(7) Erdbeben und Tsunamis

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1 (7) Erdbeben und Tsunamis
Erdbeben in San Francisco, 1906 (Quelle: USGS) EF Geophysik 57

2 Erdbeben in Österreich
Für österreichische Schadenbeben gilt zumeist die Faustregel: Epizentralintensität (°EMS-98) = 1.5 x Richter-Magnitude Schadenbeben treten in Österreich in sehr unregelmäßiger Folge auf. Im statistischen Mittel gibt es alle zwei Jahre ein Beben mit einer Epizentralintensität von mindestens 6, alle 10 Jahre ein von mindestens 7 und alle 50 Jahre ein zerstörendes Beben von mindestens 8. Extreme Erdbeben von mindestens 9 sind bei uns zwar selten, aber in den vergangenen 800 Jahren immerhin viermal aufgetreten (1201, 1348, 1590 und 1690). Das sogenannte „Villacher Beben“ vom 25. Jänner 1348 Bis 1992 wurde angenommen, dass das Villacher Beben im Jahr das bisher stärkste österreichische Erdbeben war. Eine umfangreiche Studie aus dem Jahre 1992 konnte aber nach kritischer Bearbeitung zahlreicher Originalberichte aus Klosterannalen, Stadtchroniken, Briefen von Kaufleuten – die entlang der alten Handelsstraßen die Schäden an Ort und Stelle sahen – zeigen, dass das Epizentrum nicht in Villach, sondern in Friaul gelegen haben muss. Obwohl dieses Beben somit nicht mehr zu den „österreichischen“ gehört, waren die Auswirkungen in Kärnten besonders verheerend. Die Erdbebenschäden in Villach beschreibt am besten der Bericht des Geistlichen Andreas von Regensburg ( ), der Augenzeugen – Kaufleute aus Regensburg und Prag – zitierte. Andreas von Regensburg beschrieb darin, "....daß das Erdbeben so stark war, daß Villach mitsamt der Burgmauer, dem Kloster und den Kirchen zerstört wurde und alle Mauern und Türme bis auf 11 Zinnen einstürzten. Der Boden spaltete sich mitten in der Stadt und daraus kam nach Schwefel riechendes Wasser, das wieder abfloß. In Krain und Kärnten wurden die Burg Kellerberg, das Kloster Arnoldstein und weitere 36 Burgen zerstört. Es gab Bergstürze und durch das aufgestaute Wasser wurde im Umkreis von 10 Meilen alles verwüstet. Das Erdbeben dauerte 8 Tage und es entstanden so tiefe Bodenspalten, daß man bis zum Gürtel darin versunken wäre. Die Kaufleute überlebten das Beben, ihre vier Gesellen kamen um." EF Geophysik 58

3 Erdbeben in Österreich
Das große Erdbeben von 1348 Vermutlich hat auch der große (noch heute deutlich sichtbare) Bergsturz des Dobratsch, der die Gail aufstaute und in der Folge das Umland überschwemmte, dazu beigetragen, das Epizentrum des Bebens im Gailtal zu suchen. Die in der Literatur wiederholt erwähnte vollkommene Zerstörung der Stadt Villach und die große Anzahl an Toten (bis zu 5000) ist auf Grund der zeitgenössischen Berichte nicht zu bestätigen wurde Villach auch von der Pest, die durch Europa zog, heimgesucht. In vielen Berichten wird das Erdbeben und der „schwarze Tod“ in einem Atemzug genannt; Pest- und Erdbebenopfer darin auseinander zuhalten ist dann nicht mehr möglich, was auch ein Grund für die, in manchen Nachrichten zitierte, hohe Zahl an Erdbebenopfern in Villach ist. Dieses Erdbeben ist vergleichbar mit dem katastrophalen Erdbeben in Friaul vom 6. Mai 1976. Zerstörende Erdbeben in Österreich Datum Epizentrum Intensität (EMS-98) Magnitude (geschätzt) Bei Murau, Stmk Kindberg, Stmk Friaul? (Villach-Ktn.) ?? Niederösterreich Innsbruck, Tirol Bei Neulengbach, NÖ Hall in Tirol Innsbruck, Tirol Villach Ktn Bad Fischau, NÖ Leoben, Stmk Kindberg, Stmk Schwadorf, NÖ Seebenstein-Pitten, NÖ EF Geophysik 59

