Wissenschaft von Erdbeben Stichwort: Erdbeben

Frankfurt/Main – Erdbeben sind Folge überhöhter Spannungen in der Erdkruste. Diese führen schließlich zu einem Bruch im Gestein. Der explosionsartig folgende Spannungsabbau verläuft meist entlang bekannter Störungszonen und führt zu großräumigen Erschütterungen des Erdbodens. Erdbeben kosten im Durchschnitt weltweit jedes Jahr rund 10.000 Menschen das Leben. Für 15 Prozent der Landfläche der Erde besteht Gefahr, von einem schweren Beben getroffen zu werden.

Die Beben treten vor allem in Regionen auf, die als tektonische Plattenränder bezeichnet werden. Das sind Gebiete, in denen sich die Ränder riesiger Platten, aus denen die Erdkruste besteht, in ungleichmäßigen Schüben aneinanderreiben. Die aktivste dieser Zonen verläuft rund um den Pazifischen Ozean. Dort ereigneten sich mehr als 90 Prozent aller weltweit gemessenen Erdbeben. Europa und Asien bilden die Eurasische Platte.

Der Ausgangsort eines Bebens, genannt Hypozentrum, kann direkt unter dem Erdboden liegen oder aber kilometerweit im Boden. Dort, wo die stärksten Bewegungen auftreten, ist das Epizentrum. Beim Beben in China lag das Epizentrum im Bezirk Wenchuan in der Provinz Sichuan im Südwesten Chinas.

Auch Menschen können kleine und größere Erdbeben auslösen, etwa durch Sprengungen im Bergbau, unterirdische Atomwaffenversuche und das Füllen von Stauseen. Erst kürzlich ereignete sich im Saarland ein Erbeben, das vom Bergbau in der Region ausgelöst wurde.

Auch vor normalen Erdbeben ist Mitteleuropa nicht sicher: In Deutschland gelten etwa der Niederrhein, die Schwäbische Alb und die Oberrheinebene als Gefahrenzonen. Das stärkste Beben nördlich der Alpen im vergangenen Jahrtausend ereignete sich am 18. Oktober 1356 in Basel. Je nach Quelle starben damals 300 bis 1.000 Menschen. Ein derartiges Beben würde heute Milliardenschäden verursachen.

Richterskala hat Schwächen

Erbeben können unter anderem mit Hilfe hochempfindlicher Seismographen gemessen werden. Mit ihnen können Wissenschaftler auch die Entfernung und die Stärke des Bebens nachweisen. Im Durchschnitt ereignen sich auf der Erde jährlich instrumentell nachgewiesen mehr als eine Million Beben, davon aber nur etwa 15 mit Werten zwischen 7 und 8. Das Beben in China hatte eine Stärke von 7,9.

In der modernen Erdbebenforschung wird die Stärke mit der sogenannten Momentmagnitude ausgedrückt, die die nach dem amerikanischen Seismologen Charles Richter benannte Berechnungsmethode verdrängte. Fortschritte in der seismologischen Messtechnik und die flächendeckende Verteilung moderner Erdbebenstationen machten die neue Methode erforderlich und zeigten die Schwächen der Richterskala auf.

Bei der Berechnung der Momentmagnitude steht nicht mehr die bei einem Beben freigesetzte Energie im Mittelpunkt, sondern die Länge des Bruchs in der Erdkruste. Diese kann wenige hundert Meter, aber auch Hunderte Kilometer betragen. Zumindest für kleine bis mittelgroße Erdstöße sind die Werte der Momentmagnitude aber mit den Richterwerten vergleichbar.

Die Richterskala hat Wissenschaftlern zufolge eine entscheidende Schwäche: Sie ist entgegen der verbreiteten Darstellung nicht nach oben offen, sondern hat etwa bei Stufe 7 einen Sättigungsgrad. Stärkere Erdbeben können daher mit der alten Skala nicht mehr genau beschrieben werden. (AP)