MIT Technology Review: Naturkatastrophen vorhersagen Bessere Frühwarnsysteme mit KI

Hannover, 21. Mai 2024 - Forscher nutzen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um Erdbeben rechtzeitig vorherzusagen. Dies könnte in Zukunft mehr Leben retten und Schäden signifikant verringern. Das Innovationsmagazin MIT Technology Review gibt in Ausgabe 4/24 einen Überblick über den Stand der Entwicklung und zeigt die Möglichkeiten, aber auch Grenzen solcher Frühwarnsysteme auf.

„Bisherige Frühwarnsysteme können Erschütterungen bereits drei bis fünf Sekunden nach Beginn eines Bebens erfassen und Warnungen schneller als das Beben selbst verbreiten“, schildert Redakteur Gregor Honsel. „So bleibt den Menschen Zeit, sich in Sicherheit zu bringen und wichtige Infrastrukturen wie Strom- und Gasleitungen abzuschalten. Doch diese Systeme neigen zu Fehlalarmen und reagieren nur auf bereits begonnene Erdbeben und bieten keine langfristigen Prognosen.“

Um genauere und schnellere Vorhersagen zu ermöglichen, setzen Forscher auf KI-Methoden, mit denen sie seismische Daten analysieren und Muster erkennen. Künstliche neuronale Netze erkennen in Seismometerdaten Frequenzen, die sich als Vorboten großer Erdbeben erwiesen haben, aber bisher kaum beachtet wurden. „Mit maschinellem Lernen kann man Zusammenhänge erkennen, von denen man bisher nicht wusste, dass sie existieren", erklärt Honsel. Eine vielversprechende Beobachtung sind so genannte „Slow Slip Events“, langsame Beben, die sich über Tage oder Wochen vor einem Erdbeben erstrecken.

Auch das Verhalten von Tieren liefert überraschend genaue Vorhersagen. Eine Studie des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie hat die Bewegungen von Hunden, Kühen und Schafen mit Sensoren überwacht. Bei acht von neun Erdbeben zeigten die Tiere bis zu 20 Stunden vorher ein auffällig aufgeregtes Verhalten: „Die Tiere reagieren auf elektromagnetische Felder, die durch Reibung bei der Bewegung bestimmter Gesteinsschichten entstehen“, beschreibt Honsel „Diese Beobachtung könnte in Zukunft als zusätzliches Warnsignal dienen.“

Zwar steckt die Forschung noch am Anfang, doch die Fortschritte sind vielversprechend. Vorerst bleiben nur die wenigen Sekunden an Vorwarnzeit, die die heutigen Frühwarnsysteme bieten, aber die Kombination von künstlicher Intelligenz, elektromagnetischen Sensoren und Tierbeobachtungen könnte eine Schlüsselrolle spielen und die Erdbebenvorhersage revolutionieren. „Nach Jahrzehnten der Stagnation steht die Forschung an der Schwelle zu einer neuen Ära, in der Erdbeben kein unberechenbares Schicksal mehr sind, sondern ein lösbares wissenschaftliches Problem", fasst Gregor Honsel zusammen.

Für die Redaktionen: Auf Wunsch schicken wir Ihnen gerne die komplette Artikelstrecke zur Rezension.

Die MIT Technology Review ist die deutsche Lizenzausgabe der US-amerikanischen Zeitschrift, die seit 130 Jahren am weltberühmten Massachusetts Institute of Technology in Boston erscheint. Als unabhängiges wissenschaftsjournalistisches Medium hat es sich die Marke zur Aufgabe gemacht, wissenschaftliche Erkenntnisse und technische Trends einem breiten Publikum zu vermitteln. MIT Technology Review gehört seit Januar 2024 zu yeebase media GmbH, einer Tochtergesellschaft von heise medien. Online-Artikel sind unter t3n zu lesen.