Erdbebenwellen

Erdbeben sind natürliche Erschütterungen der Erdkruste bzw. des oberen Erdmantels. Vom Zentrum eines Erdbebens gehen Erdbebenwellen aus, die sich über Hunderte von Kilometern ausbreiten können. Es sind Längs- oder Querwellen, die sich teilweise an der Erdoberfläche und teilweise im Erdmantel ausbreiten und die auch in größerer Entfernung vom Epizentrum erhebliche Zerstörungen anrichten können.

Entstehung von Erdbeben

Etwa 90 % aller Erdbeben entstehen dadurch, dass sich Teile der Erdkruste gegeneinander verschieben und sich dadurch gewaltige Spannungen aufbauen können. Plötzliche Entladungen dieser Spannungen führen zu Erdbeben. Auch vulkanische Aktivitäten oder der Einsturz von Hohlräumen (Höhlen, Stollen) können Auslöser für Erdbeben sein.

Das Erdbebenzentrum, auch Hypozentrum genannt, liegt bis zu 700 km unter der Erdoberfläche. Die senkrecht darüber liegende Stelle der Erdoberfläche wird als Epizentrum bezeichnet. Befindet sich ein Bebenzentrum im Bereich eines Meeres, so spricht man von einem Seebeben. Solche Seebeben können mit gewaltigen Flutwellen verbunden sein.

Häufigkeit, Orte und Dauer von Erdbeben

In jedem Jahr werden mehrere Tausend kleinere und größere Beben registriert, wobei man meist die sehr schwachen Beben, die keinerlei Auswirkungen haben, nicht mitzählt. In der folgenden Übersicht ist die statistische Häufigkeit von Erdbeben pro Jahr angegeben.

Erdbeben treten vor allem in tektonisch aktiven Zonen auf. Das sind vorrangig der Bereich um den Pazifik (ca. 75 % aller Beben), die eurasischen Faltengebirge (ca. 17 %), die mittelozeanischen Schwellen (7 % - 8 %) und die kontinentalen Gräben (ca. 1 %).
In Deutschland gibt es bezüglich Häufigkeit und Stärke von Erdbeben ein deutliches Nord-Süd-Gefälle: Während in Norddeutschland Erdbeben eine ausgesprochen seltene Erscheinung sind, werden im süddeutschen Raum relativ häufig leichte Beben registriert.

Die Dauer von Erdbeben beträgt meist nur einige Sekunden bis Minuten, wobei Beben häufig mit einer größeren Anzahl von Nachbeben unterschiedlicher Stärke verbunden sind.

Erdbebenwellen und ihre Wirkungen

Vom Erdbebenzentrum breiten sich die mit einem Beben verbundenen Erschütterungen in Form von mechanischen Wellen aus. Welchen Charakter sie haben, wie sie verlaufen und welche Stärke sie aufweisen, hängt von der Lage und von den Vorgängen im Bereich des Erdbebenzentrums ab. Erdbebenwellen können Längs- oder Querwellen sein. Sie breiten sich meist sowohl im Erdmantel als auch an der Erdoberfläche aus. Da die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Wellen in verschiedenen Bereichen des Erdmantels unterschiedlich sind, können an einem bestimmten Ort der Erdoberfläche von einem Bebenzentrum aus über Stunden hinweg Erdbebenwellen registriert werden. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der so genannten P-Wellen - das sind Längswellen - beträgt in der Erdkruste bis zu 6,7 km/s und im Erdmantel zwischen 8,0 km/s und 13,6 km/s.

Erdbeben werden oft begleitet von der Bildung von Erdrissen und Spalten, Senkungen der Erdoberfläche, Versetzungen, Rutschungen und Bergstürzen. Die in Verbindung mit Erdbeben auftretenden Bewegungen des Erdbodens können insbesondere in dicht besiedelten Gebieten zu schweren Zerstörungen führen. An dem Problem der Vorhersage von Beben wird seit geraumer Zeit intensiv gearbeitet; das Problem ist aber noch weitgehend ungelöst.

Registrierung von Erdbeben

Erdbeben werden mittels Seismografen gemessen und als Seismogramme registriert. Die Stärke von Erdbeben wird heute meist in der RICHTER-Skala angegeben. Das ist eine Skala, die 1935 von dem kalifornischen Seismologen CHARLES FRANCIS RICHTER (1900-1985) entwickelt wurde. Dabei wird die Stärke der Erdbewegungen in Form einer Zahl angegeben, die zwischen 1 und 9 liegt. Man spricht auch von der Magnitude. Eine Differenz von 1 bedeutet eine zehnmal stärkere Erdbewegung. So ist z.B. ein Beben der Stärke 7,2 auf der RICHTER-Skala zehnmal so stark wie ein Beben der Stärke 6,2.

Die RICHTER-Skala ist nach oben offen. Ein Beben mit einer Stärke von über 8,6 ist allerdings bisher noch nie registriert worden. Beben über 9 sind nach gegenwärtigen wissenschaftlichen Erkenntnissen nicht möglich.
Mit der RICHTER-Skala wird nur die Stärke eines Bebens, nicht aber seine zerstörerische Wirkung beschrieben. Diese hängt in hohem Maße davon ab, ob ein Beben in stark bewohnten oder kaum besiedelten Gebieten wirksam wird.

Neben der RICHTER-Skala gibt es weitere Skalen zur Messung der Stärke von Erdbeben, z.B. die zwölfstufige MERCALLI-Skala, 1902 entwickelt von dem italienischen Geologen GUISEPPE MERCALLI (1815-1914).

Beispiele für schwere Beben

In der Geschichte der Menschheit sind immer wieder schwere Beben aufgetreten. Nachfolgend sind dafür einige Beispiele genannt.

• Eines der gewaltigsten Erdbeben trat 1556 in der Provinz Shensi in China auf. Es forderte vermutlich über 800.000 Menschenleben.
• 1755 verwüstete ein Erdbeben Lissabon. Dabei kamen etwa 100.000 Menschen um.
• 1906 wurden große Teile von San Fransisco völlig zerstört, vor allem auch durch die Feuer, die nach dem Erdbeben ausbrachen.
• 1923 wurde Tokio von einem schweren Erdbeben erschüttert. Die Gesamtzahl der Todesopfer wird auf 150.000, die der Schwerverletzten auf 100.000 geschätzt. In der Stadt wurden mehr als 300.000 Gebäude zerstört.
• 1976 kamen bei einem Erdbeben in China mindestens 240.000 Menschen ums Leben, im gleichen Jahr bei einem Beben in Guatemala etwa 20.000.
• 1985 zerstörte ein Beben Teile von Mexiko-Stadt. Es waren etwa 5.500 Tote zu beklagen.

Beben in Deutschland

Relativ häufig treten leichte Beben im süddeutschen Raum, in Oberfranken und im Vogtland auf. Ihre Stärke liegt meist unter 4 der Richterskala. Sie rufen in der Regel keine Schäden hervor.

1976 wurde in Sachsen, Thüringen und Sachsen-Anhalt ein leichteres Beben registriert. Es war aber immerhin so stark, dass Lampen im Zimmer wackelten und Gläser klirrten. Auch hier traten nur geringe Schäden auf.

Die Anzahl der Beben in Deutschland und in den Nachbarländern ist größer, als man üblicherweise denkt. So registrierte z.B. die Erdbebenstation Bensberg im Jahr 2000 eine Anzahl von immerhin 230 lokalen Beben mit Stärken bis 4,6 auf der Richter-Skala. Die stärksten Beben im Jahr 2000 waren:

Die stärksten im Jahr 2001 registrierten Beben (bis 10.11.2001) waren: