Insekten als Frühwarnsystem: Ameisen sollen Erdbeben vorhersagen

Insekten als Frühwarnsystem: Ameisen sollen Erdbeben vorhersagen

Der Geologe Ulrich Schreiber hat herausgefunden, dass Waldameisen ihre Hügel auf Erdspalten bauen, die unter Spannung stehen. An solchen Stellen entstehen Erdbeben. Jetzt untersucht er, ob die Insekten möglicherweise die Beben vorhersehen.

Es gibt Forschungsansätze, die klingen so absurd, dass man gerade deswegen besonders neugierig wird. Genauso ist es bei der Idee von Ulrich Schreiber, Professor für Geologie an der Universität Duisburg-Essen. Er hat sich thematisch auf wackeliges Terrain begeben und untersucht Erdbeben. Dabei geht er davon aus, dass es Tiere gibt, die die ersten Signale eines Bebens erkennen können und entsprechend reagieren. Langfristig könnte so ein Frühwarnsystem entstehen.

"Es gibt ja viele Lebewesen, die sensorisch empfindlicher sind als der Mensch", erklärt Schreiber. Als Versuchsobjekt hat er mit seinen Kollegen an der Fakultät für Biologie die Waldameise auserkoren. "Wir gehen davon aus, dass die Waldameise der Gattung Formica schon früheste Anzeichen von Erdbeben empfinden — und darauf reagieren", erklärt er. Der Grund: Diese Ameisen bauen ihre Nester auf Erdrissen, aus denen Gase ausströmen — typisch für Erdbebengebiete.

Da die Ameisen sich an die Konzentration des austretenden Gases in ihrem Nest angepasst haben, merken sie, wenn sich diese Konzentration ändert. Das passiert kurz vor einem Erdbeben. Dann entlädt sich peu à peu die Spannung im Boden und kleine Risse entstehen — Gas tritt vermehrt aus. Diese Vorboten eines Bebens sind für Menschen nicht messbar. Ameisen hingegen seien sensibel genug, um Schwankungen in der Gaszusammensetzung zu bemerken, so Schreiber. Kurz vor einem Beben treten für die Tiere sogar durchaus giftige Konzentrationen aus.

"Es ist wahrscheinlich, dass die Ameisen ihr Verhalten ändern, wenn sich die Konzentration der Gase erhöht", so Schreiber. Um das zu beweisen, hat das Team in der Eifel, wo auch schon frühere Studien verortet gewesen sind, zwei Kameras installiert, die einen Hügel von Waldameisen und einen von Wiesenameisen per Infrarot Tag und Nacht aufnehmen. Zweieinhalb Jahre lang.

Auf den Aufnahmen erkennt man, wie sich die Ameisen verhalten und wie aktiv sie sind. Es gibt verschiedene Phasen in deren Tag-Nacht-Rhythmus. Morgens krabbeln sie vermehrt herum, am Mittag ruhen sie sich eher aus, bevor es am späten Nachmittag noch einmal aktiver im Ameisenhaufen wird. Nachts bleiben sie ruhig. Die Aufzeichnungen müssen nun ausgewertet werden. "Das ist unglaublich viel Datenmaterial", sagt Schreiber. Zur Unterstützung hat das Team einen Physiker an Bord geholt, der sich auf automatische Datenverarbeitung spezialisiert hat. Dennoch wird es noch Monate dauern, bis das Ergebnis steht.

"Wir hoffen, zeigen zu können, dass die Ameisen ihren gewohnten Rhythmus vor einem Erdbeben ändern", erklärt Schreiber. Schon früher habe es erste Hinweise auf diese These gegeben: "Was sie dann genau tun, ist unklar", sagt Schreiber. Aber mit der Datenanalyse wollen die Geologen und Biologen zumindest zeigen, dass die Ameisen gezielt auf die Erdbebengefahr reagieren. Dazu müssen jedoch zuvor andere Einflüsse wie das Wetter, die Gezeiten, die Mondphasen herausgerechnet werden. "Die Ameisen eignen sich für diese Forschung, weil sie ihrem Standort treu bleiben", erklärt Schreiber.

Bereits 2010 konnte Gabriele Berberich, eine Mitarbeiterin seiner Arbeitsgruppe, zeigen, dass Waldameisen vielfach ihre Nester auf sogenannten Störungszonen bauen. An diesen Stellen gibt es Bruchstellen in der Erdkruste, aus denen Gase austreten. Die spezielle Gas-Zusammensetzung an den Bruchstellen in Erdbebengebieten ist für die Insekten lebenswichtig: Um die Brut aufzuziehen, muss eine bestimmte Sauerstoffkonzentration vorliegen. Die kleinen Ameisen benötigen weniger Sauerstoff als normalerweise in der Luft vorhanden ist. Deshalb speichern die Insekten das Kohlenstoffdioxid, das an Bruchstellen aus der Erde austritt, in dem Nest, und so erhalten sie die passende Dosis für die Brut.

Aufgrund dieser Erkenntnis, dass nämlich Ameisen in der Nähe der tektonischen Platten leben, ist Schreiber mit seinen Kollegen auf die Idee des aktuellen Experiments gekommen. Sollte es klappen, so hätten die Forscher ein mögliches Frühwarnsystem entdeckt. "Am Ende sollte es eine eindeutige Verhaltensänderung der Ameisen vor dem Beben nachweisen", sagt Schreiber. Vielleicht werden danach alle Ameisenhügel der Welt mit einer Webcam ausgestattet.

(RP/jre/das)