Ein verzweigtes Störungssystem unter Zentral-Kyushu
Die Futagawa- und Hinagu-Störungen bilden kein einzelnes, durchgehend geradliniges Bruchstück. Es handelt sich um ein verzweigtes System aus mehreren Störungen und Segmenten, das sich über mehr als 100 Kilometer durch das zentrale Kyushu bis in die Yatsushiro-See erstreckt. Beide Störungszonen treffen südöstlich der Stadt Kumamoto in einem komplex aufgebauten Übergangsbereich aufeinander. [Q7]
Die Futagawa-Störungszone verläuft vom westlichen Rand der Aso-Caldera nach Südwesten in Richtung Kumamoto und zur Uto-Halbinsel. Die Hinagu-Störungszone beginnt im gemeinsamen Übergangsbereich und setzt sich von dort weiter nach Südwesten über Uki und Yatsushiro bis unter den Meeresboden der Yatsushiro-See fort. Die Bewegungen erfolgen überwiegend als rechtshändige Horizontalverschiebungen. Lokal kommen vertikale und abschiebende Bewegungskomponenten hinzu. [Q7][Q8]
Für die Erdbebengefährdung wird das System in mehrere Abschnitte unterteilt. Die Hinagu-Störungszone besteht von Nord nach Süd aus dem Takano-Shirahata-Abschnitt, dem eigentlichen Hinagu-Abschnitt und dem Abschnitt unter der Yatsushiro-See. Diese Segmente können vermutlich einzeln brechen. Möglich sind aber auch gemeinsame Brüche oder schnell aufeinanderfolgende Erdbeben, bei denen sich die Aktivität von einem Segment auf das nächste überträgt. Je größer der Bruch, umso stärker das resultierende Erdbeben. [Q7][Q9]
Die Erdbebensequenz von 2016
Die Kumamoto-Sequenz begann am Abend des 14. April 2016 mit einem Erdbeben der Magnitude 6.5 nahe Mashiki. Das Ereignis erfasste vor allem Teile des nördlichen Hinagu-Systems, unmittelbar südöstlich der Stadt Kumamoto. Rund 28 Stunden später folgte am 16. April ein wesentlich größeres Beben der Magnitude 7.3. Dessen Bruch begann ebenfalls im Übergangsbereich zwischen Hinagu- und Futagawa-Störung und breitete sich anschließend überwiegend nach Nordosten entlang der Futagawa-Störungszone bis in Richtung der Aso-Caldera aus. [Q12][Q13]
Das zunächst als Hauptbeben betrachtete Ereignis vom 14. April erwies sich dadurch nachträglich als Vorbeben. Die Abfolge zeigte, dass die Aktivität innerhalb des Hinagu-Futagawa-Systems von einem Störungsabschnitt auf einen benachbarten Bereich übergreifen kann. Innerhalb von weniger als zwei Tagen wurden zwei verschiedene, miteinander verbundene Teile des Systems durch starke Erdbeben aktiviert. [Q12][Q13]
An der Erdoberfläche entstand 2016 eine rund 30 Kilometer lange Hauptbruchzone. An Teilen der Futagawa-Störung wurden seitliche Verschiebungen von bis zu etwa 2,5 Metern dokumentiert. Am nördlichen Takano-Shirahata-Abschnitt der Hinagu-Störung waren die beobachteten Verschiebungen dagegen deutlich geringer. [Q13][Q14]
Vor allem aber erfasste der Bruch nicht das gesamte Störungssystem. Die größten Verschiebungen konzentrierten sich auf die Futagawa-Störung und den nördlichsten Teil der Hinagu-Störungszone. Der weiter südlich gelegene Hinagu-Abschnitt sowie die Fortsetzung der Störung unter der Yatsushiro-See wurden nicht vollständig in die Bruchzone einbezogen. Dort blieb somit weiterhin tektonische Spannung gespeichert. [Q6][Q14][Q15]
Wie ein Erdbeben ein späteres Ereignis begünstigen kann
Bei einem Erdbeben wird die über Jahrzehnte, Jahrhunderte oder Jahrtausende aufgebaute Spannung nicht gleichmäßig im gesamten Umfeld abgebaut. Entlang der eigentlichen Bruchfläche nimmt die Spannung meist deutlich ab. An den Enden des Bruchs und auf benachbarten Störungen kann sie dagegen zunehmen. Das Erdbeben verändert somit das Spannungsfeld in seiner Umgebung. [Q5][Q16]
Zur Untersuchung dieser Veränderungen wird häufig die sogenannte Coulomb-Spannungsänderung berechnet. Dabei wird modelliert, ob die Verschiebung während eines Erdbebens die Bewegung auf einer benachbarten Störung erleichtert oder erschwert. Eine positive Änderung bedeutet, dass die betroffene Störung unter günstigeren Bedingungen für einen späteren Bruch steht. Sie kann dadurch näher an ihre Belastungsgrenze gebracht werden. [Q5][Q16]
Das bedeutet nicht, dass dort zwangsläufig sofort ein weiteres Erdbeben auftreten muss. Die übertragene Spannungsänderung ist meist nur ein kleiner Teil der insgesamt auf einer Störung vorhandenen Belastung. Sie kann jedoch ausreichen, um den Zeitpunkt eines ohnehin irgendwann möglichen Erdbebens vorzuziehen. Ob dies dann sofort oder erst in einigen Jahren geschieht, hängt unter anderem von der bereits vorhandenen Spannung, der Reibung auf der Störungsfläche, dem Druck von Flüssigkeiten im Gestein und der fortlaufenden tektonischen Bewegung ab. [Q5][Q16][Q17]
Deshalb kann die Reaktion eines benachbarten Störungsabschnitts sehr unterschiedlich ausfallen. Manchmal folgt das nächste starke Erdbeben bereits nach Sekunden, Stunden oder Tagen, wie bei den beiden Kumamoto-Beben 2016. In anderen Fällen führt die zusätzliche Belastung zunächst nur zu einer erhöhten Zahl kleinerer Erdbeben oder zu langsamen Bewegungen ohne spürbare Erschütterungen. Unter bestimmten Bedingungen kann es Jahre oder Jahrzehnte dauern, bis der belastete Abschnitt schließlich selbst bricht. [Q3][Q4][Q16]
Was nach 2016 für die Hinagu-Störung festgestellt wurde
Bereits unmittelbar nach der Kumamoto-Sequenz untersuchten Forschende, wie die beiden großen Erdbeben die Spannungen auf den angrenzenden Abschnitten des Störungssystems verändert hatten. Mehrere Modellierungen kamen zu dem Ergebnis, dass Teile der südlich anschließenden Hinagu-Störung durch die Brüche von 2016 zusätzlich belastet worden sein könnten. [Q4][Q5]
Eine Untersuchung der Spannungsverhältnisse rund um die Bruchzone zeigte für den 2016 nicht gebrochenen Hinagu-Abschnitt eine positive Coulomb-Spannungsänderung. Der Bruch von 2016 hatte somit auf Teilen der südlich angrenzenden Störung die mechanischen Bedingungen für ein weiteres großes Erdbeben verbessert. Gleichzeitig war der damalige Hauptbruch aber auch aus bestimmten Gründen an eben jener Grenze zum Stillstand gekommen, obwohl sich die kartierte Störung weiter nach Süden fortsetzt. [Q5]
Auch Untersuchungen der kleineren Erdbeben und der langsamen Bewegungen nach der Sequenz zeigten Unterschiede zwischen den einzelnen Abschnitten. Eine 2019 veröffentlichte Studie kam zu dem Ergebnis, dass Teile des nördlichen Hinagu-Systems nach dem Hauptbeben durch langsames, aseismisches Nachgleiten teilweise entlastet wurden. Für den südlich anschließenden Abschnitt ließ sich eine vergleichbare Entlastung nicht feststellen. Die Forschenden hielten es deshalb für möglich, dass sich ein zukünftiger Bruch bevorzugt entlang dieses verbliebenen Abschnitts ausbreiten könnte. [Q4]
Damit war bereits wenige Jahre nach der Katastrophe von 2016 bekannt, dass die Erdbebengefahr entlang der Hinagu-Störung durch das Ereignis von 2016 nicht beseitigt worden war. Ein Teil des Systems war gebrochen und hatte Spannung abgebaut, während andere Teile weiterhin belastet blieben oder durch die Spannungsübertragung zusätzlich beansprucht wurden. [Q4][Q5][Q15]
