Aardbevingen

Inleiding Ik heb voor het onderwerp ‘als de aarde beeft’ gekozen omdat mij dit erg aansprak en ik wist van tevoren al iets over aardbevingen. Het is ook een actueel onderwerp, want het verschijnt wel vaker in het nieuws (bijvoorbeeld de ramp in Turkije.) Verder leek mij dit een van de interessantste onderwerpen uit de lijst om een werkstuk over te (kunnen) maken. Hoofdvraag: Wat is een aardbeving en wat zijn de belangrijkste gevolgen? Deelvragen: 1. Wat zijn aardbevingen en hoe ontstaan ze? 2. Wat zijn de gevolgen en wat doet men eraan? 3. Waarom komen aardbevingen op de ene plek meer voor dan op de andere? Ik heb voor de volgende hypothese gekozen: Aardbevingen ontstaan doordat de aardkorst langs elkaar schuift. De gevolgen zijn zeker niet altijd groot, maar wanneer een aardbeving erg hoog scoort op de schaal van Richter,zijn niet alleen de gevolgen voor de mens zelf groot maar ook voor de natuur. Er kunnen namelijk vloedgolven ontstaan.
1.Wat zijn aardbevingen en hoe ontstaan deze? 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. Dit jaar was voor de meeste seismologen (mensen die aardschokken meten) een heel normaal jaar. Al deze kleine bevingen komen meestal niet in het nieuws, de grote natuurlijk wel. 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 aardbeving. De meeste aardbevingen komen voor in vrij smalle gordels die over de aardbol lopen. Deze noemen we de breuklijnen tussen de continenten. De meest actieve breukzones bevinden zich rond de Stille Oceaan (bekend zijn Japan en Californie). Ook in het Middellandse Zeegebied kunnen rampzalige aardbevingen voorkomen. Denk maar eens aan de ramp in Turkije. Dit wordt veroorzaakt door de Afrikaanse plaat die langzaam tegen de Europese plaat duwt. Bij de schoksgewijze verplaatsing van gesteente ontstaan drie soorten trillingen die met grote snelheid de aarde doorlopen: Longitudinale golven, transversale golven en oppervlaktegolven. Zij worden alledrie uit het hypocentrum tegelijkertijd uitgestraald, maar bereiken ten gevolge van het verschil in snelheid de seismografische stations enige tijd na elkaar. Uit dit tijdsverschil kan men 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 meerdere 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 verschuiving van gesteentelagen
Aardbevingen die ontstaan door het verschuiven gesteente noemen we ook wel tektonische aardbevingen. In Nederland wordt wel eens een lichte aardschok geregistreerd. Soms zijn de aardschokken wat heftiger, maar dit zijn gelukkig toch nog hele lichte aardschokken waarbij er misschien een paar dakpannen of een oude schoorsteen van het dak valt. Er is in Nederland in ieder geval nog nooit een zeer ernstige aardbeving geweest. 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 geologen 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 beweging van de aarde. De tweede registreert de horizontale bewegingen van de aarde. Om te bepalen waar een aardbeving plaats vindt, zijn drie seismografen nodig. Een verticale seismograaf registreert het omhoog en omlaag gaan van de aardkorst. De twee horizontale seismografen vinden de van noord naar zuid richting en de van oost naar west richting. De schaal van Richter: De kracht van een aardbeving geven we aan met de schaal van Richter. Het is een cijfer tussen de 0 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 er dan toch bij vermeld? Dit heeft te maken met de wens om wetenschappelijker te zijn. Omdat de schaalverdeling van Mercalli (zie deelvraag 2) te subjectief was bedacht de Amerikaanse seismoloog Charles Richter in 1935 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. Elk opvolgend cijfer geen een tien keer zo grote uitslag weer. Een beving van 5 op de schaal van Richter is dus 1000 keer zo sterk als eentje van 2. De aardbevingen onder de 5,5 op de schaal van Richter zijn niet zonder gevolgen, maar ook niet heel erg rampzalig. Na 5,5 wordt het pas echt rampzalig. Schaalverdeling van de schaal van Richter: 0,1,2: Niets
3: Matig tot sterk: deuren rammelen, schilderijen slingeren
4: Sterk: voorwerpen vallen om, bomen bewegen
5,5: Zeer sterk: schade aan gebouwen, schoorstenen breken
6: Vernielend: paniek, grote schade aan gebouwen
6,7: Verwoestend: gebouwen zwaar beschadigd, gasleidingen breken waardoor branden ontstaan, viaducten storten in. 7,3: Vernielend: veel gebouwen storten in, scheuren in de aarde. 8: Catastrofaal: meeste gebouwen verwoest, rails buigen
8,5: De wereld vergaat: hele steden worden verwoest, rotsen scheuren, het landschap verandert helemaal. Tegenwoordig gebruiken de wetenschappers altijd de schaal van Richter omdat dat voor hen belangrijker is. Ze hebben er meer aan dan aan de schaal van Mercalli. De magnitude (M) van een aardbeving hangt volgens de schaal van Richter samen met de maximale versnelling van de bodembeweging in het epicentrale gebied, volgens 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.
