Erdbebenschwarm in bekannter Störzone

Der Erdbebenschwarm liegt in einem seismisch sehr aktiven Gebiet, das nördlich von Sion zwischen dem Diablerets und dem Wildhorn verläuft. Auf der Abbildung ist deutlich zu sehen, dass sich die Bebenaktivität bereits in der Vergangenheit auf ein ähnliches Gebiet konzentrierte. Die grauen Kreise zeigen die Beben, welche seit 1984 instrumentell erfasst wurden. Der aktuelle Erdbebenschwarm, gekennzeichnet durch die roten Kreise, liegt in der Mitte dieser Aktivitätszone. Unweit davon liegen die Epizentren einiger grösseren historischen Beben (blaue Sterne). Der Erdbebenschwarm vom November 2019 ereignet sich demnach in einem Gebiet, dass historisch für seine seismische Aktivität bekannt ist und wo auch künftig mit zahlreichen kleinen und vereinzelt grösseren Beben zu rechnen ist. Wie genau sich die seismische Aktivität in diesem Gebiet entwickelt, lässt sich jedoch nicht vorhersagen.

Weshalb bebt es in diesem Gebiet?

Das Wallis ist, im Vergleich zu anderen Gebieten der Schweiz, durch eine erhöhte Verformung des Untergrunds (Deformation) gekennzeichnet. Diese äussert sich sowohl in Form einer vertikalen Hebung als auch in einer horizontalen Deformation und hängt mit den gebirgsbildenden Prozessen der Alpen zusammen. Aus geologischer Sicht stellt die Rhone-Simplon Verwerfung eine der wichtigsten Störzonen in der Region dar. Sie verläuft im Bereich von Sion entlang des Nordrandes des Rhonetals. Die Seismizität im Bereich der helvetischen Decken nördlich des Rhonetals steht daher wahrscheinlich in Zusammenhang mit den Deformationsprozessen entlang der Rhone-Simplon Verwerfung, aber eventuell auch mit den tiefer liegenden Hebungsprozessen im Bereich des Aar Massivs und des Aiguilles Rouge/Mont Blanc Massivs. Ein verbessertes Verständnis dieser tektonischen Prozesse und ihrer Auswirkungen auf die heutige Seismizität sind Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten beim SED.

Welchen Einfluss haben die tektonischen Untergründe der helvetischen und penninischen Decken?

Die Rhone-Simplon Verwerfung verläuft entlang der Grenze zwischen der helvetischen und der penninischen Decken im Bereich von Sion. Beide tektonisch Einheiten weisen sehr unterschiedliche Bruchmechanismen auf, was auf unterschiedliche tektonische Spannungsregime hinweist. Die seismisch aktive Struktur nördlich des Rhonetals, die den aktuellen Schwarm beinhaltet, «wurzelt» nach derzeitigem Kenntnistand vermutlich im oberen kristallinen Grundgebirge, reicht aber bis in die darüberlegenden Sedimente der helvetischen Decken. Die vorläufigen Ergebnisse der seismischen Auswertungen zeigen, dass der Erdbebenschwarm im Übergangsbereich zwischen Grundgebirge und Sedimenten in ca. 4 bis 5 km Tiefe liegt.

Was hat es mit den einzelnen Bruchsystemen auf sich?

In der Karte sind die verschiedenen Bruchsysteme durch die dunkelroten bis orangen Linien gekennzeichnet. In den helvetischen Decken sind Bruchsysteme unterschiedlicher Orientierungen im Bereich des Sanetschpasses geologisch kartiert. Allerdings ist der Zusammenhang der Brüche an der Oberfläche mit den heutigen Erdbeben in der Tiefe unklar. Erste Ergebnisse in Bezug auf die Bruchorientierungen im aktuellen Schwarm zeigen teilweise Übereinstimmungen mit den Bruchsystemen an der Oberfläche (es scheinen vor allem die WNW/W und WSW streichende Brüche aktiv zu sein, siehe Kartenlegende). Der Zusammenhang zwischen geologisch kartierten Brüchen und heutigen Erdbeben ist ebenfalls Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten beim SED. Dass die Bruchsysteme so deutlich zu erkennen sind, ist dem dichten seismischen Netzwerk in der Region zu verdanken sowie neusten Analysemethoden.  

Das seismische Messnetz des SED ist in der betroffenen Region sehr dicht und ermöglicht bereits kleinste Beben zuverlässig aufzuzeichnen. Aus diesem Grund besteht in diesem Fall kein Bedarf, das Messnetz durch weitere, temporäre Nachbenenstationen zu verdichten. Die Seismologinnen und Seismologen des SED sind aktuell mit der manuellen Auswertung und wissenschaftlichen Aufarbeitung der bisher aufgetreten Erdbeben beschäftigt. Aufgrund der grossen Anzahl an Beben wird die detaillierte Analyse noch etwas Zeit beanspruchen und erst in einigen Tagen vorliegen. Informationen und Erläuterungen zu aktuellen Beben publiziert der SED weiterhin regelmässig an dieser Stelle.

Obwohl sich die seismische Aktivität in den letzten zwölf Stunden deutlich verringert hat, ist es nicht klar, wie sich die Erdbebenaktivität entwickeln wird. Es ist somit immer noch möglich - wenn auch zunehmend weniger wahrscheinlich – dass weitere, noch stärkere Beben auftreten werden.

­The Valais is the most active earthquake region of Switzerland. The quakes of these days took place in one of the most prominent zones of activity which extends south of the Diablerets and Wildhorn massifs in parallel to the main valley. The last felt event in the area before the beginning of the current sequence was on January 14, 2018, however small, instrumentally detectable earthquakes are observed nearly on weekly basis. The last strongly damaging quake in Switzerland, a magnitude 5.8 which occurred on 25 January 1946, happened also near the Wildhorn and caused considerable damage in an expanded area.

The CTBTO is an international organisation based in Vienna that monitors compliance with the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty (CTBT). The conviction that the Treaty could be reliably monitored was crucial to its establishment. At the UN Conference on Disarmament in Geneva, diplomats and scientists held intensive discussions how such a monitoring system should look like. They agreed on a global network of highly sensitive seismological, hydroacoustic, infrasound and radionuclide monitoring stations, all linked to a common data centre. Together with the member states, the CTBTO was tasked with setting up and operating this monitoring system already before the Treaty's entry into force.

One part of this monitoring network is the DAVOX seismic station, which is run by the Swiss Seismological Service (SED) at ETH Zurich on behalf of the Federal Department of Home Affairs and the Federal Department of Foreign Affairs. The station is installed in a remote and seismically quiet location near Davos. At any suspicion of a Treaty violation, the SED immediately makes the data recorded there available to the CTBTO. The DAVOX station picked up all six of North Korea's presumed nuclear weapons tests, the most recent of which occurred in 2017. It takes about 12 minutes for the signals from explosions in North Korea to reach DAVOX as seismic waves. However, distinguishing a nuclear test from a conventional explosion also requires the other components of the monitoring system, especially the radionuclide stations. In addition to seismic monitoring, the SED actively participates in CTBTO working groups that govern data exchange, technical developments or aspects of quality control.

To mark the 20th anniversary of Switzerland's ratification of the CTBT and raise awareness of the CTBTO and the important role it plays in global security, its Executive Secretary, Lassina Zerbo, is visiting Switzerland. On 4 November 2019, he will give a lecture entitled "Science Meets Diplomacy and World Security - the Case of the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty" in the main auditorium (Audimax) of ETH Zurich. This public event will begin at 17:30. Admission is free. Please register here for the event.

A small exhibition on the CTBTO and Switzerland's contribution to nuclear-test-ban treaty monitoring will be on show from 28 October to 5 November in the focusTerra museum.