Gefahr droht für Mensch und Umwelt immer, wenn Energie übertragen wird: in einem unpassenden Moment, an einer unpassenden Stelle, in einer unpassenden Menge. Ein Erdbeben kann das alles gleichzeitig.

Foto: Broken asphalt road by Chuetsu Earthquake, 2004.CC BY-SA 3.0. Link


Es ist unmöglich ein Erdbeben exakt vorherzusagen. Die Energie wird bei Erdbeben durch Erdbebenwellen ausgebreitet. Seismometer sind Messgeräte, die diese Erdbebenwellen anzeigen können. Es gibt auf allen Kontinenten und in Ozeanen Erdbebenmessstationen. Jede von ihnen misst die Richtung, aus der die Erdbebenwellen kommen, kombiniert man die Messungen, kann man den Ort der Entstehung feststellen. Auf der Erdoberfläche wird dieser Punkt Epizentrum genannt, im Erdinneren heißt dieser Ort Hypozentrum.

Als Erdbeben werden messbare Erschütterungen des Erdkörpers bezeichnet. Die Erschütterungen entstehen durch Verschiebungen von Bruchfugen. Vulkane sind eine weitere Quelle, und einstürzende Hohlräume. Erdrutsche und Bergsprengungen, Atombombenexplosionen können ebenso Erdbebenwellen ablösen, die gemessen werden können. Auch im Meeresboden können Beben auftreten, wir sprechen dann von Seebeben, unterirdischen Beben, die große Wellen (Tsunamis) auslösen können.

Ein Erdbeben kommt selten alleine. Es gehen oft Vorbeben voran und Nachbeben nach. Heute wird die Stärke mit genauen elektronischen Sensoren gemessen. Es kommen aber immer noch Erdbebenberichte zum Einsatz. Wenn ein Erdbeben so stark war, dass man aus dem Bett fiel, dann kann man die heutigen Messungen mit Erdbeben aus früheren Jahrhunderten vergleichen.

Der größte Anteil aufgezeichneter Erdbeben ist zu schwach, um vom Menschen wahrgenommen zu werden. Erdbeben zählen unter anderem zu den größten Naturkatastrophen, die die Menschheit kennt. Die Wissenschaft die sich mit Erdbeben beschäftigt nennt man Seismologie.

Es gibt verschiedene Erdbebenwellen. Häuser werden dann im besonderen Maße zerstört, wenn der Boden seitlich „wackelt“, denn Häuser sind dafür gebaut, ihr Gewicht nach unten abzuleiten. Wenn der Boden auf und abschwingt, ist das nicht das große Problem. Hin und her ist schlecht.

Wellen im Inneren der Erde, die Richtung Erdoberfläche gehen: auf und ab: P-Wellen (die schnellsten; Longitudinalwellen). Seitliche Wellen: S-Wellen (langsamer, Transversalwellen, Scherwellen)

Wellen an der Erdoberfläche entlang: auf und ab: Rayleigh Wellen, Links und rechts: „Love Wellen“ (benannt nach einem britischen Mathematiker)

Earthquake wave paths.deDie Ausbreitung von Erdbebenwellen im Erdinneren geben Aufschluss auf den Aufbau der Erde im Inneren. Die Wellen können reflektiert und gebrochen werden – an tektonischen Schichten in ihrer Ausbreitungsrichtung verändert werden.

 

Aufgabe: Berechnen Sie die Geschwindigkeit von Erdbebenwellen mit diesem Seismogramm eines Erdbebens, das 2013 auch in Wien messbar war.  Arbeitsblatt: Geschwindigkeit von Erdbebenwellen

Link: Erdbeben (Wikipedia