Warum der Bruch von 2016 nicht weiter nach Süden lief
Dass eine Störung geologisch weiterverläuft, bedeutet nicht, dass sich ein einmal begonnener Bruch automatisch über ihre gesamte Länge ausbreitet. Störungszonen bestehen aus unregelmäßigen und teilweise versetzten Einzelflächen. Änderungen der Störungsrichtung, Verzweigungen, Unterbrechungen, unterschiedliche Gesteinseigenschaften und Abweichungen im lokalen Spannungsfeld können einen Bruch abbremsen oder vollständig stoppen. [Q6][Q17]
Seismische Untersuchungen fanden am südlichen Ende der Bruchzone von 2016 einen mehrere Kilometer großen Bereich mit auffälligen Eigenschaften der Erdbebenwellengeschwindigkeiten. Diese Struktur könnte als geologische Barriere gewirkt und eine weitere Ausbreitung des damaligen Bruchs verhindert haben. Südlich davon setzte sich die Hinagu-Störung jedoch als aktive und weiterhin belastete Störungszone fort. [Q6]
Eine solche Barriere verhindert keine Spannungsübertragung. Sie kann lediglich die Ausbreitung eines bestimmten Erdbebens stoppen, hinter der noch völlig andere physikalische Mechanismen stecken. Nach dem Ereignis wirken die übertragene Spannung, mögliche langsame Nachbewegungen und die fortgesetzte tektonische Belastung weiter auf die angrenzenden Teile des Systems ein. [Q5][Q6][Q16]
Eine langfristig aktive Störungszone
Die Erdbebengefahr entlang der Hinagu-Störung entstand nicht erst 2016. Paläoseismologische Untersuchungen zeigen, dass das System bereits in der Vergangenheit wiederholt starke Erdbeben erzeugt hat. In Sedimenten der Yatsushiro-See wurden innerhalb der vergangenen 10.000 Jahre Spuren von mindestens vier früheren vertikalen Versatzereignissen gefunden. [Q18]
Auch an Land wurden mehrere ältere Brüche nachgewiesen. An einem untersuchten Standort ließen sich innerhalb der vergangenen rund 31.000 Jahre mindestens fünf Ereignisse identifizieren. Aus den Studienergebnissen wurde für den jeweiligen Abschnitt ein mittleres Wiederholungsintervall von ungefähr 1.700 bis 2.600 Jahren abgeleitet. Solche Werte sind lediglich langfristige Durchschnittswerte und erlauben keine Aussage über den Zeitpunkt eines einzelnen zukünftigen Erdbebens. Sie lassen jedoch eine grobe Einschätzung zu, ob an einem bestimmten Störungssystem genug Spannung für ein großes Erdbeben vorhanden ist – vorausgesetzt man weiß, wann das letzte Beben stattgefunden hat. [Q18]
Die offiziellen japanischen Gefährdungsbewertungen betrachteten deshalb auch nach 2016 die nicht gebrochenen Abschnitte der Futagawa- und Hinagu-Störungszonen weiterhin als relevant. In Informationsmaterialien wurde ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei der damaligen Sequenz nur ein Teil des gesamten Systems aktiviert worden war. Die übrigen Abschnitte behielten ihr eigenes Potenzial für starke Erdbeben. [Q15]
Bei einer gemeinsamen Aktivierung mehrerer Segmente wären deutlich längere Bruchzonen und entsprechend größere Erdbeben möglich. Frühere langfristige Gefährdungsmodelle hielten bei einer kombinierten Aktivität der Hinagu-Störungszone und angrenzender Abschnitte der Futagawa-Störung Ereignisse bis ungefähr Magnitude 8 für physikalisch möglich. Solche Szenarien beschreiben das langfristige Potenzial des gesamten Systems und keine unmittelbare Erwartung für die aktuelle Sequenz. [Q9]
Ein spätes Nachbeben oder ein neues Hauptbeben?
War das Kumamoto-Erdbeben 2026 somit ein Nachbeben des Erdbebens von 2016?
