PRISM - Probabilistische Inversion Seismischer Herd-Mechanismen

• Antragsteller: Dr. Simon Stähler
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 336226956

Wie sehr beeinträchtigt unser unvollständiges Wissen über Erdbeben die Geowissenschaften? Das Projekt PRISM quantifiziert die Unsicherheit des Wissens über Erdbeben. Es zielt auf eine rigorose Bestimmung der statistischen Unsicherheit seismischer Herdlösungen mittels Bayesscher Inversion und dies für alle Erdbeben mittlerer Stärke (ab Magnitude 5.5) weltweit. Die Ergebnisse werden in Form eines probabilistischen Erdbebenkatalogs der geowissenschaftlichen Community zur Verfügung gestellt. Da Erdbeben an vielen Stellen verwendet werden, um Kenntnisse über das System Erde zu gewinnen, pflanzt sich diese Unsicherheit seismischer Herdlösungen in viele andere Bereiche der Geowissenschaften fort, zum einen dort, wo sie direkt verwendet werden, etwa um das tektonische Regime einer Region zu untersuchen, aber auch dort, wo Erdbeben, wie in der seismischen Tomographie, als Schallquellen dienen, um den Erdmantel zu durchleuchten. Verglichen mit bestehenden Katalogen wird der PRISM-Katalog die volle Unsicherheiten für alle Parameter, in Form von Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen angeben. Zusätzlich enthält er mit der Herdzeitfunktion eine Beschreibung der zeitlichen Entwicklung des Bruches. Ein solcher Datensatz hat eine Reihe von Anwendungen in der Seismologie, etwa um die Physik von Bruchvorgängen zu verstehen, welche aus der Herdzeitfunktion abgeleitet werden können. Als primäres Anwendungsbeispiel in diesem Projekt dient die seismische Tomographie. Diese erfordert zunächst eine Bestimmung der Herdparameter. Jegliche Fehler bei diesem Vorgang beeinflussen das Ergebnis der Tomographie. Eine exakte Quantifizierung dieser Abhängigkeit fand bisher nicht statt und soll in diesem Projekt anhand zweier Beispieldatensätze mit der Methode der Wellenformtomographie vorgenommen werden.Zusätzlich sind Kooperationen vereinbart, um die Auswirkungen der Unsicherheit in der Bestimmung von Herdparametern auf Abschätzungen des Spannungsabfalls durch Erdbeben zu bestimmen. Als offener Erdbebenkatalog werden die Ergebnisse des Projekts in der Zukunft der gesamten Community zur Verfügung stehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Großbritannien
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Torsten Dahm; Professor Dr. Frank Krüger
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Karin Sigloch; Martin Vallée