4 Erdbeben (Auswahl) Weltweite Erdbeben
Huaxian 1556: Bei dem wahrscheinlich verheerendsten Beben der Geschichte starben in der chinesischen Provinz Shaanxi etwa Menschen (M ~ 8). Lissabon 1755: Das Erdbeben, das am 1. November die portugiesische Hauptstadt Lissabon erschütterte, gehört zu den stärksten Beben der Geschichte. Die Auswirkungen waren in weiten Teilen Europas zu spüren Menschen starben, darunter viele durch zehn bis zwölf Meter hohe Flutwellen (Tsunami). Das Epizentrum lag südwestlich von Portugal an der Azorenschwelle (M ~ 8.7). San Francisco 1906: Obwohl das Beben der Intensität XI im Laufe des 20. Jahrhunderts von anderen Beben an Stärke übertroffen wurde, hat es bis heute eine besondere Bedeutung für die Seismologie. Zahlreiche neue Entwicklungen und Erkenntnisse über geologische Störungen und Erdbeben haben in diesem Beben ihren Ursprung. Das Epizentrum des Bebens am 18. April lag im Bereich der San Andreas Verwerfung, die Auswirkungen waren im Umkreis von etwa Quadratkilometern spürbar. Durch die entstehenden Großfeuer wurde ein großer Teil San Franciscos zerstört (M = 7.8). Tokio 1923: Das sogenannte Kanto-Beben am 1. September richtete verheerende Schäden in Tokio und Yokohama an. Großfeuer, meterbreite Bodenspalten, Erdrutsche und Schlammströme zerstörten weite Teile der beiden Großstädte. Über Tote und mehr als eine Million Obdachlose waren die Folge. Das Epizentrum des Bebens lag 91 Kilometer von Tokio entfernt (M = 7.9). (Bildquelle: August Kengelbacher) Ein vergleichbares Beben ist eigentlich schon überfällig, es könnte neben der unmittelbaren Katastrophe auch verheerende Auswirkungen auf die Weltwirtschaft haben. EF Geophysik 60

5 Erdbeben (Auswahl) Valdivia 1960: Über Menschen starben und mindestens zwei Millionen wurden obdachlos, als ein Beben der Moment-Magnitude 9.5 am 22. Mai die süd-chilenische Küste traf. Ein durch das Beben ausgelöster Tsunami verursachte Millionenschäden in Hawaii und Japan und tötete noch 32 Menschen auf den Philippinen. Durch das Beben wurden sogar Vulkanausbrüche ausgelöst. Tangshan 1976: Die chinesische Millionenstadt wurde in der Nacht zum 28. Juli innerhalb von nur 16 Sekunden praktisch vollständig zerstört. Die offiziellen Opfer-zahlen der chinesischen Regierung liegen bei , inoffizielle Schätzungen gehen von Toten aus (M = 7.5). Mexico City 1985: Ein schweres Beben (M = 8.0) vor der Westküste Mexikos zerstörte am 19. September große Teile der rund 350 km entfernten Stadt Mexico City. Die Bebenwellen wurden durch den weichen Untergrund eines ehemaligen Sees, auf dem Teile der Stadt liegen, verstärkt. Während die Zerstörungen in unmittelbarer Nähe des Epizentrums viel geringer waren, starben in Mexico City fast Menschen. Spitak 1988: Am 7. Dezember traf ein Erdbeben der Magnitude 6.8 das nördliche Armenien. Der Bebenherd lag nur 10 km tief, direkt unter der Stadt Spitak, die praktisch dem Erdboden gleichgemacht wurde. Starke Horizontalverschiebungen des Untergrunds ließen Bodenspalten aufreißen, durch die Reibungswärme entzündete sich sogar Methan. Trotz weltweiter Solidarität und umfangreicher Hilfsmaßnahmen starben allein in Spitak Menschen, auch weil die meisten „Plattenbauten“ sofort einstürzten. Izmit 1999: Am 17. August forderte dieses Beben im Nordwesten der Türkei Todesopfer. Im Bereich der nordanatolischen Verwerfung kam es in den vergangenen Jahrzehnten zu mehreren starken Beben, die Bebenherde „wandern“ von Osten nach Westen. Bei Fortsetzung dieses Trends würde eines der nächsten Beben im Bereich von Istanbul stattfinden. Haiti 2010: Am 12. Jänner kam es auf der Insel Hispanola an einer Verwerfung zu einem der verheerendsten Beben der Geschichte. Die Magnitude betrug „nur“ 7.0, aber die geringe Tiefe des Bebenherdes (13 km), und die Nähe des Epizentrums zu Port-au-Prince – der Hauptstadt von Haiti – forderten über Todesopfer. EF Geophysik 61

