Erdbebensensoren verfolgen Bombenangriffe in der Ukraine

Seismometer, die normalerweise zur Erkennung von Erdbeben eingesetzt werden, werden während der laufenden russischen Invasion in der Ukraine verwendet, um den Zeitpunkt und den Ort von Explosionen zu bestimmen

Von Jeremy Hsu

30. August 2023

Ein durch Beschuss beschädigtes Schulgebäude in der Stadt Tschernihiw, Ukraine

Dimitar Dilkoff/AFP über Getty Images

Bestehende Seismometer in der Ukraine – die normalerweise zur Überwachung von Atomwaffentests oder zur Erkennung von Erdbeben eingesetzt werden – wurden umgerüstet, um die Zeiten und Orte von mehr als 1200 Explosionen in Provinzen in der Nähe von Kiew zu ermitteln. Die von den Seismometern registrierte Sprengkraft gibt auch Hinweise auf die Munition oder Waffen hinter jeder Explosion.

„Wir verarbeiten Daten automatisch und sehen Explosionen fast so, wie sie passieren“, sagt Ben Dando von NORSAR, einer Stiftung für seismische Forschung in Norwegen. „Das hat es in einem aktiven Konflikt noch nie in Echtzeit gegeben.“

Dando und seine Kollegen begannen im Februar 2022 mit der Suche nach ungewöhnlichen Explosionen in der Nähe der Atomkraftwerke der Ukraine. Sie stellten schnell fest, dass sie eine Vielzahl von Explosionen aufspürten, als die Kämpfe tobten und russische Luftangriffe auf ukrainische Städte zielten.

Unter Verwendung vorhandener Software und Techniken richteten sie schnell Erkennungsalgorithmen ein, die innerhalb von 10 bis 15 Minuten nach einer Explosion automatisch Alarme auslösen könnten. Solche Algorithmen können den Ort und den Zeitpunkt jeder Explosion basierend darauf berechnen, wann verschiedene seismische Wellen an nahegelegenen seismischen Sensoren ankommen.

Besonders gut funktionierte die Technik im Umkreis von etwa 200 Kilometern (124 Meilen) der seismischen Station Malin nordwestlich von Kiew, die ursprünglich als Teil eines internationalen Netzwerks zur Überwachung nuklearer Explosionen eingerichtet wurde. Diese Station verfügt über eine Reihe von 24 seismischen Sensoren, die jeweils bis zu 2 Kilometer (1,2 Meilen) voneinander entfernt sind, sowie Infraschallsensoren, die Schallwellen erkennen können, die für Menschen normalerweise nicht hörbar sind. In der Ostukraine, wo es weniger Sensoren gibt, wird die Erkennung jedoch schwieriger.

Die Forscher nutzten zuvor seismische Daten, um eine Explosion zu identifizieren, die im Zusammenhang mit dem Einsturz des ukrainischen Kakhovka-Staudamms am 6. Juni 2023 stattfand, der damals von russischen Streitkräften kontrolliert wurde.

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Die seismische Überwachung verspricht, die Anzahl, den Zeitpunkt und die relative Größe von Explosionen zu verfolgen, sagt Michael Pasyanos vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien. Er warnte jedoch davor, dass die Schätzungen der Sprengstoffausbeute möglicherweise noch nicht präzise genug seien, um definitiv eine bestimmte Waffe hinter jeder Explosion zu identifizieren.

Auch im Nahen Osten, in Afrika und Südamerika, wo es relativ wenige seismische Anlagen gibt, wäre die seismische Überwachung von Konflikten schwieriger, sagt Pasyanos. Dando schlug jedoch vor, dass tragbare seismische Sensoren die Lücke schließen könnten. „Man könnte schnell dichte Netzwerke tragbarer seismischer Sensoren aufbauen und eine ähnliche Art von Analyse durchführen“, sagt er.

Zeitschriftenreferenz

Natur-DOI: 10.1038/s41586-023-06416-7

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