Erdbeben weltweit: Signifikante Erdbeben

Erdbeben entstehen durch einen plötzlichen Spannungsabbau entlang von Brüchen in der Erdkruste, ausgelöst durch eine relative Bewegung der Gesteinsschichten auf beiden Seiten eines Bruches. Die dabei freiwerdende seismische Energie läuft in Form von Wellen durch die Erde und verursacht die als Beben wahrgenommenen Erschütterungen.

^{Luftaufnahme der San Andreas Verwerfung, Kalifornien (USA) © Ian Kluft 2007}

Signifikante Erdbeben

Erdbeben werden gemäss dem NOAA (National Centres for Environmental Information) als signifikant definiert, wenn sie mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllen: mässiger Schaden (ungefähr $1 Million oder mehr), 10 oder mehr Tote, Magnitude 7.5 oder grösser, Modifizierte Mercalli Intensität von X oder grösser, oder das Erdbeben hat einen Tsunami verursacht.

Stärke eines Erdbebens

Das erste Mass zur Bestimmung der Stärke eines Erdbebens wurde 1935 vom Physiker und Seismologen Charles F. Richter entwickelt. Auch heute noch wird in der Schweiz die Grösse eines Erdbebens gewöhnlich in Einheiten auf der Richterskala angegeben (Lokalbebenmagnitude). Im Verlauf der Zeit wurde allerdings festgestellt, dass sich die Richterskala nur für Erdbeben in einem bestimmten Magnituden- und Distanzbereich eignet. Bei sehr grossen oder weit entfernten Beben kann sie die freigesetzte Energie nicht korrekt wiederspiegeln. Aus diesem Grund wurden weitere Magnitudenskalen entwickelt.

Die Momentmagnitude [Mw] ist die aussagekräftigste Magnitude, kann aber erst für Beben mit einer Magnitude ab etwa 4 berechnet werden. Sie widerspiegelt direkt die bei einem Beben freigesetzte Energie und sättigt auch bei den grössten Erdbeben nicht. Die Mw-Skala wurde in den 1970er-Jahren entwickelt und reicht – ähnlich wie die Richter-Skala – von 0.0 bis 9.9. Um die grosse Spanne von möglichen Ereignissen abzudecken, wurde die Skala logarithmisch angelegt. Dies bedeutet, dass ein Erdbeben der Stärke 7.0 etwa 32-mal mehr Energie freisetzt als ein solches mit Stärke 6.0 und fast tausendmal mehr als eines mit Stärke 5.0.

Schwere eines Erdbebens

Die Folgen von Erdbeben mit derselben Magnitude können stark variieren: Je nach Ort, an welchem sie auftreten, sind Lebewesen und Infrastrukturen betroffen. Deshalb hat der italienische Vulkanologe Giuseppe Mercalli zu Beginn des 20. Jh. die Mercalli-Intensitäts-Skala entwickelt. Heute wird die Schwere eines Erdbebens mit der Europäischen Makroseismischen Skala 1998 (EMS-98) bestimmt und durch die römischen Zahlen zwischen I (Beben nicht verspürt) und XII (totale Zerstörung) repräsentiert. Die Intensität beschreibt die Stärke eines Bebens basierend auf dem Ausmass der Zerstörung (Bauwerke, Landschaft) und der subjektiven Wahrnehmung des Beobachters. Die Intensität eines Bebens ist ortsabhängig und wird bestimmt durch seine Magnitude, die Distanz zum Erdbebenherd und die Geologie (Untergrund).

^{Mercalli-Skala}

^{Magnitude - Intensität Vergleich}

Lokalisierung eines Erdbebens

Für die Bestimmung des Erdbebenherdes im Untergrund und auf der Erdoberfläche werden die Begriffe Hypozentrum und Epizentrum verwendet.

Ein Hypozentrum bezeichnet die Lage eines Erdbebenherdes im Untergrund (Ort, von wo aus sich seismische Wellen ausbreiten) und wird üblicherweise in Tiefe, geografischer Länge und Breite angegeben.

Ein Epizentrum ist die senkrechte Projektion eines Hypozentrums auf die Erdoberfläche (Ort, der genau über einem Hypozentrum liegt) und wird üblicherweise in geografischer Länge und Breite angegeben.

^{Hypozentrum und Epizentrum eines Erdbebens}

Häufigkeit eines Erdbebens

Jedes Jahr werden mit modernen Instrumenten ca. 500'000 Erdbeben registriert; davon sind etwa 100’000 spürbar. In Gegenden mit hoher Seismizität treten fast dauernd kleinere Erdbeben auf. Grössere Erdbeben passieren weniger oft, das Verhältnis ist in etwa exponentiell:

^{Erdbebenfrequenz}

Bedingt durch die starke Verbesserung der Instrumente werden heute viel mehr Erdbeben-Ereignisse registriert als zu früheren Zeiten, obwohl die Zahl der Ereignisse etwa konstant geblieben sein dürfte.

Das Chile-Erdbeben von 1960 ist mit Magnitude 9.5 das grösste je mit einem Seismograph gemessene Ereignis. Die freigesetzte Energie entsprach ca. der doppelten Menge des nächstgrössten Ereignisses, des „Good Friday“-Erdbebens in Alaska 1964. Das Erdbeben von 1556 in Shaanxi (China) wurde bislang als das schädlichste registriert; dabei wurden ca. 830’000 Menschen getötet. Von den zehn grössten Ereignissen ist hingegen nur das Erdbeben im Indischen Ozean von 2004 gleichzeitig auch eines der todbringendsten Erdbeben der Geschichte. Der ausgelöste Tsunami traf dabei auf dicht besiedelte Küsten. Ein Tsunami kann entstehen, wenn sich das Epizentrum eines Starkbebens im Meer befindet und sich dadurch der Meeresgrund stark bewegt.

^{Tsunami, 2004 ausgelöst durch ein Erdbeben im Indischen Ozean © David Rydevik 2004}