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Entstehung von Erdbeben

Als Erdbeben werden messbare Erschütterungen des Erdkörpers bezeichnet. Der deutlich größte Anteil aufgezeichneter Erdbeben ist zu schwach, um von Menschen wahrgenommen zu werden. Erdbeben bestehen in der Regel nicht aus einzelnen Erschütterungen, sondern ziehen meist weitere nach sich. Man spricht in diesem Zusammenhang von Nachbeben.

Starke Erdbeben können Häuser und Bauten zerstören, Tsunamis und Erdrutsche auslösen und dabei Menschen töten. Sie können die Gestalt der Erdoberfläche verändern und zählen zu den Naturkatastrophen.

Erdbeben entstehen durch dynamische Prozesse im Erdinnern. Eine Folge dieser Prozesse ist die Plattentektonik, also die Bewegung der Erdplatten, die von der oberflächlichen Erdkruste bis in den Erdmantel reichen.

Besonders an den Plattengrenzen, wo sich verschiedene Platten auseinander, aufeinander zu oder aneinander vorbei bewegen, bauen sich Spannungen innerhalb des Gesteins auf, wenn sich die Platten in ihrer Bewegung verhaken und verkanten. Wird der Druck auf die Erdplatten dann zu groß, entladen sich diese Spannungen durch ruckartige Bewegungen der Erdkruste und es kommt zum tektonischen Beben. Dabei kann mehr als das Hundertfache der Energie einer Wasserstoffbombe freigesetzt werden. Da die aufgebaute Spannung nicht auf die unmittelbare Nähe der Plattengrenze beschränkt ist, kann der Entlastungsbruch in selteneren Fällen auch im Inneren der Platte auftreten, wenn dort das Krustengestein eine Schwächezone aufweist.

Die Temperatur nimmt zum Erdinneren hin stetig zu, weshalb das Gestein mit zunehmender Tiefe immer leichter deformierbar wird und schließlich nicht mehr spröde genug ist, um brechen zu können. Erdbeben tragen sich daher meist in der oberen Schicht der Erdkruste zu. Vereinzelt wurden Beben mit Herden bis in 700km Tiefe nachgewiesen. Dies erklärt man sich dadurch: Kollidieren zwei Platten, dann wird die dichtere der beiden unter jene mit der geringeren Dichte gedrückt und taucht in den Erdmantel ab. Das Gestein der abtauchenden Platte erwärmt sich jedoch wesentlich langsamer, als sie abtaucht, so dass also bei solchen Erdbeben Krustenmaterial bis in größere Tiefen als üblich bruchfähig bleibt.

Auch in vulkanischen Zonen aufsteigendes Magma kann Erdbeben auslösen, ebenso die Förderung von Rohstoffen wie zum Beispiel Erdöl und Erdgas, da die Druckveränderung die Spannungsverhältnisse im Gestein verändern. Erdbeben entstehen weiter auch beim Einsturz unterirdischer Hohlräume im Bergbau. Durch Vulkanismus verursachte Beben und Gebirgsschläge setzen typischerweise weitaus weniger Energie frei als tektonische Beben.

Bei unterseeischen Erdbeben, beim Ausbruch ozeanischer Vulkane oder beim Auftreten unterseeischer Erdrutsche können sogenannte Tsunamis entstehen. Bei plötzlicher vertikaler Verlagerung großer Teile des Ozeanbodens entstehen Wellen, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 800 Kilometern pro Stunde fortbewegen. Auf dem offenen Meer sind Tsunamis kaum wahrnehmbar; läuft die Welle jedoch in flacherem Wasser aus, steilt sich der Wellenberg auf und kann am Ufer in extremen Fällen bis zu 100 Meter Höhe erreichen. Am häufigsten entstehen Tsunamis im Pazifik. Deshalb besitzen die an den Pazifik angrenzenden Staaten ein Frühwarnsystem, das Pacific Tsunami Warning Center.