Nachbeben: Wahrscheinlichkeitstheorie für Vorhersagen

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.