Es hatte keine Warnzeichen gegeben. Ein Erdbeben der Stärke 6,1 auf der Richterskala erschütterte die japanische Provinz Niigata am vorvergangenen Wochenende. 31 Menschen starben, Tausende wurden verletzt.

Obwohl nichts auf den Zeitpunkt der Katastrophe hindeutete, hatten Geowissenschaftler wenige Tage vor dem Beben auf einer Tagung in Tokio eine Warnung für die Region herausgegeben - zur Überraschung der einheimischen Forscher, denn die Region Niigata galt im Erdbebenland Japan als vergleichsweise sicher. Das Team um John Rundle von der University of California in Davis hatte das Beben örtlich, wenn auch nicht zeitlich präzise vorhergesagt: Bis zum 31. Dezember 2010 sollte es in Niigata zu einem Beben der Stärke 5 oder mehr kommen.

Auch in ihrer Heimat, in Kalifornien, haben Rundle und seine Kollegin Kristy Tiampo mit ihrer so genannten Rundle-Tiampo-Prognose Erfolg: 15 der 16 stärksten Erdbeben der vergangenen vier Jahre haben sie vorhergesagt. "Das ist ein großer Fortschritt in der Erdbeben-Prognose", bilanziert Rundle gegenüber SPIEGEL ONLINE.

Scharlatanerie statt Wissenschaft

Tatsächlich machten bisher vor allem Scharlatane mit Erdbebenwarnungen von sich reden. Sie können angeblich Beben vorher hören, sie am Stand von Himmelskörpern rechtzeitig erkennen oder haben andere geheimnisvolle "Beweise". Obgleich noch keine dieser mysteriösen Methoden wiederholt erfolgreich war, stoßen sie auf großes Interesse. Im Gegensatz zur hilflosen Naturwissenschaft verheißen sie Gewissheit.

Die Wissenschaft konnte bislang noch keine eindeutigen Warnsignale ausmachen. Ob elektrische Spannung des Untergrundes, Dehnung der Erdkruste oder Veränderungen des Grundwasserspiegels - alle vor Ort messbaren Anzeichen erwiesen sich als unzuverlässig.

Deshalb konzentrieren sich Forscher auf statistische Methoden. Sie gründen auf der Vermutung, dass sich über eine lange Zeit Regelmäßigkeiten in der Verteilung von Erdbeben zeigen sollten. So weiß man etwa, dass 95 Prozent aller Erdbeben an den Rändern von Erdplatten auftreten. Auf diese Weise kann man die Erdbebenzonen stark eingrenzen.

Auch die Rundle-Tiampo-Prognose beruht auf Statistik: Gefährdet ist demzufolge ein elf Kilometer großer Umkreis früherer Erdbebenherde, wo sich in den vergangenen 70 Jahren Beben der Stärke 3 oder mehr ereigneten. "Diese 'Hot Spots' zeichnen sich durch starke Schwankungen der Erdbebenaktivität aus", erklärt Rundle. Für alle in Kalifornien ermittelten Hot Spots sagten die Forscher vor knapp vier Jahren, am 1. Januar 2000, ein heftiges Beben der Stärke 5 oder mehr bis Ende 2009 voraus. Erstmals publiziert haben die Seismologen ihre Methode im Februar 2002 in der Zeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" (Band 99, Seite 2514).

Genau genommen handelt es sich bei der Rundle-Tiampo-Prognose allerdings nicht um eine Erdbebenvorhersage - dafür ist die Zeitspanne zu groß -, sondern um eine Bestimmung gefährdeter Regionen.

Zehnjährige Bewährungsfrist

Wie jeder Glücksspieler sofort bemerkt, hat die Methode einen weiteren Haken: Je mehr Hot Spots postuliert werden, desto größer ist die Chance auf ein korrekt prognostiziertes Erdbeben. Sagen die Forscher zwar die meisten Erdbeben voraus, und es bleiben dennoch viele Hot Spots ruhig, werden sie das nicht als Erfolg verkaufen können. "Ob die Methode funktioniert, wissen wir erst nach Ablauf des Prognosezeitraums von zehn Jahren", räumt Rundle ein.

Die Hot Spots gruppieren sich entlang der durch Kalifornien verlaufenden, ohnehin als erdbebengefährdet bekannten Erdplattengrenze: Knapp ein Zehntel des San-Andreas-Grabens und seiner Verzweigungen wurde von Rundle und Kollegen als Hot Spot identifiziert. Für viele dieser Gebiete existieren bereits offizielle Gefährdungskarten, die ebenfalls aus der Häufigkeit von Starkbeben errechnet wurden. So geben Seismologen für die Bucht von San Francisco eine 67-prozentige Wahrscheinlichkeit dafür an, dass es bis 2030 zu einem Beben der Stärke 6,7 oder mehr kommen wird.

Neuer Auftrieb für Seismologie