Aardbeving & vulkaanuitbarsting

Wat gebeurt er bij een aardbeving? Waardoor komt een vulkaanuitbarsting? Waar was de zwaarste aardbeving? Wat is de schaal van Richter? Wat betekent magnitude, het epicentrum, hypocentrum, hot spot (hotspots) of isoseist? Waarom komen in sommige landen veel aardbevingen of vulkaanuitbarstingen voor? Welke vulkaan veroorzaakte de ergste uitbarsting? Boeiende geologische verschijnselen, seismologische en vulkanologische weetjes in vraag en antwoordvorm.

Vulkaanuitbarstingen en aardbevingen

• Wat gebeurt er bij een aardbeving?
• Waar kwamen de zwaarste aardbevingen voor?
• De Schaal van Richter
• Waarom zijn er in bepaalde landen zo veel aardbevingen en vulkaanuitbarstingen?
• Waardoor komt een vulkaanuitbarsting precies?
• Welke vulkaan veroorzaakte de ergste uitbarsting?

Wat gebeurt er bij een aardbeving?

Beweging

Een aardbeving is een trilling of schokkende beweging van de aardkorst. Dat de aarde in bepaalde mate in beweging is en kleine schokjes maakt, is in principe normaal. Dit is in dusdanige mate dat hiervan niets te merken valt.
De aardkorst bestaat uit platen die steeds in beweging zijn. Soms gebeurt het dat er twee platen langs elkaar heen schuren, waardoor er wrijving en spanning wordt opgebouwd en in de aardkorst plotseling enorm veel energie vrijkomt. Deze spanning kan tot zulke grote hoogte stijgen, dat de platen met een schok langs elkaar heen schuiven. De aardbeving vindt plaats op het moment van de verschuiving. Bij een aardbeving begint de bodem te trillen en te schudden. Deze schokken kunnen enkele seconden tot minuten duren en kunnen zo krachtig zijn, dat huizen en gebouwen volledig instorten.

Epicentrum

De trillingen van een aardbeving verspreiden zich als uitdijende kringen over het aardoppervlak (als kringen in het water). Het midden van deze cirkel, het punt op het aardoppervlak dat het dichtst bij de haard zit, wordt epicentrum genoemd (epi is in het Grieks 'op'). Op dit punt zijn de schokken het zwaarst c.q. worden de aardbevingsgolven het sterkst waargenomen en veelal vinden hier ook de meeste verwoestingen plaats.

Hypocentrum

Het hypocentrum is de plek in de ondergrond waar een aardbeving ontstaat, veelal gevormd door een breuk of door een ondergrondse explosie. Het hypocentrum wordt ook wel haard genoemd (hypo is in het Grieks 'onder').
Samengevat: Het denkbeeldige punt waar de beving ontstaat (waar de energiedichtheid het grootst is) heet het hypocentrum. Het punt aan het aardoppervlak loodrecht hierboven, wordt het epicentrum genoemd.

Isoseist

Als je een lijn om het epicentrum heen trekt van punten waar een gelijke intensiteit van de beving plaatsvindt, spreek je van isoseist. Hiermee kom je terecht bij de naam van de wetenschap die zich specifiek bezighoudt met aardbevingen: De Seismologie.

In de meeste gevallen vindt een aardbeving in de aardkorst diep onder de oppervlakte plaats, hetgeen om en nabij 30 kilometer diep is. Er hebben zich echter ook bevingen voorgedaan op dieptes van bijna 700 kilometer.

Aardbevingen kunnen ook veroorzaakt worden door instorting van onderaardse grotten of door een meteorietinslag, hetgeen niet zo heel vaak voorkomt. Tevens kan een aardbeving ontstaan als gevolg van een uitbarsting van een vulkaan (zie hieronder).