6 Lawine am Huascaran, 1970 Am 31. Mai 1970 kam es vor der Küste Perus zu einem Beben mit Magnitude 7.7, das Epizentrum lag in der Nähe der Hafenstadt Chimbote. Etwa die Hälfte der etwa Todesopfer wurden allerdings nicht durch das Beben selbst verursacht, sondern durch eine gewaltige Lawine, die von dem Beben ausgelöst worden war. Die Städte Ranrahirca und Yungay, am Fuße des Huascaran, wurden vollständig zerstört (rechts, Quelle: Servicio Aerofotografico Nacional). In Yungay (links, Quelle: W. Silverio) überlebten von über Einwohnern gerade 92, die sich auf den höher gelegenen Friedhof retten konnten. EF Geophysik 62

7 Tsunamis Selbst in sturmgepeitschter See erreichen die winderzeugten Wogen selten eine Höhe von mehr als zehn Metern und eine Länge von über 150 Metern. Die Wirkung des Windes bleibt immer auf die oberen Meeresschichten beschränkt. Spätestens ab einer Tiefe von etwa 200 Meter ist alles ruhig. Tsunamiwellen dagegen verhalten sich ganz anders. Wellenlänge und -höhe hängen entscheidend von der Stärke des Ereignisses ab, das den Tsunami ausgelöst hat. Normalerweise sind die Wellenlängen der Tsunamis auf dem offenen Meer riesig. 100 bis 300 km, im Extremfall sogar 500 km liegen zwischen den einzelnen Wellenbergen. Solche Tsunamis können enorme Distanzen zurücklegen. Je größer die Wellenlänge, desto geringer ist der Energieverlust einer Welle bei der Reise durch das Meer. Manche Tsunamis richten noch mehr als Kilometer vom Ursprungsort entfernt gewaltige Schäden an. Tsunamis sind, überall im Ozean, Flachwasserwellen. Die Geschwindigkeit, mit der sie die Weltmeere jagen, hängt also von der jeweiligen Meerestiefe ab. Im Pazifik mit einer durchschnittlichen Wassertiefe von Metern sind Spitzengeschwindigkeiten von mehr als 750 km/h keine Seltenheit. In den tiefsten Meeresbereichen der Welt sind fast 1000 km/h möglich. Anders als bei den normalen windgenerierten Wellen wird bei einem Tsunami die Wellenenergie von der gesamten Wassersäule bis hinab zum Meeresboden weitergeleitet. Tsunamis haben daher überall in den Ozeanen Bodenkontakt. Im offenen Ozean haben Tsunamis eine geringe Wellenhöhe, an den Küsten können sie 40 m Höhe (und mehr) erreichen, und in besiedelten Gebieten katastrophale Verwüstungen anrichten. Seebeben, deren Hypozentrum nahe der Erdoberfläche liegen, führen am häufigsten zu Tsunamis, aber erst ab einer Magnitude von 7 („Richterskala“). Beim Ausbruch des Krakatau im Jahr 1883 wurde beim Untergang der Insel ein riesiger Tsunami ausgelöst, der an der Küste Wellenhöhen von 40 m erreicht. Die Wogen überschwemmten die Nachbarinseln und spülten Schiffe bis zu drei Kilometer ins Landesinnere. EF Geophysik 63