Erdbebenfragen, beantwortet

Die meisten Erdbeben entstehen, wenn sich die an einer Verwerfung – einem Bruch zwischen zwei Gesteinsblöcken – aufgebaute Spannung plötzlich löst und die Blöcke aneinander vorbeirutschen. Diese Spannung stammt aus der langsamen Bewegung der tektonischen Platten der Erde. Der plötzliche Ruck strahlt Energie als seismische Wellen ab – und das ist die Erschütterung, die du spürst.

Die Magnitude misst die am Erdbebenherd freigesetzte Energie. Sie ist logarithmisch: Jede ganze Zahl entspricht etwa 32-mal mehr Energie, deshalb setzt ein Beben der Magnitude 6 rund 1.000-mal mehr Energie frei als eines der Magnitude 4. Darum machen kleine Unterschiede in der Magnitude einen sehr großen Unterschied.

Die alte Richterskala funktionierte gut für kleine, lokale Beben, geriet bei sehr großen aber in die Sättigung – der Wert stieg einfach nicht weiter. Moderne Behörden nutzen die Momenten-Magnitudenskala (Mw), die auf der physikalischen Größe des Bruchs und der Gesteinsfestigkeit beruht und auch bei den stärksten Erdbeben genau bleibt. In den Nachrichten heißt es zwar oft weiterhin salopp „Richterskala“, gemeint ist heute aber fast immer Mw.

Die Magnitude ist eine einzige Zahl für das gesamte Erdbeben – die Energie am Herd. Die Intensität beschreibt, wie stark die Erschütterung an einem bestimmten Ort zu spüren war, und hängt daher von Entfernung, Tiefe und Untergrund ab. Dasselbe Beben kann nahe dem Epizentrum die Intensität „verheerend“ haben und hundert Kilometer entfernt nur „schwach“.

Ein 4,8er ist ein leichtes bis mittleres Erdbeben. Es ist weithin zu spüren, kann Fenster klirren lassen, kleine Gegenstände verschieben und gelegentlich feine Risse verursachen, richtet an gut gebauten Häusern aber selten schwere Schäden an. Wie stark die Schäden ausfallen, hängt vor allem von Tiefe, Entfernung und örtlicher Bauweise ab.

Sehr viel – und es steigt rasant. Ein Beben der Magnitude 4,8 setzt als seismische Energie in der Größenordnung von einigen Dutzend Kilotonnen TNT-Äquivalent frei; eine Magnitude 6 liegt im Megatonnenbereich; die stärksten je registrierten Beben erreichen viele Gigatonnen. Entscheidend ist die logarithmische Skala – eine Magnitude mehr bedeutet etwa 32-mal so viel Energie.

Eine Tiefe von „10 km“ ist häufig ein voreingestellter Platzhalter der ersten automatischen Lokalisierung, bevor die Fachleute genug Daten haben, um die echte Tiefe festzulegen. Viele Beben sind tatsächlich flach, aber wenn bei einem brandneuen Ereignis genau 10,0 km steht, solltest du den Wert als vorläufig betrachten – er wird später oft korrigiert.

Ja. Das Verpressen von Abwasser in die Tiefe, Fracking im großen Stil, das Aufstauen großer Talsperren, Geothermie und Bergbau können alle Erdbeben auslösen – meist, weil sie den Flüssigkeitsdruck oder die Last auf bestehenden Verwerfungen verändern. Die meisten induzierten Beben sind klein, einige haben aber Magnitude 5 und mehr erreicht (vor allem in Oklahoma).

Fracking selbst löst meist nur winzige Erschütterungen aus. Der größere Treiber menschlich verursachter Beben in Regionen wie Oklahoma ist die Tiefenverpressung von Abwasser (ein Nebenprodukt der Öl- und Gasförderung), die den Druck auf Verwerfungen erhöht. Beides ist induzierte Seismizität, die stärkeren Ereignisse gehen aber auf die Abwasserverpressung zurück.

Nur eine enorme – und selbst dann ist der Vergleich unscharf. Eine viel geteilte Antwort bringt es so auf den Punkt: Man bräuchte in der Größenordnung von 25.000 Tonnen gut platziertem TNT, um der Energie eines Bebens von etwa M4,8 zu entsprechen. Explosionen erschüttern den Boden außerdem anders als natürliche Beben (siehe die nächste Frage), deshalb können Seismologen sie meist auseinanderhalten.

An den Seismogrammen. Explosionen wirken überwiegend komprimierend und erzeugen daher starke P-Wellen und schwache S-Wellen; natürliche Erdbeben sind Scherbrüche mit starken S-Wellen. Fachleute (und automatische Systeme) vergleichen Wellentypen, Tiefe und Frequenzgehalt, um ein Beben von einer Sprengung zu unterscheiden – genau so werden übrigens auch Atomtests entdeckt.

