffenden Gebiet seit fast 160 Jahren nicht mehr zu einem vollständigen Verwerfungsbruch vergleichbaren Ausmaßes. Im Konsens vieler wissenschaftlicher Institutionen und Seismologen geht es beim sogenannten „Großen“ nicht mehr darum, „wird er kommen“, sondern nur noch darum, „wann“ er kommen wird.

Dennoch betont das Team, dass die aktuellen Arbeiten keine konkrete Vorhersage darüber darstellen, wann das Erdbeben stattfinden wird. Burkhard sagte, dass das diesmal verwendete physikalische Modell und die Analyse der Langzeitseriendaten eher dazu dienen sollen, eine verfeinerte quantitative Grundlage für die Erdbebenrisikobewertung und das Katastrophenmanagement zu liefern, als eine genaue Zeitprognose zu liefern. Sie wies darauf hin, dass solche Studien ein wichtiger Bestandteil der nationalen und globalen seismischen Gefahrenforschung seien und Regierungen und Stadtverwaltungen dabei helfen würden, das tatsächliche Ausmaß der Risiken zu verstehen, denen Millionen von Menschen ausgesetzt sind.

Die Forscher wiesen darauf hin, dass das klarere Urteil, das derzeit abgegeben werden kann, darin besteht, dass sich San Andreas und die umliegenden Verwerfungssysteme in einem Zustand „kritischer Belastung“ befinden und die möglichen Bruchszenarien in der Zukunft ungewiss sind, das Ausmaß und die Intensität potenzieller Schäden jedoch nicht unterschätzt werden dürfen. Durch diese Art von physikbasiertem Modell können Forscher verschiedene mögliche Erdbebenszenarien klarer darstellen und so wissenschaftliche Referenzen für die Bewertung seismischer Risiken, Standards für den Infrastrukturbau und die Formulierung von Notfallplänen liefern. Relevante Forschungsergebnisse wurden im Journal of Geophysical Research: Solid Earth veröffentlicht. Der Artikel wurde von einem Team der University of Hawaii verfasst. Die Untersuchung des „Critical Fault“-Zustands in Kalifornien erregt auch große Aufmerksamkeit in der internationalen seismologischen Gemeinschaft.