Wat zijn aardbevingen en hoe ontstaan ze?
Aardbevingen zijn eigenlijk alledaagse gebeurtenissen in de wereld, maar het gaat vaak om kleine bevingen die niet ernstig zijn voor mensen op aarde. Maar dat is niet zo raar, als je bedenkt dat de aarde altijd in beweging is. Ook al merk je daar niks van. Het komt niet erg vaak voor dat deze schokken ernstig zijn, maar als ze voorkomen zijn de gevolgen vaak niet te overzien.
Aardbevingen ontstaan wanneer grote gesteentemassa’s in de aardmantel zich schoksgewijs verplaatsen. Hierdoor ontstaan trillingen die zich met vaak grote snelheden verplaatsen. Oftewel het begin van een aardbeving, ook wel hypocentrum genoemd. Wanneer de schokken dan aan het aardoppervlak komen, merkt men de aardbeving pas op. Het epicentrum van een aardbeving is het punt aan het oppervlak van de aarde recht boven de aardbeving. De meeste aardbevingen komen voor in smalle gebieden langs de grenzen van tektonische platen. Tektonische platen zijn delen van de aardkorst die los zijn van elkaar maar wel langs elkaar en tegen elkaar schuiven. Vooral waar deze platen tegen elkaar schuiven. (de Himalaya, de Andes en Japen) en langs elkaar schuiven (zoals langs de San –Andreasbreuk in Californië) komen aardbevingen voor.
Bij de schoksgewijze verplaatsing van gesteente ontstaan 3 soorten trillingen die met grote snelheid de aarde doorlopen:
* Longitudinale golven
* Transversale golven
* Oppervlakte golven.
Zij worden alledrie uit het hypocentrum gelijkertijd uitgestraald, maar bereiken ten gevolge van het verschil in snelheid de seismografisch stations enige tijd naar elkaar. Uit dit tijdsverschil kan met de plaats van het centrum van de trillingen op het aardoppervlakte berekenen. De meeste aardbevingen zijn ondiep. Het hypocentrum ligt dan niet dieper dan 60 kilometer.
Aardbevingen hebben meerder oorzaken dan de bovengenoemde namelijk:
* Doordat een meteoriet op aarde inslaat.
* Door het instorten van ondergrondse grotten binnen in de aarde.
* Door het uitbarsten van vulkanen.
* Door plotselinge verschuivingen van gesteentelagen.
Aardbevingen die ontstaan door het verschuiven van gesteente noemen we ook wel tektonische aardbevingen.
De gevolgen van een aardbeving, hoe groot of hoe klein ook, zijn nooit prettig voor de mensen die er wonen. Alleen al de schrik bij een schokje van de aarde vinden veel mensen al verschrikkelijk. Een aardbeving die vrij krachtig is, is in staat miljoenen tonnen steen in enkele seconde te verplaatsen en duizenden vierkante kilometers land kunnen door een beving geraakt en beschadigd worden.
Vooral in grote steden is de schade vaak groot, want gebouwen storten in of schudden op hun grondvesten en mensen raken bedolven onder het puin. Vaak vliegt er glas, steen en allerlei andere dingen door de straten. Mensen raken in paniek, zoeken meteen naar overlevenden. Kortom één grote chaos. De overheid zorgt in gebieden waar veel rampen voorkomen dat er regelmatig geoefend wordt met wat ze moeten doen wanneer en een ramp is. Ze leren bijvoorbeeld onder de tafels kruipen, beschutting zoeken onder bogen, in deuropeningen enz. Niet alleen in de grote steden is het risico erg groot, want op platteland zijn de huizen nog minder stevig en kan een kleinere schok al voor veel schade zorgen. Ook heeft men hier geen geld om opnieuw te beginnen en men is al helemaal niet verzekerd tegen natuurrampen.
Er zijn natuurlijk niet alleen gevolgen voor de mens. Een aardbeving kan ook zorgen voor een vloedgolf. Deze ontstaat alleen als het epicentrum onder zee ligt. De bodem van de zee zakt dan of komt omhoog, waardoor er water toe of weg stroomt. Daardoor ontstaat er een golf die zich in allerlei richtingen voortplant. Deze golf is enkele tientallen centimeters hoog en stroomt met honderden kilometers per uur. Dit zorgt niet altijd voor een ramp, maar wel als deze golf ondiepere kustwateren bereikt. Dit komt doordat de golf dan afremt en hoger wordt. Als dit enorme golven worden, noemen we ze tsunami’s (Japans woord voor vloedgolf) In kustgebieden, vooral in gebieden rondom de Grote Oceaan, komen ze vaak voor en kunnen ze grote verwoestingen aanbrengen.
Hoe kun je aardbevingen meten:
Aardbevingen worden in Nederland geregistreerd en bestudeerd door de afdeling Seismologie van het KNMI. Seismologische onderzoek houdt zich bezig met de oorsprong en de voorplanting van seismische golven in de aarde en richt zich dus op de werking van breuken. Aardbevingshaarden of seismische bronnen kunnen een natuurlijke oorsprong hebben of een oorsprong door het toedoen van mensen (bijvoorbeeld door gaswinning). Aardbevingen als gevolg van gaswinning worden daarom ook geïnduceerde bevingen genoemd. De trillingen die in een aardbevingshaard bij verschuiving van platen ontstaan verspreiden zich ondergronds. Aan het aardoppervlak kunnen dergelijke trillingen worden geregistreerd door seismometers. De eerst seismometer die gelijktijdig zowel de twee horizontale als de verticale bewegingen van de aarde kon registreren werd rond 1893 gebouwd door de Engelse seismoloog John Milne. Het opgenomen trillingssignaal wordt tegenwoordig digitaal opgeslagen en kan grafisch weergegeven worden op een computerscherm of worden afgebeeld op ronddraaiende rollen papier. Deze afbeelding van de waargenomen trillingen wordt een seismogram genoemd. Het KNMI heeft een twintigtal seismische stations ingericht in Nederland
De theorie van Wegener:
Volgens de theorie van de Duitse geleerde Alfred Wegener bestond de aarde al heel lang geleden uit één massa land en drijft langzaam uit elkaar. Het blijkt dat de aardkorst in het midden van de Atlantische Oceaan regelmatig openscheurt en deze scheuren worden weer opgevuld met vloeibaar gesteente (magma) uit de aarde. OP deze manier wordt er steeds meer bodem op de oceaan gemaakt en drijven de werelddelen steeds verder uit elkaar. Dit gebeurt alleen bij de nieuwe oceanen zoals de Atlantische Oceaan en de Indische Oceaan. Omdat de nieuwe oceanen steeds groter worden, worden de oude oceanen in elkaar gedrukt. De Middellandse Zee noemen we een zee maar eigenlijk is het een hele oude oceaan die zover in elkaar is gedrukt dat hij steeds kleiner is geworden.
Hele grote platen steen en aarde van kilometers lang worden in de geologie : schollen genoemd. Soms worden twee schollen langs elkaar gedrukt zoals op de bodem van de Middellandse Zee. De druk tussen de schollen wordt steeds groter en groter totdat ze plotseling van elkaar los schieten. DE schollen op de bodem van de oceaan duwen dan in de grond van het vasteland van Griekenland. De ene schol schuift over of onder de andere schol. Dit noemen de geologe subductie. De grond komt op die plek omhoog en de aardbodem begint dan enorm te schudden en dit noemen we een aardbeving.
Aardbevingen kunnen worden geregistreerd door een seismograaf. Zo’n seismograaf registreert alle trillingen van de aarde. Er zijn twee verschillende soorten seismografen. De eerste registreert de verticale beving van de aarde. De tweede registreert de horizontale bewegingen van de aarde. Om te bepalen waar een aardbeving plaats vind, zijn drie seismografen nodig. Een verticale seismograaf registreert het omhoog en omlaag gaan van de aardkost. De twee horizontale seismografen vinden de van noord naar zuid richten en de van oost naar west richting.
De kracht van een aardbeving geven we aan met de schaal van Richter. Het is een cijfer tussen de o en de 8 en wordt steeds in kranten of bij het nieuws vermeld. Veel mensen hebben dan geen idee wat de ernst van de aardbeving dan betekend, maar waarom wordt de schaal van Richter en dan toch bij vermeld?
