Erdbeben. Ursachen und Messung

Erdbeben

Warum bebt die Erde?

Die Erdkruste ist in vierzehn grossen und zahlreichen kleineren Platten zerlegt. Die Platten - angetrieben von Konvektionsbewegungen im darunter liegenden Erdmantel - bewegen sich gegeneinander. Im Durchschnitt erreichen dabei die Geschwindigkeiten wenige Zentimeter im Jahr. Diese Bewegung erfolgt jedoch nicht reibungsfrei. Die Gesteinspakete werden an viele Stellen gegeneinander gepresst und Unebenheiten hemmen die Bewegung. Spannungen stauen sich auf, bis das Gestein bricht und entlang der Erdbebenherd - Fläche aufreisst. Dann kann der Versatz an der Bewegungsfläche auf einen Schlag bis zu einigen Metern betragen. Die bei diesem Aufreissen entstehenden Erschütterungen, nennt man Erdbeben. Täglich gibt es unzählige Erdbeben. Die meisten davon sind jedoch so schwach, dass man sie nicht spüren kann. Ab und zu jedoch werden sie so stark, dass sie Schäden anrichten. Es gibt Erdbeben mit einer Stärke grösser 5 fast jeden Tag. Oft sind es mehrere täglich.

Warum gibt es Nachbeben?

Erdbeben entstehen, wenn sich Spannungen im Gestein so stark aufgebaut haben, dass das Gestein - beginnend im Erdbebenherd - ruckartig entlang einer Bewegungsfläche aufreisst. Der Versatz entlang der Fläche nimmt mit der Entfernung vom Erdbebenherd ab, weil Krümmungen und Wechsel der Gesteine entlang der Bewegungsfläche die Bewegung hemmen und abfangen. An diesen die Bewegungsfläche begrenzenden Unebenheiten baut sich durch das Hauptbeben lokal neue Spannung auf, die sich im Verlauf von Tagen und Wochen nach dem Hauptbeben in unzähligen, meist schwächeren Nachbeben löst.

Die Richter - Skala

1935 entwickelte Charles Francis Richter ein Verfahren, die Stärke von Erdbeben zu bewerten. Er verglich dafür die Ausschläge von Seismographen, indem er sie auf eine Standardentfernung von 100 km vom Erdbebenherd umrechnete. Je grösser der Ausschlag, desto stärker das Beben.

Die bis dahin übliche Mercalli - Skala teilte Erdbeben in zwölf Stufen ein, von unmerklichen, nur seismographisch registrierten Erdbeben, bis zu verheerenden Katastrophen. Aus der Zerstörungskraft lässt sich die Stärke eines Bebens jedoch nur grob abschätzen. Denn diese hängt auch von der Besiedlungsdichte, dem Baugrund und der Bauweise der Häuser ab. Für menschenleere Gebiete und die Ozeane lassen sich nach Mercalli überhaupt keine Angaben machen.

Die Richter - Skala ist logarithmisch gegliedert: Jede Stufe entspricht einem zehnmal stärkeren Ausschlag. Noch stärker steigt die bei einem Beben freigesetzte Energie. Von einer Zahl zur nächsten entlädt sich 32 mal mehr Energie. Die Skala hat keine festgelegte Obergrenze, sie ist nach "oben offen" - freilich nur theoretisch. Ein Beben von Magnitude 9 an hat es noch nie gegeben. Denn Gesteine zerbrechen, bevor sich derartig gewaltige Energien aufstauen können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Seismometer

Eine aufgehängte schwere Masse verharrt aufgrund ihrer Trägheit annähernd in Ruhestellung, während sich das im Boden verankerte Gestell mit den seismischen Wellen mitbewegt. Die Bewegungsdifferenz wird heute elektromagnetisch aufgezeichnet.

Mittels Analyse des Seismogramms können folgende Parameter bestimmt werden:

- Stärke, Ort, Tiefenlage
- Ausmass der Bruchfläche
- Aufbau des Erdkörpers
- Physikalische Eigenschaften des Untergrundes

Häufigkeit des Erdbeben Weltweit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Erdbeben sind natürlichen Erschütterungen. Sie breiten sich über einen grossen Teil der Erdoberfläche und des Erdinneren oder die ganze Erde (Weltbeben) aus. Grosssprengungen und unterirdischen Kernexplosionen rufen physikalische ähnliche Wirkungen hervor. Erdbeben werden durch Seismographen Registriert. Das sind hochempfindlichen Mess- instrumente. Daraus können Richtung, Entfernung und Energie des Erdbeben abgebildet werden. Bei den stärksten Beben liegt die Magnitudenskala zwischen 8,5 und 9.