Aardbevingen

§ 4.2 Aardbevingsintensiteit en schade aan gebouwen
De schade die een aardbeving veroorzaakt aan gebouwen wordt in belangrijke mate bepaald door de horizontale aardbevingskrachten op een gebouw. Deze hebben een direct verband met de volgende kenmerken van de bodemtrillingen: • verplaatsing • snelheid • versnelling • trillingsfrequentie • duur van de beving
Er is een verband tussen de aardbevingsintensiteit (de schaal gebaseerd op Mercalli) en deze kenmereken van de bodemtrillingen. De bodemversnelling, de duur van de beving en de bodemverplaatsing bij aardbevingen kunnen heel erg verschillen. Daardoor verschilt ook de invloed op gebouwen.

§ 4.3 Relatie tussen de kracht en de kwetsbaarheid van gebouwen
Op basis van hun kwetsbaarheid voor schade worden gebouwen in zes gebouwtypes ingedeeld door de EMS:

A: los-gestapeld of klei
B: metselwerk en natuursteen
C: gewapend beton en degelijke houten constructies
D t/m F: gebouwen ontworpen met een zekere graad van aardbevingsbestendigheid.

Voor de schade aan gebouwen onderkent de EMS schaal 5 gradaties. Voor metselwerkgebouwen, (kwetsbaarheidtype B) - waaronder de meeste bouwwerken in Nederland - geldt de onderstaande schadeclassificatie. Aardbevingen in Nederland hebben in het verleden meestal hooguit gradatie 1 bereikt. Bij hoge uitzondering bereikten de natuurlijke bevingen bij Uden gradatie 2 en bij Roermond gradatie 3.

Gradatie 1: Verwaarloosbaar tot lichte schade (geen constructieve schade) • Haarscheurtjes in een enkele muur • Neervallen van slechts kleine stukjes pleisterwerk • In een enkel geval vallen van loszittende stenen

Gradatie 2: Matige schade (lichte constructieve schade) • Scheuren in veel muren • Vallen van grotere stukken pleisterwerk • Vallen van delen van schoorstenen

Gradatie 3: Aanzienlijke tot zware schade (matige constructieve schade) • In de meeste muren grote en diepe scheuren • Dakpannen glijden weg • Schoorstenen breken op de daklijn • Breuk van enkele niet-constructieve onderdelen

Gradatie 4: Zeer zware schade (zware constructieve schade) • Ernstige breuken in muren • Gedeeltelijk bezwijken van constructieve onderdelen van daken en vloeren

Gradatie 5: Verwoesting (zeer zware constructieve schade) • Algehele of vrijwel totale ineenstorting

5. Waar komen aardbevingen in Nederland voor, en waarom juist daar?

§ 5.1 Aardbevingshaarden
Uit de waarnemingen van de seismometers kan de herkomst van de golven, de seismische bron of aardbevingshaard, worden vastgesteld. De plaats van deze haard wordt het hypocentrum genoemd. Het epicentrum is de plaats recht boven het hypocentrum aan het aardoppervlak. De meeste natuurlijke aardbevingen hebben een bron op grote diepte (enkele tientallen kilometers).

§ 5.2 Epicentra van geïnduceerde aardbevingen in Noord-Nederland
Een kenmerk van door gaswinning in Noord-Nederland geïnduceerde aardbevingen is de ondiepe (enkele kilometers) ligging van de aardbevingshaarden. Dit is een logisch omdat deze trillingen ontstaan door bewegingen langs de breukvlakken in of nabij de met gas gevulde zandsteenlagen, die zich in Noord-Nederland op die diepte bevinden. Door de uit de seismologische waarnemingen afgeleide aardbevingshaarden in te tekenen op geologische kaarten met breuklijnen kunnen de actieve breuken geïdentificeerd worden. In onderstaande figuur is dit schetsmatig geïllustreerd op de schematische geologische kaart van een gasreservoir. De koppeling van aardbevingen met breuksystemen in of nabij een gasreservoir, maakt het aannemelijk dat de bevingen inderdaad geïnduceerd zijn door veranderingen van de gasdruk in de zandsteenlagen.