2. Wat zijn de gevolgen van aardbevingen en wat doet men eraan? De gevolgen van een aardbevingen, 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 seconden 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 1 grote chaos! De overheid zorgt in gebieden waar veel rampen voorkomen dat er regelmatig geoefend wordt met wat ze moeten doen wanneer er een ramp is. Ze leren bijv. onder de tafels kruipen, beschutting zoeken onder bogen, in deuropeningen etc. 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. De ramp zelf valt dus wel mee, maar de echte gevolgen zijn vaak moeilijk op te lossen. De schaal van Mercalli. Het is moeilijk om precies aan te geven hoe erg een ramp is voor de mensen zelf. De Italiaanse seismoloog Guiseppe Mercalli heeft daarvoor een schaalverdeling bedacht. Hij praatte eerst met heel veel mensen die de ramp mee hadden gemaakt en daarna heeft hij de schaalverdeling verfijnd tot ‘de schaal van Mercalli’. De schaalverdeling loopt van 1 tot en met 12. De schaal geeft de intensiteit weer van de aardbeving op een bepaalde plek. Zit je vlak bij het epicentrum dan zal deze intensiteit groter zijn dan wanneer je er 100 kilometer vanaf zit. De maximale te verwachten intensiteit an aardbevingen voor Nederland is 7. Mercalli’s indeling was erg subjectief en daarom gebruiken we nu de schaal van Richter (zie deelvraag 1). Er zijn natuurlijk niet alleen gevolgen voor mens. Een aardbevingen 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, kom ze vaak voor en kunnen ze grote verwoestingen aanbrengen. 1: Een onderzeese aardbeving, waardoor golven ontstaan. 2: De golf plant zich voort over zee. 3: In ondieper water remt de golf af en neemt in hoogte toe. Nu kun je je afvragen waarom mensen dan in een rampengebied blijven wonen en waarom ze niet elke dag in angst leven. Dit hangt allemaal af van de volgende punten: 1: De houding van de mensen ten opzichte van natuurrampen: -Mensen zeggen vaak dingen als ‘het kan overal gebeuren’, ‘Sinds ik hier woon is het nog nooit gebeurd’. Ze ontkennen dus eigenlijk dat ze in een rampengebied wonen. -Sommigen zien het als een onderzoek, ze kunnen vat krijgen op natuurrampen door het regelmatige optreden van rampen te onderzoeken. Of men ziet het als een lot dat wordt bepaald door God. 2: De afweging tussen voor en nadelen van het wonen in een risicogebied § De mate waarin men zich veilig voelt vanwege door de overheid bedachte plannen en maatregelen om de risico’s op en de nadelige effecten van natuurrampen te beperken. Dit noemen we hazard management. Hazard Management: - Onderzoekstechnieken en modellen
Men probeert door middel van computermodellen meer inzicht te krijgen in het precieze ontstaan en oorzaak van een ramp. Vaak is het wel moeilijk te voorspellen wanneer de ramp precies plaatsvindt en met welke kracht. - Waarschuwingssystemen
Hieronder vallen de oefeningen zoals hierboven beschreven. Maar ook bijv. een computer die lichte trillingen registreert zet treinen automatisch stil. - Rampenplannen
Vaak zijn er hele plannen om de hulpverlening zo snel en effectief mogelijk op gang te brengen. Ook staat er in zo’n plan hoe de evacuatie moet verlopen etc. Verder zijn de plannen gericht op de opbouw van gebouwen, infrastructuur en openbare voorzieningen. - Bouwtechnische maatregelen
Het beperken van de schade aan gebouwen kan men doen door een bepaalde constructie te gebruiken. Men gebruikt lichtere materialen in plaats van beton. - Verzekeringen tegen natuurrampen
Veel banken in landen als Japan hebben een aparte afdeling voor verzekeringen tegen natuurrampen. Wanneer de ramp zich voltrokken met alle gevolgen van dien is het dus van belang dat de hulpverlening goed op gang komt. De beste manier om dan naar overlevenden te zoeken is zonder graafmachines en kranen want dan kan er alleen maar meer puin komen op de slachtoffer die begraven liggen onder het puin. Vaak worden er ook honden gebruikt bij het zoeken omdat het anders een veel te moeilijke klus is om overlevenden te vinden. Arme landen hebben het vaak erg moeilijk na een ramp omdat ze gewoon niet veel geld hebben om de gevolgen te kunnen betalen. Daarom is hulp uit de westerse landen van groot belang. Als deze landen weten dat er een ramp zich heeft voltrokken verspreiden ze banknummer waar men geld op kan storten en ze organiseren inzamelingsacties. Hulporganisaties zijn bij betrokken bij ontwikkelingshulp, hulp op lange termijn. Dat houdt in dat er niet alleen maar voedsel wordt gebracht maar ook artsen, mensen die met de slachtoffers praten etc. Ook is deze hulp niet voor korte tijd, want het duurt heel lang voordat een stad weer is opgebouwd en het kost veel geld. Zonder deze hulp van het Westen was het niet mogelijk een rampengebied op te bouwen en de mensen goed te helpen bij het verwerken van de ramp. 3. Waarom komen aardbevingen op de ene plek meer voor dan op de andere? Zoals op het kaartje met de breuklijnen te zien is, ligt Nederland niet op een breuklijn. De zwaarste aardbeving ooit in Nederland was 5.8 op de schaal van Richter en dit was in Roermond (1993). De meeste aardbevingen komen voor bij het botsen van twee schollen in enkele betrekkelijke smalle aardbevingsgordels zoals de transatische gordel, de circumpacifische gordel en een smalle gordel die midden door de Atlantische Oceaan loopt en de Midden-Atlantische slenk markeert. Wanneer beide schollen oceanisch zijn geven ze vaak aanleiding tot aardbevingen, maar ook aan de rand van continenten komen ze voor. Dit wil dus zeggen dat ze vaak voorkomen in de buurt van oceanen. Nederland heeft dus geluk dat het niet op een breuklijn ligt, want alleen op breuklijnen en in de buurt daarvan komen veel aardbevingen voor. En niet alleen aardbevingen maar ook veel vulkanen.