Wenn ein Erdbeben auftritt, ist eine der ersten Informationen, die in den Medien und über offizielle Kanäle erscheint, oft eine Angabe wie „Magnitude 6,5“, begleitet von anderen Werten wie Tiefe, Epizentrum oder Intensität.
Aber was bedeuten diese Daten wirklich? Ist ein Erdbeben der Magnitude 6 dasselbe wie eines der Intensität VI? Ist ein tieferes Erdbeben weniger gefährlich? Welcher Unterschied besteht zwischen Epizentrum und Hypozentrum? Wird die Richterskala noch verwendet?
Das Verständnis dieser Konzepte ermöglicht es, Informationen über Erdbeben korrekt zu interpretieren und zu verstehen, warum zwei Erdbeben mit ähnlicher Magnitude sehr unterschiedliche Folgen haben können.
Darüber hinaus ist in seismisch aktiven Regionen Südamerikas, wie Chile, Peru, Ecuador oder Kolumbien, das Wissen um diese Konzepte aufgrund der intensiven tektonischen Aktivität im Zusammenhang mit der Platteninteraktion besonders wichtig.
Was ist ein Erdbeben?
Ein Erdbeben, auch als Beben oder Erschütterung des Bodens bezeichnet, ist ein Phänomen, das durch die plötzliche Freisetzung von Energie im Erdinneren entsteht. Diese Energie erzeugt seismische Wellen, die sich durch den Boden ausbreiten und Bewegung und Vibrationen an der Oberfläche hervorrufen können.
Erdbeben können durch verschiedene Mechanismen ausgelöst werden, wobei eine der Hauptursachen die Bewegungen und Brüche im Zusammenhang mit tektonischen Verwerfungen sind.
Informationen über ein Erdbeben werden durch Netzwerke von seismologischen Stationen gewonnen, die die durch das Ereignis erzeugten Wellen aufzeichnen und es ermöglichen, unter anderem dessen Ort, Tiefe und Magnitude zu bestimmen.
Magnitude eines Erdbebens: Was bedeutet das?
Die Magnitude ist ein Maß, das mit der Größe des Erdbebens und der während des Bruchprozesses freigesetzten Energie zusammenhängt.
Eine grundlegende Eigenschaft ist, dass ein Erdbeben eine bestimmte Magnitude auf einer bestimmten Skala hat, unabhängig davon, dass seine Auswirkungen von Ort zu Ort sehr unterschiedlich sein können.
Zum Beispiel kann ein Erdbeben eine Magnitude von 7,0 haben, aber Personen in der Nähe des Epizentrums können eine viel intensivere Bewegung erleben als Personen, die Hunderte von Kilometern entfernt sind.
Die Magnitude beschreibt daher nicht direkt die in einer bestimmten Stadt verursachten Schäden.
Der USGS unterscheidet klar zwischen Magnitude, die die Größe des Erdbebens an seiner Quelle misst, und Intensität, die beschreibt, wie die Bewegung an einem bestimmten Ort empfunden wird.
Wird die Richterskala noch verwendet?
Die sogenannte Richterskala ist wahrscheinlich die bekannteste Art, über die Magnitude eines Erdbebens zu sprechen, aber ihre Verwendung als allgemeine Referenz für alle Erdbeben ist eine Vereinfachung.
Die lokale Magnitude, historisch mit der Richter-Magnitude verbunden, wurde für bestimmte Erdbeben entwickelt und hat Einschränkungen, wenn sie auf große Ereignisse angewendet wird.
Derzeit wird für bedeutende Erdbeben üblicherweise die Momentenmagnitude (Mw) verwendet, die große Erdbeben besser charakterisieren kann und nicht die gleiche Sättigungsbegrenzung wie die lokale Magnitude aufweist.
Das Centro Sismológico Nacional de Chile erklärt, dass die lokale Magnitude (ML), ursprünglich mit der Richter-Magnitude verbunden, bei großen Erdbeben gesättigt ist, während die Momentenmagnitude (Mw) besonders nützlich ist, um größere Ereignisse zu charakterisieren.
Wenn wir also in einem offiziellen Bericht sehen, dass ein Erdbeben eine Magnitude von Mw 7,5 hatte, handelt es sich um eine Messung der Momentenmagnitude.
Was bedeutet es, dass die Magnitudenskala logarithmisch ist?
Die Magnitudenskalen sind logarithmisch. Das bedeutet, dass ein scheinbar geringer Unterschied in der Zahl einen erheblichen Unterschied in der Größe des Erdbebens und der freigesetzten Energie darstellt.
Zum Beispiel setzt ein Erdbeben der Magnitude 5 ungefähr 32-mal mehr Energie frei als eines der Magnitude 4.
Ein Erdbeben der Magnitude 6 setzt ungefähr 32-mal mehr Energie frei als eines der Magnitude 5 und etwa 1.000-mal mehr als eines der Magnitude 4.
Diese Beziehung ist einer der Gründe, warum wir die Magnitude nicht als lineare Skala interpretieren sollten.
Das INSIVUMEH aus Guatemala erklärt diese Beziehung genau anhand des Beispiels der Magnituden 4 und 5.
Was ist das Epizentrum?
Das Epizentrum ist der Punkt auf der Erdoberfläche, der sich direkt über dem Ort im Erdinneren befindet, wo der seismische Bruch beginnt.
