Vorhersage von Naturkatastrophen

Sekunden können entscheiden: Bei Naturkatastrophen ist die Frühwarnung der betroffenen Gebiete ein wesentlicher Aspekt.

Eine Vorhersage über das zeitlichen Eintreten und eine Abschätzung über das Ausmaß eines katastrophalen Ereignisses ist heutzutage möglich. Auch wenige Sekunden können dabei reichen, um Schutz- oder gar Gegenmaßnahmen bei Naturkatastrophen zu ergreifen.

Wissenschaftler am Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) in Potsdam gehen dabei zwei wichtigen Fragen nach: 

  • Wie können die bestehenden Technologien genutzt und weiterentwickelt werden, um die Frühwarnung zu verbessern und schnelle Informationen vor, während und unmittelbar nach dem Eintreten katastrophaler Ereignisse an die Entscheidungsträger und die Öffentlichkeit zu übermitteln?
  • Wo liegen die Grenzen in der Vorhersagbarkeit, und wie muss eine gründliche Überprüfung bestehender Modelle hierzu aussehen?

Das GFZ hat hierzu bereits in der Vergangenheit Technologien und wissenschaftliche Methoden für die Katastrophenfrühwarnung und die Übertragung von Echtzeitinformation entwickelt. Aufbauend auf diesen Erfahrungen wird an neuen Verfahren für die Frühwarnung bei Erdbeben und Vulkanausbrüchen, einschließlich der Echtzeitübertragung seismologischer Daten gearbeitet. Zusätzlich werden weltraum- und bodenbasierte Überwachungssysteme eingebunden sowie Modellrechnungen und Simulationen in (nahezu) Echtzeit durchgeführt.

Wenngleich der technologische Fortschritt bereits zu einer raschen Verbesserung der Möglichkeiten für die Vorhersage und Frühwarnung beigetragen hat, gibt es doch Grenzen in der Umsetzung. So können Ereignisse in der Vergangenheit oftmals nur unzureichend für die Einschätzung gegenwärtiger und zukünftiger Risiken verwendet werden. Darüber hinaus können mögliche Wechselwirkungen nichtlinearer Prozesse Auswirkungen haben, die mit den verwendeten Methoden und Algorithmen nicht berücksichtigt werden können. Häufig verwendete physikalische Modelle für die Gefährdungseinschätzung, wie beispielsweise das Auftreten und die maximale Magnitude (Stärke) von Erdbeben, können sich als unzuverlässig erweisen, wenn große Datensätze zu ihrer Überprüfung eingesetzt werden. Eine genaue Überprüfung aussichtsvoller wissenschaftlicher Hypothesen und Modelle soll die Grenzen für die Vorhersagbarkeit für Erdbeben und die Gefährdungs- und Risikoeinschätzung aufzeigen.

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