Astronomische Periodizitäten und globale Seismizität — Befunde, Kausalhypothesen und offene Tests

Abstract

Mehrere Arbeiten der Jahre 2025 und 2026 berichten statistische Beziehungen zwischen langen astronomischen beziehungsweise geophysikalischen Periodizitäten und globaler Seismizität. Besonders weitreichend ist Dumont et al. (2025): Die Autoren zerlegen globale Seismizität, Length of Day (LOD) und den Meeresspiegel am Pegel Brest mittels Singular Spectrum Analysis und finden sieben gemeinsame pseudo-periodische Komponenten zwischen Seismizität und LOD. Sie interpretieren die Übereinstimmungen als Hinweis auf ein mögliches astronomisches beziehungsweise planetares Forcing.

Die Datenlage ist interessanter als eine einfache Aussage „Planeten steuern Erdbeben“, rechtfertigt diese Aussage aber nicht. Erstens ist die kausale Deutung in Dumont et al. selbst als Hypothese formuliert. Zweitens unterscheiden sich die Observablen: Erdbebenhäufigkeit, kumulatives seismisches Moment und lokale Sequenzparameter sind physikalisch nicht austauschbar. Doglioni (2026) findet für die lunare Knotenperiode von 18,6 Jahren keine signifikante Modulation der globalen Erdbebenanzahl, wohl aber eine schwache und intermittierende Modulation der kumulativen seismischen Momentfreisetzung. Drittens sind einige häufig gemeinsam zitierte Ergebnisse verschiedenen Arbeiten zuzuordnen: Die Sonnenflecken–LOD-Analyse von Le Mouël et al. (2025) ist ein separates Preprint und nicht Teil des Dumont-Datensatzes.

Dieses E-Paper trennt daher publizierte Befunde [R], modellabhängige oder kausale Deutungen [T] und offene, prüfbare Hypothesen [H]. Im Mittelpunkt steht nicht die Frage, ob astronomische Zyklen „Erdbeben auslösen“, sondern welche seismische Observable überhaupt robust moduliert sein könnte und welche Replikation erforderlich wäre, um zwischen Zufall, Katalogartefakten, interner Erddynamik und externer Anregung zu unterscheiden.

Epistemische Marker

• [R] REAL / ETABLIERT — publizierter Mess- oder Analysebefund beziehungsweise breit etablierte Theoriegrundlage.
• [T] THEORETISCH / INTERPRETATIV — modellabhängige physikalische oder statistische Deutung, die nicht eindeutig aus den Daten folgt.
• [H] HYPOTHETISCH / OFFEN — prinzipiell prüfbare, gegenwärtig nicht entschiedene Aussage.

Dieses Dokument behandelt ausschließlich die realwissenschaftliche Evidenzlage. Es enthält keine werkbezogene, metaphysische oder fiktionale Interpretation.

I. Drei verschiedene Forschungsfragen

Die aktuelle Literatur wird leicht missverständlich, wenn mehrere Ebenen zu einer einzigen „Erdbebenperiodizität“ zusammengezogen werden. Tatsächlich geht es mindestens um drei verschiedene Fragen:

1. Gibt es wiederkehrende Perioden in globalen seismischen Zeitreihen? [R]
2. Sind diese Perioden statistisch mit LOD, lunaren oder solaren Perioden gekoppelt? [R/T]
3. Falls eine Kopplung existiert: Welcher physikalische Mechanismus erzeugt sie? [H]

Schon die erste Frage hängt davon ab, welche Observable betrachtet wird. Besonders wichtig sind:

N(t)     = Zahl der Erdbeben pro Zeitintervall
ΣM₀(t)   = kumulative seismische Momentfreisetzung
E(t)     = daraus abgeleitete seismische Energiefreisetzung
σ(t)     = sequenzbezogener phänomenologischer Parameter

Ein periodisches Signal in ΣM₀(t) bedeutet nicht automatisch ein periodisches Signal in N(t). Wenige sehr große Erdbeben können das seismische Moment dominieren, ohne dass sich die Ereigniszahl entsprechend verändert.