Nachbeben werden normalerweise als Teil einer zeitlich abklingenden Erdbebenaktivität nach einem größeren Ereignis verstanden. Einzelne Nachbeben können jedoch noch viele Jahre nach einem Hauptbeben auftreten, insbesondere nach großen Ereignissen und in Regionen mit ansonsten geringer Hintergrundaktivität. Ob das neue Kumamoto-Erdbeben im engeren statistischen Sinn noch als Nachbeben von 2016 bezeichnet werden kann, ist deshalb nicht eindeutig. Wegen seiner Größe, der langen Zeitspanne und der möglichen Beteiligung eines anderen Störungssegments lässt es sich ebenso als eigenständiges Hauptbeben innerhalb derselben zusammenhängenden Erdbebensequenz oder desselben Störungssystems auffassen. [Q3][Q4][Q5]
Die Bezeichnung ist für das physikalische Verständnis jedoch nur von begrenzter Bedeutung. Entscheidend ist, dass beide Ereignisse nicht unabhängig voneinander in beliebigen Teilen Kyushus stattfanden. Das neue Beben ereignete sich innerhalb desselben Störungssystems und in einem Bereich, dessen Spannungszustand durch die Erdbeben von 2016 verändert worden war. [Q4][Q5][Q6]
Ob die Spannungsübertragung von 2016 für das neue Erdbeben ausschlaggebend war, seinen Eintritt lediglich beschleunigte oder nur einen geringen zusätzlichen Einfluss hatte, lässt sich nicht unmittelbar feststellen. Dafür sind detaillierte Analysen der neuen Bruchfläche, der Herdmechanismen, der Nachbebenverteilung und der geodätisch gemessenen Bodenbewegungen erforderlich. Jedoch lässt sich anhand der vorangegangenen Arbeiten zeigen, dass das Erdbeben von 2026 nicht räumlich und zeitlich unabhängig vom Erdbeben 2016 aufgetreten ist. Damit ist ein mechanischer Zusammenhang plausibel, auch wenn es die Definition eines Nachbebens nicht erfüllt. [Q1][Q2][Q4][Q5][Q15]
Erdbebensequenzen enden nicht immer nach wenigen Monaten
Das neue Kumamoto-Erdbeben verdeutlicht, dass die Folgen eines starken Erdbebens nicht auf die unmittelbar anschließende Nachbebenphase beschränkt sind. Ein großer Bruch mischt die tektonischen Karten im Untergrund neu. Manche Störungsabschnitte werden entlastet, andere zusätzlich belastet. Diese Veränderungen können die weitere Entwicklung eines gesamten Störungssystems über lange Zeiträume beeinflussen. [Q5][Q16]
Die Kumamoto-Sequenz von 2016 zeigte bereits innerhalb von 28 Stunden, wie schnell ein Erdbeben einen benachbarten Bruch begünstigen kann. Das neue Ereignis zeigt möglicherweise die andere zeitliche Dimension desselben Prinzips: Ein belasteter Abschnitt kann zunächst stabil bleiben und erst viele Jahre später versagen. [Q4][Q5][Q12]
Bleibt somit die Frage, ob mit diesem neuen Erdbeben die Kumamoto-Sequenz nun ein Ende gefunden hat, oder mögliche weitere Brüche offen stehen. Laut USGS-Auswertung brach das 2026er Erdbeben lediglich den Abschnitt der Hinagu-Störung, der am Land verläuft. Vor der Küste verbleibt ein rund 20 Kilometer langes Segment, wo ein weiteres großes Erdbeben möglich ist. Inwieweit das Erdbeben am 26. Juli 2026 darauf Einfluss haben könnte, müssen genauere Untersuchungen zeigen.
[Q19]
Zudem ist auch ein Einfluss auf weitere, bisher unbeteiligte Störungszonen in der Nachbarschaft denkbar. Die JMA sprach in einem öffentlichen Statement bereits von einem erhöhten Risiko weiterer starker Erdbeben in der Region in den nächten Tagen – auf Basis früherer Beobachtungen. Eine Vorhersage eines weiteren Erdbebens ist das nicht. Aber ein deutlicher Hinweis darauf, dass tektonische Systeme komplex sind und ein starkes Erdbeben sowohl kurz- als auch langfristige Auswirkungen haben kann. [Q1][Q2]