Ja – das nennt man stauseeinduzierte Seismizität. Das Gewicht des Wassers und, noch wichtiger, der erhöhte Wasserdruck, der ins Gestein eindringt, können nahe gelegene Verwerfungen entriegeln. Die meisten Ereignisse sind klein, einige große Stauseen werden aber mit erheblichen Erdbeben in Verbindung gebracht.

Nicht im Sinne von „Magnitude X am Ort Y am nächsten Dienstag“ – trotz vieler Behauptungen gibt es keine verlässliche kurzfristige Vorhersagemethode. Fachleute können langfristige Wahrscheinlichkeiten für eine Region abschätzen und Beben in dem Moment erkennen, in dem sie beginnen, eine punktgenaue Vorhersage bleibt aber außer Reichweite.

Frühwarnung ist keine Vorhersage. Sie erkennt ein Erdbeben, das bereits begonnen hat, und schickt eine digitale Warnung schneller los als die langsamere Erschütterung – das verschafft dir Sekunden bis einige Dutzend Sekunden Vorlauf. Genug Zeit, um in Deckung zu gehen, oder für Systeme, die Züge abbremsen und Maschinen anhalten.

Es gibt viele Anekdoten über auffälliges Tierverhalten vor Beben, bestätigt ist aber kein gleichbleibendes, wissenschaftlich belastbares Signal. Tiere reagieren möglicherweise auf die ersten P-Wellen oder auf kleine Vorbeben, kurz bevor die starke Erschütterung einsetzt – als Erdbebenvorhersager sind sie damit nicht belegt.

Vorbeben sind kleinere Beben, die manchmal einem größeren „Hauptbeben“ vorausgehen; dass es Vorbeben waren, weiß man meist erst, nachdem das große Beben eingetreten ist. Nachbeben folgen dem Hauptbeben, während sich die Erdkruste neu einrichtet – sie treten unmittelbar danach am häufigsten auf, werden über Tage bis Jahre seltener und können immer noch Schäden anrichten.

Drop, Cover and Hold On – hinlegen, schützen, festhalten: Geh auf Hände und Knie, such Schutz unter einem stabilen Tisch (oder an einer Innenwand, weg von Fenstern) und halte dich fest, bis die Erschütterung aufhört. Lauf nicht mitten im Beben nach draußen – die meisten Verletzungen entstehen durch herabfallende Gegenstände und dadurch, dass man sich bewegt.

Die Standardempfehlung lautet Drop, Cover and Hold On – hinlegen, schützen, festhalten. Geh auf Hände und Knie, damit die Erschütterung dich nicht umwerfen kann, such Schutz unter stabilen Möbeln (oder schütze Kopf und Nacken mit den Armen, wenn nichts in der Nähe ist) und halte dich fest, bis die Erschütterung aufhört. Bleib im Gebäude und halte Abstand von Fenstern, Spiegeln und allem, was herabfallen kann; bist du im Freien, geh auf eine offene Fläche abseits von Gebäuden und Stromleitungen; sitzt du im Auto, halte gefahrlos an und bleib im Wagen. Benutze keine Aufzüge und warte, bis die Erschütterung vollständig aufgehört hat, bevor du dich bewegst.

Das ist ein überholter Mythos aus der Zeit alter Lehmhäuser. In modernen Gebäuden ist ein Türrahmen nicht stabiler als der übrige Bau, und du bist einer schwingenden Tür und herumfliegenden Trümmern ausgesetzt. Geh stattdessen unter stabile Möbel und schütze Kopf und Nacken.

Wasser (etwa 4 Liter pro Person und Tag für mehrere Tage), haltbare Lebensmittel, eine Taschenlampe, Ersatzbatterien oder eine Powerbank, ein Erste-Hilfe-Set, wichtige Medikamente, Kopien wichtiger Dokumente, Bargeld, festes Schuhwerk und eine Trillerpfeife. Bewahre einen Teil der Vorräte zu Hause, bei der Arbeit und im Auto auf.

In manchen Regionen gibt es offizielle staatliche Frühwarnsysteme, anderswo füllen Apps die Lücke. QuakeMate (kostenlos für iOS) schickt Push-Benachrichtigungen in Echtzeit und lässt dich eigene Regeln nach Magnitude, Region und Entfernung festlegen, damit du nur von den Beben erfährst, die dich interessieren. Du findest die App unter quakemate.app/download.

Starke Beben können Lebensräume zerstören, Hangrutschungen auslösen und – vor der Küste – Tsunamis erzeugen, die Küstenlinien umformen. Tiere fliehen möglicherweise vor dem bebenden Boden oder reagieren auf die ersten Wellen, und große Ereignisse können Brutgeschäft, Wanderungen und Nahrungsquellen durcheinanderbringen – viele Ökosysteme erholen sich mit der Zeit aber wieder.