Aardbevingen doen zich dus voor op plekken waar lagen gesteente plotseling verschuiven, waar grote scheuren in het gesteente onder de bodem voorkomen. Het gesteente aan weerszijden van zo'n scheur wrijft dan langs elkaar of botst tegen elkaar aan, hetgeen tot de aardbeving leidt.

In plaats van schuivende c.q. schurende platen, kan het ook voorkomen dat de ene plaat onder of over de andere plaat schuift, hetgeen een overvloed aan substantie geeft dat tot het ontstaan van een gebergte kan leiden. Dit is wat gebeurde bij het Himalaya-gebergte. Meer informatie hierover kun je vinden in Bergen en Gletsjers.

Waar kwamen de zwaarste aardbevingen voor?

De zwaarste aardbeving ooit, die zich in de geschiedenis heeft voorgedaan en de meeste mensenlevens heeft gekost, was in China. In 1556 kwamen door een aardbeving in Sjensi (Shaanxi) meer dan 800.000 mensen om het leven.
Korter geleden, heeft de geschiedenis zich in 1976 herhaald, toen een aardschok in China weer 750.000 mensen het leven kostte. Bij deze twee aardbevingen tezamen kwamen net zoveel mensen om het leven dan het aantal inwoners van Noord-Ierland. Dit zijn aardbevingen waarbij de meeste doden zijn gevallen, hetgeen niet noodzakelijkerwijs de meest krachtige bevingen hoven te zijn.

Sinds 1900

De drie meest krachtige aardbevingen (uitgedrukt op de schaal van Richter) sinds 1900, waren in 1960 in Chili (9.5), 1964 in Alaska (9.2) en in 1952 in Rusland (9.0). Het cijfer 9 is een waarde op de schaal van Richter en een indicatie voor een zeer krachtige beving.

Aardbevingen meest frequent

Het meest frequent komen aardbevingen voor in gebieden rond de Grote Oceaan, in het Middellandse Zeegebied, de Himalaya en Indonesië. Tevens komen ook bevingen voor midden in oceanen, zogenaamde zeebevingen, waardoor een vloedgolf of tsunami veroorzaakt wordt (die zich helaas recentelijk op 26 december 2004 ook in alle hevigheid heeft voorgedaan, waarbij meer dan 200.000 doden vielen). Meer informatie is te vinden in Zeeën en Oceanen.

De Schaal van Richter

In 1935 is door de geoloog Charles Richter -waarnaar de schaal genoemd is- een formule ontwikkeld waarmee seismologische meetresultaten aangegeven kunnen worden. De waarde c.q. kracht van deze metingen wordt magnitude genoemd.

Waarden Richterschaal

De kracht of zwaarte van de aardbeving wordt aangegeven op de schaal van Richter, welke loopt van 1 t/m 8 en hoger, en die wordt uitgedrukt in logaritmische getallen. Zo houdt 1 punt meer op de schaal, 10 x zo veel kracht in. Een aardbeving met kracht 4 op de Richterschaal is dus 10x zo zwaar als een aardbeving met kracht 3 etc. De meeste aardbevingen hebben een kracht (magnitude) 3 of minder. De impact van de verschillende magnitudes c.q. waarden op de Richterschaal worden hieronder aangegeven; tussen haakjes de frequentie van voorkomen wereldwijd.

Magnitude - Kracht waarden

• Magnitude tot 2.5 is een niet voelbare beving, maar kan wel seismologisch gemeten worden (gem. 900.000 x per jr)
• Magnitude 2.5 tot 5.5 is wel voelbaar, maar heeft meestal een geringe schade (gem. 30.000 x per jr)
• Magnitude 5.5 tot 6.0 is goed voelbaar en geeft geringe schade aan gebouwen (gem. 500 x per jr)
• Magnitude 6.0 tot 7.0 kan veel schade aanrichten, zeker in dicht bevolkte gebieden (gem. 100 x per jr)
• Magnitude 7.0 tot 8.0 is een grote, krachtige aardbeving met erg veel schade (gem. 20 x per jr)
• Magnitude boven 8.0 is een zeer grote en krachtige aardbeving, met een verwoestend effect. Gebieden die in de buurt van het epicentrum liggen, worden dan ook veelal volledig verwoest (gem. 1 x in de 5 à 10 jr)

Waarom zijn er in bepaalde landen zo veel aardbevingen en vulkaanuitbarstingen?

