Was ist ein Erdbeben und wie entsteht es?

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 wahrgenommene Erschütterung.

Wo treten Erdbeben auf?

Zwischen zehn bis 50 Kilometer in der Erdkruste. Diese Schale ist in zahlreiche ozeanische und kontinentale Platten zerbrochen. Auch können Erdbeben innerhalb der tektonischen Platten auftreten. Die Ursache: Spannungen an den Plattenrändern, welche innerhalb der Platten weitergeleitet werden und an der schwächsten Zone zum Ausbruch kommen. Eine weitere Ursache für Erdbeben innerhalb der tektonischen Platten ist dessen lokale Bewegung.

Der Schweiz droht ein Erdbeben der Stärke sieben. Vor allem die Region Basel ist von einem solchen Beben bedroht. (SED)

Das sind die Risiko-Regionen für Erdbeben in der Schweiz

Der Schweiz droht ein Erdbeben der Stärke sieben. Vor allem die Region Basel ist von einem solchen Beben bedroht. (SED)

Wann fand in der Schweiz das stärkste Erdbeben statt?

1356 mit 6,6 auf der Richterskala.

Wann ist in der Schweiz mit dem nächsten schweren Erdbeben zu rechnen?

Laut dem Schweizer Erdbebenistitut SED ist alle 60 bis 100 Jahre mit einem stärkeren Beben der Magnitude sechs oder höher zu rechnen. Dabei präsentieren sich das Wallis, Basel, das St. Galler Rheintal, Mittelbünden, Engadin und die Zentralschweiz als erdbebenaktivste Region der Schweiz (siehe Grafik). Jedes Jahr registriert das SED zwischen 200 bis 400 Erdbeben mit einer Magnitude von 1,5. Zu spüren ist aber lediglich ein bis zwei Dutzend.

Was ist ein Seismologe?

Die Seismologie ist in der Geophysik die Lehre von Erdbeben, der Ausbreitung seismischer Wellen und der Bestimmung der Struktur des Erdinnern.

Was ist eine Magnitude?

Die Magnitude ist eine physikalisch gemessene Grösse und gibt Aufschluss über die während eines Erdbebens freigesetzte Energie. Dabei wird in vier Arten von Magnituden unterschieden. Die Lokalbebenmagnitude ML wird für Eruptionen bestimmt, die relativ nahe an den registrierenden Messstationen auftreten. Die Raumwellen-Magnitude wird für Erdbeben, welche mehr als 2000 Kilometer von den registrierenden Stationen aufgezeichnet wurden, bestimmt. Die Oberflächenwellen-Magnitude wird von Oberflächenwellen bestimmt. Diese verlaufen entlang der Erdoberfläche. Die Momentenmagnitude ist die einzige Magnitude, die direkt mit den physikalischen Vorgängen und Parametern am Erdbebenherd zu tun hat.

Was ist eine Richterskala?

Die Richterskala drückt die Stärke des Erdbebens aus. Der US-Amerikaner Charles Richter hat diesen Richtwert 1935 erfunden.

Was ist ein Hypozentrum?

Das ist das Zentrum des Erdbebens. Dieses Hypozentrum wird in geographischer Länge und Breite angegeben.

Was ist ein Epizentrum?

Das Epizentrum ist die senkrechte Projektion des Erdbeben-Zentrums auf die Erdoberfläche.

Weshalb droht den USA ein ähnlich starkes Erdbeben wie Japan?

Die USA sind an der Westküste sowohl im Norden bei Seattle wie auch im Süden bei Los Angeles und San Francisco von schweren Erdbeben bedroht.

Die Bevölkerung in Seattle und Vancouver warten auf ein «Mega-Beben». In der «Cascadie-Zone» schlummern mehrere tektonische Platten. Diese bewegen sich aufeinander zu und können ein «Mega-Erdbeben» auslösen. (Grafik: Michael Küng)

Die Erdbeben-Gefahren-Zone bei der US-Westküste

Die Bevölkerung in Seattle und Vancouver warten auf ein «Mega-Beben». In der «Cascadie-Zone» schlummern mehrere tektonische Platten. Diese bewegen sich aufeinander zu und können ein «Mega-Erdbeben» auslösen. (Grafik: Michael Küng)

Vor der Küste Seattles und Vancouver befindet sich im pazifischen Ozean eine sogenannte Subduktionszone. Experten bezeichnen diese als «Cascadia-Zone» (siehe obere Grafik). Sie reicht von den Vancouver Islands bis nach Nordkalifornien. In den letzten 10 000 Jahren ereigneten sich dort 41 Beben der Magnitude 8,2 und höher. Verantwortlich für die Erdstösse sind mehrere ozeanische Platten, welche an die nordamerikanische Krustenplatte stossen.

Die letzte grosse Eruption fand um 1700 statt und löste einen Tsunami aus, der den gesamten Pazifik überquerte. Als dieser auf die Ostküste Japans traf, waren die Wellen immer noch neun Meter hoch.