II. Dumont et al. (2025): globale Seismizität und Length of Day [R]

2.1 Studie und Datensätze

Dumont et al. veröffentlichten 2025 in Frontiers in Earth Science die Arbeit „On a planetary forcing of global seismicity“. Die Autoren analysieren eine globale Zeitreihe starker Erdbeben seit 1900 und vergleichen deren zeitliche Struktur mit

• Length of Day (LOD) als Maß der Erdrotationsschwankungen und
• dem Meeresspiegel am Pegel Brest.

Als zentrales Werkzeug wird Singular Spectrum Analysis (SSA) verwendet. SSA zerlegt eine Zeitreihe in Komponenten, ohne vorauszusetzen, dass sie exakt stationäre Sinusschwingungen darstellt. Das ist für geophysikalische Daten attraktiv, erhöht aber zugleich die Bedeutung von Entscheidungen über Fensterlänge, Komponentenauswahl, Trendbehandlung und Signifikanzprüfung.

2.2 Sieben gemeinsame NSE–LOD-Komponenten

Im Ergebnisteil werden für globale Seismizität und LOD sieben ungefähr gemeinsame pseudo-periodische Komponenten angegeben:

Die langen Komponenten besitzen naturgemäß große Unsicherheiten, weil ein Datensatz von rund einem Jahrhundert nur wenige vollständige Zyklen enthält.

Eine häufig zitierte Zahl von 3,4 Jahren für die QBO-Komponente steht im Abstract der Arbeit. Tabelle und Ergebnisteil führen dagegen rund 2,3 bis 2,35 Jahre. Für eine quantitative Zusammenfassung ist der Tabellenwert vorzuziehen.

2.3 Rekonstruktionsanteile

Mit den ausgewählten SSA-Komponenten rekonstruieren die Autoren ungefähr

• 88 % der Energie der globalen Seismizitätszeitreihe,
• 89 % der LOD-Variation und
• 90 % des Meeresspiegelsignals von Brest.

Die verkürzte Aussage „sieben Perioden erklären 90 % der seismischen Varianz“ ist daher zu ungenau. Für die seismische Zeitreihe beträgt der berichtete Wert etwa 88 %.

2.4 Keine gemeinsame Seismizität–LOD–Sonnenflecken-Analyse

Dumont et al. vergleichen in dieser Arbeit nicht systematisch dieselbe Siebener-Liste zwischen Seismizität, LOD und Sonnenfleckenzahl. Die Sonnenaktivität erscheint als Kontext und in Referenzen auf frühere Arbeiten der Forschungsgruppe. Die detaillierte gemeinsame SSN–LOD-Analyse stammt aus einer separaten Publikationslinie von Le Mouël, Courtillot und Mitarbeitern.

Damit muss wissenschaftlich getrennt werden:

Dumont et al. 2025   → Seismizität + LOD + Meeresspiegel
Le Mouël et al. 2025 → Sonnenfleckenzahl + LOD

III. Was bedeutet „planetary forcing“? [T/H]

Der Titel von Dumont et al. ist kausal stark formuliert. Der Text selbst ist vorsichtiger. Die Autoren untersuchen die Hypothese, dass gemeinsame Periodizitäten durch astronomisches beziehungsweise planetares Forcing hervorgerufen werden könnten.

Ein unmittelbares Problem ist die Größenordnung: Planetare beziehungsweise lunare Gezeitenbeanspruchungen sind klein gegenüber typischen tektonischen Spannungen und Gesteinsfestigkeiten. Ein möglicher externer Einfluss müsste daher eher als Trigger eines bereits nahe am Versagen befindlichen Systems wirken als als primäre Energiequelle eines Erdbebens.

Diskutiert werden indirekte Wege, darunter

• Gezeiten- und Rotationskopplungen,
• Fluide und Porendruck,
• Wasser–Gestein-Wechselwirkungen,
• nichtlineare Reaktion eines bereits kritisch gespannten lithosphärischen Systems.

Diese Mechanismen sind physikalisch denkbar, aber die Ähnlichkeit zweier Periodenspektren identifiziert noch keinen davon eindeutig.

Die belastbare Aussage lautet deshalb:

Gemeinsame beziehungsweise ähnliche Periodizitäten sind ein empirischer Befund. Ein gemeinsamer planetarer Kausalmechanismus ist eine Hypothese.