Wenn also eine Nachricht angibt, dass das Epizentrum eine bestimmte Entfernung von einer Stadt entfernt ist, liefert sie eine geografische Referenz an der Oberfläche.
Das Epizentrum ist jedoch nicht der Punkt, an dem das Erdbeben physisch beginnt.
Dieser Punkt wird Hypozentrum genannt.
Was ist das Hypozentrum?
Das Hypozentrum, auch als Erdbebenherd bezeichnet, ist der Punkt im Erdinneren, an dem der Bruch beginnt, der das Erdbeben erzeugt.
Seine Lage wird durch geografische Koordinaten und Tiefe ausgedrückt.
Daher:
Hypozentrum = Ort, an dem der Bruch im Erdinneren beginnt.
Epizentrum = Punkt an der Oberfläche, der sich direkt über dem Hypozentrum befindet.
Dieser Unterschied ist besonders wichtig, wenn wir die Tiefe eines Erdbebens analysieren.
Die Tiefe eines Erdbebens
Die Tiefe gibt den Abstand zwischen der Erdoberfläche und dem Hypozentrum an.
Der USGS klassifiziert Erdbeben zu wissenschaftlichen Zwecken nach ihrer Tiefe in drei Hauptgruppen:
Oberflächennahe Erdbeben: zwischen 0 und 70 Kilometern.
Mitteltiefe Erdbeben: zwischen 70 und 300 Kilometern.
Tiefe Erdbeben: zwischen 300 und 700 Kilometern.
Diese Kategorien sind eine vom USGS verwendete Klassifizierung und sollten nicht als direkte Gefahrenskala interpretiert werden.
Ist ein tiefes Erdbeben weniger gefährlich?
Nicht unbedingt.
Die Tiefe ist ein sehr wichtiger Faktor, aber sie allein erlaubt es nicht, die Gefährlichkeit eines Erdbebens zu bestimmen.
Im Allgemeinen kann unter sonst gleichen Bedingungen ein oberflächennahes Erdbeben stärkere Bewegungen an der Oberfläche in der Nähe der Quelle erzeugen als ein Erdbeben gleicher Magnitude, das viel tiefer liegt, da die Wellen eine geringere Strecke zurücklegen und weniger Dämpfung erfahren.
Das Centro Sismológico Nacional de Chile weist darauf hin, dass ein Erdbeben in 10 Kilometern Tiefe intensiver wahrgenommen werden kann als eines in 50 Kilometern Tiefe, aufgrund der Dämpfung der Energie mit der Entfernung zur Quelle.
Mitteltiefe und tiefe Erdbeben können jedoch auch über große Entfernungen gespürt werden und relevante Auswirkungen haben.
Deshalb sollten wir nicht nur die Tiefe verwenden, um zu entscheiden, ob ein Erdbeben gefährlich ist.
Magnitude und Intensität: Zwei verschiedene Konzepte
Dies ist wahrscheinlich einer der wichtigsten Unterschiede, die wir kennen sollten.
Die Magnitude misst die Größe des Erdbebens.
Die Intensität beschreibt die Auswirkungen und die Stärke der seismischen Bewegung an einem bestimmten Ort.
Ein und dasselbe Erdbeben kann eine einzige Magnitude haben, aber unterschiedliche Intensitäten an verschiedenen Orten.
Stellen wir uns zum Beispiel ein Erdbeben der Magnitude 7,0 vor. Eine in der Nähe der Bruchzone gelegene Ortschaft könnte eine sehr hohe Intensität erleben, während eine andere, Hunderte von Kilometern entfernte Ortschaft eine viel geringere Bewegung erleben könnte.
Deshalb ist es falsch zu sagen, dass „ein Erdbeben der Magnitude 7 die Intensität 7 hat“.
Es sind verschiedene Konzepte.
Der USGS und das Centro Sismológico Nacional de Chile stellen diese Unterscheidung explizit dar.
Was ist die Mercalli-Skala?
Die Modifizierte Mercalli-Intensitätsskala beschreibt die Auswirkungen eines Erdbebens an einem bestimmten Ort.
Im Gegensatz zu Magnitudenskalen, die aus seismischen Aufzeichnungen berechnet werden, bezieht sich die Intensität auf das, was Menschen erleben und auf die beobachtbaren Auswirkungen auf Gebäude, Objekte und den Boden.
Die Skala verwendet römische Ziffern von I bis XII.
Allgemein gilt:
I: Das Erdbeben wird von Personen nicht wahrgenommen.
II-III: Schwache Bewegung, unter bestimmten Umständen wahrnehmbar.
IV-V: Deutlich wahrnehmbare Bewegung und mögliche geringfügige Auswirkungen.
VI-VII: Schäden an bestimmten Bauwerken können auftreten.
VIII-IX: Erhebliche Schäden an anfälligen Strukturen.
X-XII: Extrem schwere Auswirkungen und weit verbreitete Zerstörung in den am stärksten betroffenen Gebieten.
Die genaue Interpretation jedes Grades hängt von der verwendeten Skala und den Merkmalen des Ortes ab.
In Chile beispielsweise wird die Modifizierte Mercalli-Intensitätsskala mit zwölf Stufen verwendet.
Warum verursacht ein Erdbeben an einigen Orten mehr Schäden als an anderen?
Die Magnitude ist wichtig, aber nicht der einzige Faktor, der die Schäden bestimmt.
Zu den beeinflussenden Elementen gehören:
Magnitude des Erdbebens.