Derweil haben Wissenschaftler im nördlichen Teil der «Cascadia-Zone» eine Clusterbildung entdeckt. Will heissen: In der Vergangenheit vergingen 1000 Jahre ohne Erdbeben. Daraufhin folgten alle 250 Jahre stärkere Eruptionen. In welchem Zyklus wir uns zurzeit befinden, können die US-Wissenschaftler nicht sagen. Daher können die Experten Erdbeben mit einer Stärke von 9,0 oder höher in den nächsten Jahren nicht mehr ausschliessen. Vielmehr rechnen Geologen mit einer Wahrscheinlichkeit von 37 Prozent damit, dass es an der US-Westküste zwischen Nordkalifornien und dem Bundesstaat Oregon in den nächsten 50 Jahren ein schweres Erdbeben geben wird. Für den Norden um Vancouver und Seattle liegt diese Wahrscheinlichkeit bei bis zu 15 Prozent.

Ein weiterer Gefahrenherd ist die San-Andreas-Verwerfung. Diese Grenze zweier Kontinentalplatten erstreckt sich über gut 1100 Kilometer von Mexiko bis zum Norden von San Francisco, teilt den US-Bundesstaat Kalifornien in zwei Hälften und verläuft vom Landesinneren bis in den Pazifik hinein. Los Angeles liegt auf der pazifischen und San Francisco auf der nordamerikanischen Platte. Von blossem Auge ist die Verwerfung nicht zu erkennen und wird deshalb mit Pfählen markiert. Jahr für Jahr verschieben sich die Platten gegen fünf bis sechs Zentimeter relativ zueinander. 1906 wurde San Francisco von einem schweren Erdbeben der Stärke 7,8 heimgesucht. Geologen zufolge soll die San-Andreas-Verwerfung seit mindestens 31 Millionen Jahren in Bewegung sein. Wird die Bewegung dieser Kontinentalplatten blockiert droht im «Worst-Case» ein Erdbeben der Stärke acht oder höher.

Was ist ein Tsunami?

Ein Tsunami ist eine oder mehrere hohe Flutwellen. Diese werden in erster Linie durch Erdbeben unter dem Meeresboden verursacht. Die Wellen können eine Höhe von bis zu 30 oder 40 Meter erreichen. Tsunamis haben weder etwas mit der Ebbe und Flut noch mit der Stärke des Windes zu tun. Tsunamis können Geschwindigkeiten von bis zu 800 Kilometer pro Stunde erreichen.

Nach einem Seebeben entsteht ein Tsunami. Dieser bewegt sich mit bis zu 800 Kilometer pro Stunde auf das Festland zu. Dabei bleibt die Welle auf hoher See klein. Sobald sich die Flutwelle dem Festland nähert, verlangsamt sich der Tsunami. Die Folge: Die Wellen türmen sich auf bis zu 40 Meter auf und zerstören die Infrastruktur. (Grafik: Michael Küng)

So entsteht ein Tsunami

Nach einem Seebeben entsteht ein Tsunami. Dieser bewegt sich mit bis zu 800 Kilometer pro Stunde auf das Festland zu. Dabei bleibt die Welle auf hoher See klein. Sobald sich die Flutwelle dem Festland nähert, verlangsamt sich der Tsunami. Die Folge: Die Wellen türmen sich auf bis zu 40 Meter auf und zerstören die Infrastruktur. (Grafik: Michael Küng)

Was ist eine Subduktionszone?

Das ist eine konvergierende Plattengrenze. An dieser kollidieren zwei aufeinander treffende Platten. Im Fall von Japan traf die eurasische auf die pazifische (siehe Bild). Eine der beiden ist von höherer Dichte und damit schwerer als die andere. In der Regel ist diejenige mit ozeanischem Krustenmaterial die Schwerere. Die Platte mit der schwereren Dichte weicht nach unten aus und taucht in einen zähen Erdmantel ein. Verhaken sich die beiden Platten beim Abtauchen, werden Energie-Spannungen im Gestein aufgebaut. Damit ist die Region erdbebenbedroht.

Das aufeinandertreffen der pazifischen und eurasischen Platte am  Japangraben (rot) hat zum Erdbeben in der Region geführt. (Grafik: Michael Küng)

Das Epizentrum des Seebebens vor der Küste Japans

Das aufeinandertreffen der pazifischen und eurasischen Platte am  Japangraben (rot) hat zum Erdbeben in der Region geführt. (Grafik: Michael Küng)

Was ist ein Seismometer?

Das ist ein Instrument, mit dem die Bodenbewegung im Untergrund an einem bestimmten Standort aufgezeichnet werden kann. Frühere mechanische Geräte wurden als Seismographen bezeichnet. Die Darstellung der aufgezeichneten Bewegung über einer Zeitachse bezeichnet man als Seismogramm.

Was ist ein Seismogramm?

Bei einem Erdbeben kommt es zu Bodenbewegungen. Diese Bewegungen werden vom Seismometer aufgezeichnet. Die instrumentelle Aufzeichnung wird als Seismogramm bezeichnet.