IV. Doglioni (2026): der 18,6-Jahres-Zyklus als unabhängiger Test [R]

4.1 Warum 18,6 Jahre besonders interessant sind

Die 18,6-jährige lunare Knotenperiode entsteht durch die Präzession der Mondbahnknoten. Sie ist astronomisch klar definiert und beeinflusst langperiodische Gezeitenkomponenten. Damit eignet sie sich besser für einen vorab festgelegten Test als eine nachträglich aus vielen möglichen Frequenzen ausgewählte Periode.

Carlo Doglioni untersuchte 2026 diese Periode in mehreren globalen Erdbebenkatalogen. Entscheidend ist, dass er Ereigniszahl und seismische Momentfreisetzung getrennt analysiert.

4.2 Kein signifikanter Effekt auf die Erdbebenhäufigkeit

Für die globale Erdbebenanzahl findet die Arbeit keine signifikante 18,6-Jahres-Modulation. Damit wird eine einfache Interpretation widerlegt, nach der die lunare Knotenperiode regelmäßig mehr oder weniger globale Erdbeben erzeugt.

4.3 Schwache Modulation der Momentfreisetzung

Anders ist das Ergebnis für das kumulative seismische Moment. Dort berichtet Doglioni eine schwache, intermittierende und statistisch signifikante Modulation um 18,6 Jahre über mehrere Kataloge hinweg.

Die Größenordnung bleibt moderat. Die Arbeit berichtet unter anderem

• eine relative Modulationsamplitude in der Größenordnung von etwa 8–12 %,
• Verbesserungen der Modellgüte gegenüber einem unmodulierten Modell und
• eine Wirkung, die nicht zeitlich konstant ist.

Der Befund ist interessant, aber kein deterministischer Triggernachweis. Der instrumentelle Katalog deckt nur ungefähr fünf bis sechs vollständige 18,6-Jahres-Zyklen ab. Multidekadische Inferenz bleibt deshalb empfindlich gegenüber Katalogwechseln, einzelnen Großereignissen und Nichtstationarität.

4.4 Konsequenz

Doglioni verschiebt die präzise Forschungsfrage von

„Beeinflusst die lunare Periode die Zahl der Erdbeben?“

zu

„Ist die zeitliche Verteilung der seismischen Momentfreisetzung schwach durch eine 18,6-jährige Komponente moduliert?“

Das ist eine wesentlich engere und besser prüfbare Hypothese.

V. Le Mouël et al. (2025): Sonnenflecken und LOD [R/T]

Ein separates Preprint von Le Mouël, Courtillot, Kossobokov und Mitarbeitern analysiert rund 250 Jahre Sonnenfleckenzahl (SSN) und LOD. Die Autoren berichten

• zwei nichtlineare Trends,
• elf gemeinsame pseudo-periodische Komponenten und
• eine sehr hohe Korrelation zwischen den extrahierten Perioden.

Für die hohe Periodenkorrelation wird im verwendeten Bootstrap-Nullmodell eine Wahrscheinlichkeit von ≤ 10⁻³ angegeben.

Diese Zahlen sind als Inhalt des Preprints [R] feststellbar. Die weitergehende Interpretation eines planetar synchronisierten Solardynamos ist jedoch [T/H] und Gegenstand einer fachlichen Kontroverse. Nataf (2022) publizierte eine ausführliche Gegenanalyse zum Konzept eines tidal synchronisierten Solardynamos; Scafetta (2023) antwortete darauf wiederum mit methodischer Kritik. Schon diese direkte Debatte zeigt, dass ein Konsensstatus nicht gerechtfertigt ist.

Für die Erdbebenfrage ist die SSN–LOD-Arbeit daher Kontext, kein direkter Nachweis einer seismischen Kausalwirkung.

VI. Guglielmi und Zotov: vom globalen Spektrum zur einzelnen Erdbebensequenz [R/T]

6.1 Phänomenologische Theorie

A.V. Guglielmi, O.D. Zotov und Mitarbeiter entwickeln seit mehreren Jahren eine phänomenologische Theorie von Erdbebensequenzen. Ein zentraler Parameter ist der Deaktivierungskoeffizient σ, der aus der zeitlichen Entwicklung einer Sequenz rekonstruiert wird.

Ein 2025er Preprint beschreibt den Herd zusätzlich über eine Eigenzeit. Ein weiteres Preprint von Guglielmi und Zotov analysiert Foreshocks des Tohoku-Erdbebens von 2011.

6.2 Tohoku-Zahlen

Die Primärtexte berichten unter anderem:

• 166 Foreshocks in den 200 Tagen vor dem Hauptbeben,
• zwei Eigenzeitphasen mit σ = 0 und σ = 0,065,
• zwei azimutal gegenläufige Foreshock-Gruppen,
• Winkelgeschwindigkeiten von ungefähr 0,7°/Tag und 1,3°/Tag,
• eine maximale radiale Konvergenzgeschwindigkeit von 85 m/h.

Diese Werte sind [R] als berichtete Ergebnisse der Primärtexte. Daraus folgt nicht automatisch, dass die geometrische Interpretation unabhängig repliziert wurde.

6.3 Umov-Energieflüsse [T]

Die Autoren interpretieren die gegenläufigen Bewegungen als zwei rotierende Umov-Energieflüsse, die zum künftigen Hypozentrum konvergieren. Das ist eine modellabhängige physikalische Interpretation.

Für eine unabhängige Prüfung müssten insbesondere Ereignisauswahl, Raumfenster, Magnitudenschwelle, Katalogversion und die Robustheit der zwei Rotationsäste systematisch variiert werden.

VII. Warum „Peer Review“ nicht gleich „etabliert“ bedeutet

Für die hier behandelte Literatur ist eine sprachliche Trennung besonders wichtig:

Peer Review prüft wissenschaftliche Veröffentlichbarkeit. Es verwandelt eine in einer Arbeit vertretene Hypothese nicht automatisch in Fachkonsens.

VIII. Statistische Kernprobleme

8.1 Wenige lange Zyklen

Bei Perioden von 30 bis 60 Jahren enthält ein ungefähr 120-jähriger Datensatz nur zwei bis vier vollständige Zyklen. Dadurch werden Phase, Amplitude und Periodenlänge stark unsicher.

8.2 Nichtstationarität

Tektonische Aktivität ist nicht stationär. Große Erdbeben, Cluster, Nachbebensequenzen und Veränderungen der Katalogvollständigkeit können das Spektrum dominieren.

8.3 Multiple Frequenzsuche

Wer viele Frequenzen, Fenster und Transformationsvarianten untersucht, erhöht die Wahrscheinlichkeit scheinbar signifikanter Treffer. Eine robuste Bestätigung verlangt entweder korrigierte Signifikanztests oder besser eine vorab festgelegte Frequenz in einem unabhängigen Datensatz.

8.4 Kataloghomogenität

Instrumentierung und globale Detektionsschwellen haben sich seit 1900 stark verändert. Für Erdbebenzahlen ist Katalogvollständigkeit daher kritisch. Momentbasierte Analysen reduzieren einige Probleme, werden dafür aber stärker durch einzelne sehr große Ereignisse beeinflusst.

8.5 SSA-Modellentscheidungen

SSA ist ein leistungsfähiges Werkzeug, aber Komponentenzahl, Fensterlänge und Gruppierung können die extrahierten Moden beeinflussen. Eine überzeugende Replikation sollte die Ergebnisse deshalb gegen alternative Verfahren testen, etwa

• Lomb–Scargle-Spektren,
• Wavelet-Verfahren,
• multitaper spectral estimation,
• autoregressive beziehungsweise state-space Nullmodelle.

IX. Ein belastbares Replikationsprogramm [H → testbar]

Test 1 — Dumont unabhängig reproduzieren

Eine offene Replikation sollte

1. die verwendeten Erdbebenkataloge und Schwellen exakt rekonstruieren,
2. SSA mit veröffentlichten Parametern reproduzieren,
3. Fensterlänge und Komponentenauswahl variieren,
4. Signifikanz gegen geeignete farbige beziehungsweise nichtstationäre Nullmodelle testen,
5. Ergebnisse mit alternativen Spektralverfahren vergleichen.

Erst danach lässt sich entscheiden, welche der sieben Komponenten analyseunabhängig stabil sind.