Aardkorstplaten

Er zijn circa 500 vulkanen op aarde en ze komen slechts in bepaalde delen van de wereld voor. Ook aardbevingen schokken de grond in die bepaalde delen. Deze plaatsen c.q. landen liggen namelijk boven de randen van platen of grote secties van de aardkorst. Zoals hierboven is uiteengezet, schuiven deze platen schuiven naar elkaar toe en (botsen) tegen elkaar op. Dit veroorzaakt zowel aardschokken als vulkaanuitbarstingen in de landen die boven de randen van die aardkorstplaten liggen.

Hot spot

Een uitzondering hierop vormen hot spots. Dit zijn gebieden die niet boven de naden van platen liggen, maar waar heet materiaal door de aardkorst heen naar boven komt.

De vulkanische vormen: vulkanische vlakten, geisers, warmwaterbronnen en kokende modderbronnen komen in de buurt van vulkanen voor. Het zijn officieel geen vulkanen, daar ze geen uitgesproken reliëf kennen. Deze vormen ontstaan als gevolg van een dunnere aardkorst in de omgeving c.q. buurt van vulkanen. De vulkanologie houdt zich met al deze verschijnselen bezig en is de tak van wetenschap die vulkanen en vulkanologische fenomenen bestudeerd en onderzoekt.

Waardoor komt een vulkaanuitbarsting precies?

Een vulkaan, ook wel vuurspuwende berg genoemd, heeft veelal de vorm van een kegelvormige berg. Bij een uitbarsting (eruptie) van een vulkaan, stroomt de roodgloeiende lava (vloeibaar gesteente) uit de top, waarbij rook en as soms duizenden meters de lucht in schieten.

Binnenin de vulkaan leidt een pijp (gang, tunnel) diep de aarde in, waar het ontzaglijk heet is. De lava wordt vanuit 'kamers' (ondergrondse ruimtes, holtes) vloeibaar gesteente opgestuwd door de pijp. Over het algemeen komt de uitbarsting spoedig tot staan en raakt de pijp geblokkeerd. Jaren later kan een vulkaan opnieuw uitbarsten als de lavadruk binnenin zo hoog is, dat de pijpblokkade wordt doorbroken. Het kan zelfs voorkomen dat er zo veel druk binnenin ontstaat, dat de vulkaan plotseling explodeert, waarbij top en delen van de zijkant weggeslingerd worden.

Welke vulkaan veroorzaakte de ergste uitbarsting?

De zwaarste vulkaanuitbarsting die men kent, was de Krakatau in Indonesië. Deze explodeerde in 1883, waarbij meer dan 36.000 mensen om het leven kwamen. Het merendeel stierf als gevolg van de enorme vloedgolf lava die door de explosie ontstond. Deze bereikte maar liefst een hoogte van 36 meter. De ontploffing was hoorbaar tot op 5000 kilometer afstand. Echter, een nog vijfmaal zo krachtige vulkaanexplosie heeft zich voorgedaan omstreeks 1645 v.Chr. in Griekenland. De restanten van deze vulkaan zijn nog te zien op het eiland Santorini of Thera. Niemand weet hoe groot de verwoesting is geweest die er door veroorzaakt werd, maar sommigen hebben het vermoeden dat dit de bron is van (de legende van) het verzonken land Atlantis.

Lees verder

• Bergen, gletsjers & lawines
• Grotten en Druipsteengrot
• De Aarde (aardbol)
• Zeeën en oceanen: weetjes en vraag & antwoord
• De Atmosfeer (meteorologie)