Dit heeft te maken met de wens om wetenschappelijker te zijn. Omdat de schaalverdeling van Mercalli te subjectief was, bedacht de Amerikaanse seismoloog Charles Richter in 1835 zijn eigen schaalverdeling. Die is gebaseerd op metingen door een seismograaf. De cijfers op de schaal van Richter geven aan hoe sterk deze golf is. De aardbevingen onder de 5,5 op de schaal van Richter zijn niet zonder gevolgen, maar ook niet heel erg rampzaling. Na 5,5 wordt het pas echt rampzalig.
Schaalverdeling van de schaal van Richter:
0,1,2: niets
3: lichte trilling (alsof er een vrachtwagen door de straat rijdt)
4: matig tot sterk (deuren rammelen, schilderijen slingeren)
5 sterk (voorwerpen zoals vazen vallen om, bomen bewegen)
5,5: Zeer sterk, schade aan gebouwen, schoorstenen breken.
6: Vernielend, pankiek, grote schade aan gebouwen
7: Verwoestend, gebouwen zijn zwaar beschadigd, gasleidingen breken
waardoor branden ontstaan, viaducten storten in.
7,5: Vernielend, veel gebouwen storten in, scheuren in de aarde.
8: Catastrofaal, meeste gebouwen verwoest, rails buigen.
8.5: Zeer catastrofaal. Hele steden worden verwoest, rotsen scheuren, het landschap veranderd helemaal.
De magnitude (M) van een aardbeving hangt volgens de schaal van Richter samen met de maximale versnelling van de bodembeweging in het epicentrale gebied, volgend een bepaalde formule. De magnitudeschaal van Richter is een open schaal, dat wil zeggen dat de magnitude geen bovengrens heeft. Voor de zwaarste wereldbevingen is de magnitude 8 of 9 en de vrijkomende energie 1017 tot 1018 joule.
Aardbevingen in Nederland:
In Nederland zijn aardbevingen redelijk zeldzaam. Dit komt doordat Nederland centraal is gelegen op een continentale plaat waar spanningsveranderingen in de ondergrond over het algemeen klein zijn. Sinds 1900 zijn in Nederland 39 aardbevingen met een sterkte van 3 of meer geregistreerd. Verreweg de meeste daarvan hebben een natuurlijke oorsprong en houden verband met een breuksysteem in Zuid-Nederland, dat de voortzetting vormt van de grote Europese Rijndalslenk. De sterkste aardbeving in Nederland vond plaats in Roermond op 13 april 1992. Op de schaal van Richter werd deze beving aangegeven door een 5.
Het onderzoek naar de seismische risico’s in Nederland is verdeeld langs een lijn die Noord – en Zuid-Nederland scheidt, In Noord-Nederland bepalen de geïnduceerde aardbevingen die worden veroorzaakt door de winning van aardgas het risico op een aardbeving. De aardbevingen in Noord-Nederland zijn niet erg krachtig, maar toch kunnen ze, in beperkt gebied, wel schade veroorzaken. Omdat deze aardbevingen vrij dicht zonder het oppervlak van de aarde plaatsvinden, kunnen lokale omstandigheden in de ondiepe ondergrond een rol spelen bij de effecten van deze aardbevingen. In dit verband wordt onderzocht of bijvoorbeeld ondiepe veenpakketten de seismische trillingen kunnen verhogen naar een waarde die op grond van de magnitude van de beving mag worden verwacht. Het onderzoek naar aardbevingen in Zuid-Nederland richt zich meer op de seismische risico’s over langere periodes en de relatie tussen het optreden van aardbevingen en de geologie. Het onderzoek naar de paleoseismiciteit richt zich op prehistorische aardbevingen, dit onderzoek kan er in principe toe leiden dat de lijst van grote aardbevingen in Nederland kan worden uitgebreid over een periode van 50000 jaar. De verbinding van de seismologie met de geologie richt zich vooral op de studie van actieve breuken in de ondergrond waarlangs aardbevingen kunnen ontstaan.