Die Erde bebt nach Nordkoreas Atomtests bis heute
Unter dem nordkoreanischen Berg Mantap fanden zwischen 2006 und 2017 sechs unterirdische Atomtests statt. Eine neue Studie zeigt nun: Die Explosionen erschüttern die Erdkruste bis heute – mit zunehmender Intensität.
Unterirdische Atomwaffentests in Nordkorea haben die Erdkruste offenbar so nachhaltig geschädigt, dass sie noch Jahre nach der letzten Detonation Erdbeben verursachen.
Ein Forschungsteam um Xingli Fan von der chinesischen Chengdu University of Technology konnte insgesamt 1.399 Beben in der Umgebung des Testgeländes nachweisen – in einer Region, in der seit Beginn der modernen Aufzeichnungen im Jahr 1904 kein einziges Krustenbeben registriert worden war. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin "Science" veröffentlicht.
Das nordkoreanische Regime hatte zwischen 2006 und 2017 insgesamt sechs Atomwaffentests in einer geheimen Anlage mehrere hundert Meter unter dem Gipfel des Berges Mantap im Nordosten des Landes durchgeführt. Die letzte und zugleich stärkste Detonation im September 2017 setzte nach Schätzungen eine Energie von 100 bis 250 Kilotonnen TNT frei – das entspricht etwa dem Zehnfachen der Atombombe von Hiroshima. Die Explosion verdampfte einen Teil des Granitgesteins im Berginneren und brachte achteinhalb Minuten später große Teile des unterirdischen Tunnelsystems zum Einsturz. Der gesamte Berg sackte um rund 50 Zentimeter ab. Westliche Messstationen registrierten seismische Erschütterungen der Stärke 6,3.
Warum die Beben erst Wochen später einsetzten
Normalerweise lassen Erschütterungen nach einer unterirdischen Explosion rasch nach – die erzeugten Spannungen verteilen sich und bauen sich ab. Auch nach dem letzten nordkoreanischen Test gab es in den ersten Tagen und Wochen kaum seismische Auffälligkeiten. Doch rund drei Wochen nach der Detonation begann eine Phase anhaltender Erdbebenaktivität, die bis zum Ende des Untersuchungszeitraums im Jahr 2025 nicht abflaute – im Gegenteil, die Beben nahmen an Häufigkeit und Stärke zu.
"Erdbebenkatalogen zufolge hat es im Umkreis von rund 50 Kilometern um die Testanlage seit 1904 keine Krustenbeben gegeben – bis zum September 2017", heißt es in der Studie. "Das zeigt, dass sich die Erdkruste nach der letzten Explosion nicht einfach wieder entspannte, wie sonst üblich", schreiben Xingli Fan von der Technischen Universität Chengdu in China und seine Kollegen.
Für ihre Analyse werteten Fan und sein Team seismische Messdaten aus 17 Jahren (2008 bis 2025) von Stationen in China und Südkorea aus, die zwischen 80 und 200 Kilometer vom Testgelände entfernt lagen. Mithilfe empfindlicher Mustervergleiche identifizierten die Forschenden die 1.399 lokalen Beben, von denen sich 955 besonders präzise räumlich zuordnen ließen.
Schlafende Bruchlinien wieder zum Leben erweckt
Die Epizentren der Beben verteilten sich keineswegs zufällig. Sie zeichneten nordwestlich der Testanlage zwei langgestreckte, nahezu parallele Linien nach – Störungszonen in der Erdkruste. Eine davon war bereits bekannt, die andere hingegen zuvor nie kartiert worden, wie der "Spiegel" schreibt. Die Wucht der Atomexplosionen hatte offenbar jahrzehntelang ruhende Schwächezonen in der Erdkruste reaktiviert.
Die Testanlage am Mantap befindet sich in einem Gebiet mit stabiler kontinentaler Kruste, in dem sich das Gestein kaum verformt. Tektonische Verwerfungen bleiben dort normalerweise über lange Zeiträume seismisch still. Stehen sie jedoch latent unter Spannung, können plötzliche, extreme Druckwellen sie wieder in Bewegung versetzen – genau das scheint durch die Atomtests geschehen zu sein.
Um den Mechanismus hinter den späten Beben zu verstehen, erstellte das Forschungsteam eine dreidimensionale Spannungsmodellierung. Das Ergebnis: Die wiederholten Explosionen beschädigten das oberflächennahe Gestein und veränderten den Spannungszustand im Untergrund grundlegend.
Die Form des Gebirges selbst erzeugt dabei ein ungleichmäßiges Spannungsfeld. Die anschließende langsame Umverteilung dieser Spannungen brachte Störungszonen, die bereits nahe am Versagen lagen, nach und nach zum Gleiten. Die Auswirkungen reichten dabei bis tief in die Erdkruste.
Folgen für die Atomtest-Überwachung – und für Tausende Häftlinge
Die Entdeckung hat auch praktische Konsequenzen: Wenn sich noch Jahre nach einer Atomexplosion Erdbeben rund um ein Testgelände häufen, wird es deutlich schwieriger, zwischen Nachwirkungen früherer Tests und möglichen neuen, verbotenen Detonationen zu unterscheiden. Das könnte die globale Überwachung des Atomtestverbots erheblich erschweren.
Noch seien die Beben nicht stark genug, um Schäden anzurichten, und das betroffene Gebiet gelte als Sperrzone. Allerdings befindet sich in der Nähe der Testanlage ein Arbeitslager der nordkoreanischen Regierung, in dem mehr als 20.000 größtenteils politische Häftlinge inhaftiert sein sollen. Es wird vermutet, dass Insassen dieses Lagers auch am Bau der Atomtestanlage beteiligt waren.
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Die Studie liefert damit ein eindrückliches Beispiel dafür, dass eine kurze, extreme Belastung der Erdkruste lang anhaltende seismische Folgen nach sich ziehen kann. Ob sich dieses Muster auf andere Testgelände oder sonstige Eingriffe in den Untergrund übertragen lässt, hängt den Forschenden zufolge von der jeweiligen Geologie und dem vorhandenen Spannungszustand ab. (red)