Test 2 — 18,6 Jahre präregistriert prüfen

Die lunare Knotenperiode bietet sich für einen stärkeren Test an:

• Periode vor der Analyse auf 18,6 Jahre festlegen,
• unabhängige Kataloge verwenden,
• Ereigniszahl und Moment getrennt auswerten,
• Phase und Amplitude mit Konfidenzintervallen berichten,
• Sensitivität gegenüber einzelnen Megaerdbeben prüfen,
• Hold-out-Zeiträume oder prospektive Fortsetzung verwenden.

Test 3 — Tohoku-Foreshocks unabhängig rekonstruieren

Für die Guglielmi/Zotov-Geometrie sind notwendig:

• unabhängiger Code,
• dokumentierte Katalogabfrage,
• Variation von Magnituden- und Raumfiltern,
• Unsicherheiten der Epizentren,
• Nullmodelle für scheinbare Rotation und radiale Migration.

Test 4 — Mechanismen getrennt testen

Wenn eine Periodizität robust ist, sollten konkurrierende Erklärungen getrennt geprüft werden:

astronomische Gezeit
atmosphärisch-ozeanische Massenumlagerung
LOD-/Kern-Mantel-Kopplung
hydrologischer Porendruck
Katalog- und Detektionseffekte
interne tektonische Nichtstationarität

Ein statistischer Gleichlauf allein kann diese Mechanismen nicht unterscheiden.

X. Was derzeit wissenschaftlich vertretbar ist

Belastbar [R]

• Dumont et al. (2025) berichten sieben gemeinsame pseudo-periodische Komponenten zwischen ihrer globalen Seismizitäts- und LOD-Analyse.
• Der seismische SSA-Rekonstruktionsanteil liegt bei ungefähr 88 %.
• Doglioni (2026) findet keine signifikante 18,6-Jahres-Modulation der Erdbebenanzahl, aber eine schwache und intermittierende Modulation der seismischen Momentfreisetzung.
• Le Mouël et al. (2025) berichten in einem Preprint elf gemeinsame pseudo-periodische Komponenten zwischen SSN und LOD.
• Guglielmi/Zotov berichten konkrete Muster und Parameter in der Tohoku-Foreshock-Sequenz.

Plausibel, aber modellabhängig [T]

• Externe periodische Anregung könnte ein bereits kritisch gespanntes tektonisches System modulieren, ohne die Erdbebenenergie bereitzustellen.
• Lange astronomische Perioden können über mehrere gekoppelte Erdsystemkomponenten indirekt sichtbar werden.
• Momentfreisetzung könnte für schwache langperiodische Modulationen ein geeigneteres Observable sein als reine Ereigniszahlen.

Offen [H]

• Ob die von Dumont berichtete gesamte Siebener-Struktur unabhängig replizierbar ist.
• Ob die 18,6-Jahres-Modulation des seismischen Moments in längeren beziehungsweise zukünftigen Daten stabil bleibt.
• Ob ein identifizierbarer physikalischer Übertragungsweg die astronomische Periode kausal in tektonische Spannungsfreisetzung koppelt.
• Ob die Tohoku-Foreshock-Rotation und der Umov-Fluss unter unabhängiger Ereignisauswahl robust bleiben.
• Ob irgendeiner dieser Effekte praktische prädiktive Information für einzelne Erdbeben liefert.

XI. Schlussfolgerung

Die aktuelle Literatur rechtfertigt weder eine pauschale Zurückweisung astronomisch gekoppelter Seismizität als bedeutungslos noch die Behauptung, ein planetares Forcing globaler Erdbeben sei nachgewiesen.

Der wissenschaftlich interessante Kern ist enger: Mehrere Datensätze enthalten langperiodische Strukturen, von denen mindestens die 18,6-jährige Komponente in einer unabhängigen 2026er Analyse für die seismische Momentfreisetzung erneut sichtbar wird. Gleichzeitig fehlt dieser Effekt für die globale Erdbebenanzahl. Diese Differenz ist wichtiger als die plakative Frage nach „planetengesteuerten Erdbeben“.

Damit entsteht ein klarer Forschungsweg: Perioden vorab festlegen, Observablen strikt trennen, Analyseentscheidungen offenlegen, unabhängige Kataloge verwenden und konkurrierende Mechanismen gegeneinander testen. Erst wenn eine periodische Signatur diese Prüfungen übersteht, wird aus einer statistischen Koinzidenz ein belastbarer Kandidat für geophysikalische Kopplung.

Literatur

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