Als voorbeeld van geïnduceerde aardbevingen in Noord-Nederland hebben wij het volgende krantenartikel gevonden over bodemdaling in Friesland. Algemeen Dagblad, 8-01-2002, (ingekort) Boze Friezen willen winning van zout stoppen
Van onze correspondent
Dorpsverenigingen uit zes Friese dorpen willen dat de zoutwinning door het bedrijf Frisia Zout BV uit Harlingen niet verder wordt uitgebreid. De bodemdaling door de winning bij Sexbierum ontregelt de waterhuishouding en veroorzaakt volgens boeren en omwonenden schade aan huizen en boerderijen. "We worden hier opgescheept met iets waar we nimmer om hebben gevraagd", zegt de boze landbouwer Gerke Hofstra over de zoutwinning in Noordwest Friesland. De boerderij van Hofstra ligt vlakbij de boorputten van Frisia. Door de winning van het zout heeft het boerenbedrijf naar Hofstra's eigen schatting enkele tonnen schade geleden. De bodemdaling heeft ervoor gezorgd dat de drainage van Hofstra onder water staat, met als gevolg kletsnatte landerijen. Frisia is in 1996 begonnen met de zoutwinning op ongeveer vijf kilometer ten noordoosten van Harlingen. Daar wordt het zout vanuit een diepte van een kilometer of drie opgepompt en via leidingen naar een fabriek in de haven van Harlingen getransporteerd. Frisia wil in 2003, nabij het huidige wingebied, nog een tweetal nieuwe putten slaan. De dorpsverenigingen uit de buurt zijn daar fel op tegen. "Wij zijn bang voor de bodemdaling en de gevolgen ervan", zegt Freek Jukema, woordvoerder van de dorpsvereniging in Sexbierum. Jukema heeft geen enkel vertrouwen in de schattingen van Frisia en de bodemdeskundigen. "Het gaat veel sneller dan verwacht", zegt hij. "Frisia beweerde dat de bodem over een periode van dertig tot vijftig jaar op het diepste punt 35 centimeter zou dalen. We zitten binnen zes jaar al op een dikke twintig centimeter. Dat is vier à vijf centimeter per jaar. Niemand kan dus zekerheid geven over de dalingen." Compenserende maatregelen in de vorm van dijkverhogingen en gemalen bieden weliswaar soelaas, maar volgens Jukema gaat er lange tijd overheen voordat alle herstelprojecten gereed zijn. "We zitten tegen de zeedijk. De zeespiegel stijgt en de bodem daalt. Wij zijn er niet van overtuigd dat de veiligheid van de burgers is gewaarborgd."

§ 5.3 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.

§ 5.4 Onderzoek van het KNMI

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 een beperkt gebied, wel schade veroorzaken. Omdat deze aardbevingen vrij dicht onder 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 50 000 jaar. De verbinding van de seismologie met de geologie richt zicht voor al op de studie van actieve breuken in de ondergrond waarlangs aardbevingen kunnen ontstaan.

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 een beperkt gebied, wel schade veroorzaken. Omdat deze aardbevingen vrij dicht onder 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 50 000 jaar. De verbinding van de seismologie met de geologie richt zicht voor al op de studie van actieve breuken in de ondergrond waarlangs aardbevingen kunnen ontstaan.

Beantwoording van de hoofdvraag

Hoe wordt een aardbeving veroorzaakt, gemeten en wat zijn de gevolgen ervan?

Een aardbeving kan door twee verschillende factoren veroorzaakt worden:

1. Natuurlijke factor. Door het schuiven van tektonische platen langs of tegen elkaar ontstaan er trillingen in de aarde die tot een aardbeving kunnen leiden.

2. Menselijke factor. Door boringen van mensen in de aarde (bijvoorbeeld voor gaswinning) kunnen trillingen ontstaan die leiden tot een plaatselijke aardbeving. Dit noemen we een geïnduceerde aardbeving.

Voor het meten van een aardbeving bestaan verschillende methodes:

1. Seismologische methode
Met behulp van een seismograaf worden de trilling die gevoeld worden in kaart gebracht, op het moment van de beving.

2. Met behulp van de schaal van Richter

De schaal van Richter is een schaal die opgesteld is om de kracht van een aardbeving te bepalen, aan de hand van wat de mens ervan merkt.

Als we het hebben over de gevolgen van aardbevingen moeten we een scheiding maken tussen bevingen op de continentale korst en bevingen op de oceanische korst.

De gevolgen van een aardbeving op de continentale korst zijn meetbaar met behulp van de schaal van Mercalli. Deze schaal geeft de hoogte van de schade aan die de aardbeving heeft toegebracht. Voor het bepalen van schade een gebouwen wordt gebruik gemaakt van de EMS, een schaal die gebaseerd is op de schaal van Mercalli.

De gevolgen van een beving op oceanische korst zijn ernstig als er een vloedgolf ontstaat die terechtkomt op een kust. Dan vindt er een grote ramp plaats.

Bronnen

Internet:

www.geofoon.nl (het landelijk informatiepunt voor vragen over bodemdaling en aardbevingen in Nederland)

www.aardbevingen.nl

http://www.artis.nl/modules/e_aardbevingen_01.html

www.knmi.nl/onderzk/seismo/home_n/education/nederland/nederland.html

Krant:

Algemeen dagblad

Boeken:

Aardrijkskunde lesboek, Actieve Aarde
Aardrijkskunde basisboek, De Geo
De Kleine Bosatlas, Wolters-Noordhoff