Die Erschütterung bringt Bauwerke zum Schwingen; übersteigt die Bewegung das, wofür sie ausgelegt waren, reißen Wände, brechen weiche Erdgeschosse ein und ungesichertes Inventar stürzt um. Auch Folgewirkungen richten viel Schaden an: Bodenverflüssigung, Hangrutschungen, Brände durch gebrochene Gasleitungen und der Ausfall von Brücken, Rohren und Stromleitungen. Moderne Baunormen sind darauf ausgelegt, Menschen selbst dann am Leben zu halten, wenn ein Gebäude beschädigt wird.

Meist dann, wenn ein starkes (etwa ab M7+) und flaches Beben unter dem Meer den Meeresboden plötzlich hebt oder senkt und damit das Wasser darüber verdrängt. Blattverschiebungsbeben (überwiegend seitliche Bewegung) erzeugen selten große Tsunamis; gefährlich sind die vertikalen Brüche in Subduktionszonen. QuakeMate kennzeichnet tsunamifähige Ereignisse und zeigt aktive Warnungen unter quakemate.app/tsunamis.

Das Valdivia-Erdbeben von 1960 in Chile mit Magnitude 9,5 – das stärkste instrumentell aufgezeichnete Beben der Geschichte. Es löste einen pazifikweiten Tsunami aus, der noch in Japan und auf Hawaii Schäden anrichtete.

Nach reiner Anzahl registrieren Japan, Indonesien und die USA (besonders Alaska und Kalifornien) enorm viele Ereignisse, weil sie an Plattengrenzen liegen. Weltweit entsteht die Mehrzahl der großen Erdbeben entlang des pazifischen „Feuerrings“.

Der Pazifische Feuerring ist ein hufeisenförmiger Gürtel rund um den Pazifischen Ozean, an dem viele tektonische Platten aufeinandertreffen. Etwa 90 % der Erdbeben weltweit und die meisten aktiven Vulkane der Welt liegen an ihm – von Neuseeland über Japan bis hinüber nach Amerika.

Weil sie Plattengrenzen und aktiven Verwerfungen folgen, die dauerhaft unter Spannung stehen. Sobald eine Verwerfung sich bewegt hat, beginnt die Plattenbewegung sie sofort wieder aufzuladen – deshalb brechen dieselben Regionen über Jahre bis Jahrhunderte immer wieder.

QuakeMate zeigt einen weltweiten Live-Feed und eine interaktive Karte der aktuellen Erdbeben. Die neuesten Ereignisse findest du unter quakemate.app/now, oder du erkundest die Karte mit Filtern für Magnitude, Zeit und Quelle unter quakemate.app/explore.

Ja. QuakeMate hat für jedes Land (und jeden US-Bundesstaat) eine Live-Seite mit der aktuellen Aktivität, genauen Zahlen für 7 und 30 Tage, dem stärksten und dem neuesten Ereignis sowie einer Karte. Starte unter quakemate.app/earthquakes-in.

Mit Did You Feel It (DYFI) kannst du melden, was du bei einem Beben gespürt hast – die Intensität, was sich bewegt hat, welche Schäden entstanden sind – und sehen, wie deine Nachbarn dasselbe Ereignis erlebt haben. Diese Meldungen aus der Community helfen allen zu verstehen, wie ein Erdbeben in einer Region zu spüren war. Melden kannst du direkt in der QuakeMate-App.

Sieh dir die Spürbarkeitsmeldungen zum Ereignis an. Sowohl die Antworten auf „Did You Feel It“ (DYFI) beim USGS als auch die Community-Meldungen in QuakeMate zeigen, wie viele Menschen ein Beben gespürt haben und welche Intensität sie angegeben haben – so erkennst du, ob eine Erschütterung eine ganze Region durchgerüttelt hat oder kaum wahrnehmbar war. In QuakeMate siehst du kürzlich gespürte Erdbeben auf jeder Länder- oder US-Bundesstaat-Seite, oder du öffnest ein einzelnes Erdbeben und liest nach, wie viele Meldungen es gibt. Wenn du selbst etwas gespürt hast, kannst du in der QuakeMate-App deine eigene Meldung hinzufügen und sehen, was Nachbarn in der Nähe erlebt haben.

QuakeMate bündelt Echtzeit-Feeds öffentlicher seismologischer Behörden, darunter USGS, EMSC und regionale Netzwerke, dazu Vulkandaten des Smithsonian Global Volcanism Program und Tsunami-Warnungen offizieller Warnzentren. Magnituden und Orte sind zunächst vorläufig und können korrigiert werden, wenn die Behörden sie präzisieren.