Die äußere Schicht der Erde besteht aus tektonischen Platten, die an ihren Grenzen miteinander interagieren. Die Bewegungen dieser Platten können mit GPS gemessen werden. Obwohl wir GPS in unseren Telefonen und Autos verwenden, wissen wir meist nicht, wie es funktioniert. GPS verwendet ein Satellitensystem, um die Position eines Empfängers überall auf der Erde zu triangulieren. Durch die Verwendung eines Netzwerks von Empfängern in der Nähe von Plattengrenzen können Wissenschaftler sehr genau bestimmen, wie sich die Platten verhalten.
Was ist GPS?
GPS steht für Global Positioning System. Nach Angaben der Incorporated Research Institutions for Seismology besteht ein GPS-System aus einem Netzwerk von 24 Satelliten und mindestens einem Empfänger. Jeder Satellit besteht aus einer sehr genauen Atomuhr, einem Funksender und einem Computer. Jeder Satellit umkreist etwa 20.000 Kilometer (12.500 Meilen) über der Oberfläche. Es sendet ständig seine Position und Zeit. Der bodengestützte Empfänger muss mindestens drei Satelliten "sehen", um eine triangulierte Position zu erhalten. Je mehr Satelliten der Empfänger zur Triangulation verwenden kann, desto genauer wird die Berechnung. Ein tragbarer GPS-Empfänger hat eine Genauigkeit von etwa 10 bis 20 Metern. Bei einem verankerten System kann die Genauigkeit in Millimetern angegeben werden. Die genauesten GPS-Empfänger sind bis auf ein Reiskorn genau.
Wie Wissenschaftler GPS nutzen
Wissenschaftler bauen große Netzwerke von GPS-Empfängern meist in der Nähe von Plattengrenzen auf. Wenn Sie einen dieser Receiver sehen würden, würden Sie wahrscheinlich nicht viel davon halten. Sie haben im Allgemeinen einen kleinen Zaun zum Schutz und ein Solarpanel, um sie mit Strom zu versorgen. Sie werden, wenn möglich, auf Felsuntergrund gelegt. Sie können auch drahtlos sein, also hätten sie auch eine kleine Antenne. Die modernen GPS-Empfänger, die von Wissenschaftlern verwendet werden, arbeiten fast in Echtzeit, und Bewegungen sind im Labor in Sekundenschnelle zu sehen.
Plattentektonik
Die vom GPS erfassten Plattenbewegungen unterstützen die plattentektonische Theorie. Platten bewegen sich so schnell wie Ihre Fingernägel wachsen. Platten breiten sich an ozeanischen Rücken voneinander weg und konvergieren in Subduktionszonen. Platten gleiten an Transformationsgrenzen aneinander vorbei. Kollisionen, wie im Himalaya, werden genau aufgezeichnet. An der San-Andreas-Verwerfung kriecht die pazifische tektonische Platte in nordwestlicher Richtung entlang der nordamerikanischen Platte. Aufgrund der GPS-Technologie wissen wir, dass die Kriechrate an der San-Andreas-Verwerfung ungefähr 28 bis 34 Millimeter beträgt, oder a etwas mehr als 1 Zoll pro Jahr, laut dem Nature-Artikel "Low Strength of Deep San Andreas Fault Gouge From SAFOD Ader."
Wozu ist es sonst gut?
Wissenschaftler können Erdbeben mithilfe von GPS-Daten genauer lokalisieren und verstehen. Laut Phys.org können sie sogar dazu beitragen, Erdbebenfrühwarnsysteme zu schaffen. Auch wenn sie keine Erdbeben vorhersagen, können sie dazu beitragen, festzustellen, bei welchen Verwerfungen Erdbeben am wahrscheinlichsten sind.