Die große Zahl an Signalen allein verrät allerdings noch nicht, wo sich ein Streukörper tatsächlich befindet. Deshalb kombinierten die Forscher zwei Wahrscheinlichkeiten. Die Auftretenswahrscheinlichkeit Pocc beschreibt, wie stabil Vorläufersignale in einer Region beobachtet werden. Die Ortswahrscheinlichkeit Pscat wird aus kohärenten Signalen kleiner seismischer Arrays abgeleitet und grenzt ein, wo lokale starke Streuer wahrscheinlich liegen. Ein hoher Pocc-Wert bedeutet dabei nicht automatisch besonders starke Streuung, und auch Pscat liefert keine exakte Position.
Globale Lage der PKIKP-Eintritts- und Austrittspunkte an der Kern-Mantel-Grenze © Journal of Geophysical Research
Sechs neue Zielgebiete
Mit dem stark erweiterten Katalog verbinden sich zuvor isolierte Beobachtungsflecken teilweise zu breiten, zusammenhängenden Zonen. Besonders hohe Streuwahrscheinlichkeiten fanden die Forscher in sechs bisher unzureichend erfassten Gebieten. Sie liegen im östlichen Nordatlantik bis nach Mitteleuropa, in hohen Breiten Nordeurasiens, in einem Band vom nordwestlichen Pazifik bis Alaska, im südlichen Afrika und an dessen Ostrand, im südöstlichen Südatlantik sowie rund um die Antarktis.
Auch in bereits besser untersuchten Regionen verdichtet der neue Datensatz das Bild. Im Übergangsraum vom asiatischen Binnenland über Ostasien bis in den westlichen Pazifik stieg die mittlere Probendichte gegenüber früheren Arbeiten um mehr als das Zwölffache. Die räumliche Abdeckung nahm dort von weniger als zehn Prozent auf 50,5 Prozent zu. Ein Vergleich mit unabhängigen seismischen Phasen zeigte zudem, dass mehrere Bereiche hoher Streuwahrscheinlichkeit räumlich mit bekannten Ultra-Low-Velocity Zones übereinstimmen, also Zonen mit ungewöhnlich niedrigen Wellengeschwindigkeiten nahe der Kern-Mantel-Grenze.
Wahrscheinlichkeiten statt scharfer Grenzen
Die neuen Karten sind deshalb keine direkte Abbildung von sechs klar umrissenen Körpern. Ein einzelnes Seismogramm kann den Streuer nicht eindeutig orten, weil sowohl auf der Erdbebenseite als auch auf der Stationsseite Streuung entstehen kann. Zudem sind Erdbeben und Messstationen weltweit ungleich verteilt. So konzentrieren sich hohe Pscat-Werte besonders auf die große Niedriggeschwindigkeitsprovinz unter dem Pazifik und deren Rand. Das könnte teilweise bessere Messbedingungen widerspiegeln, aber auch auf reale Unterschiede zur entsprechenden Großstruktur unter Afrika hinweisen.
Die Forscher deuten die kleinräumigen Heterogenitäten daher vorsichtig als mögliche Spuren mehrerer geologischer Prozesse. Dazu zählen Reste wiederholt abgesunkener Erdplatten, lokal aufgeschmolzenes Material und Wechselwirkungen mit den großräumigen Niedriggeschwindigkeitsprovinzen des tiefsten Mantels. Welche Erklärung an den einzelnen Zielgebieten zutrifft, ist mit den PKP-Vorläufern allein noch nicht entschieden. Künftige Analysen sollen den Katalog mit weiteren seismischen Phasen und dichten Messnetzen kombinieren, um die Strukturen genauer einzugrenzen.
Quellen:
6. September 2026
– Robert Klatt