1.4 Ursachen für Erdbeben

Die Ursachen für die meisten Erdbeben sind im schalenförmigen Aufbau der Erde zu suchen. Der "feste Boden unter unseren Füßen" ist eigentlich nur eine dünne Schale. Diese Lithosphäre besteht aus der etwa 10 bis 70 km dicken Erdkruste und dem obersten Teil des oberen Erdmantels - insgesamt eine rund 100 km tiefe Schicht. Sie umgibt eine Erdkugel von etwa 12700 km Durchmesser, die ein unruhiges Innenleben hat.

Abb.10: Der Kugelschalenaufbau der Erde

Unterhalb dieser Schale schließt sich der viel dickere, aber weniger spröde Erdmantel an. Darunter wiederum liegt der Erdkern. Die hohen Temperaturen des Erdkerns heizen die darüberliegenden Schichten auf. Teile des Erdmantels setzen sich dadurch in Bewegung. Im zähplastischen Erdmantel zirkulieren die Wärmeströmungen sehr langsam. Und doch ist ihre Kraft so groß, dass sie im Laufe der Erdgeschichte die darüberliegende Lithosphäre in verschiedene Platten aufreißen konnte.

Abb.11: Zur Kontinentalverschiebung

Diese Platten bewegen sich auch heute noch gegeneinander. (An den Meeresrücken können dies einige Zentimeter pro Jahr sein.)

Abb.12: Zur Erdschollenbewegung

Zwangsläufig verhaken sich benachbarte Platten immer wieder neu. An einer solchen Stelle baut sich dann über Jahre eine stetig wachsende Spannung auf. Ist die Spannung groß genug, wird die Hemmung überwunden und die betroffenen Teile der Erdkruste verschieben sich ruckartig.

Nicht alle Erdbeben haben die gleiche Ursache: Zum einen können sich die Lithosphärenplatten in der Nähe der Erdoberfläche gegeneinander verschieben. Bei einem solchen Krustenbeben liegt der Herd typischerweise 5 bis 15 km tief. Schwache Krustenbeben zeigen manchmal nur eine seitliche Versetzung an der Erdoberfläche.

Abb.13: Prinzipskizze zur Scherbruch-Hypothese

Das wohl berühmteste Beispiel für die Markierung einer solchen Versetzung war nach einem Beben nahe Marin County an einem Weidezaun zu sehen.

Abb.14: Ein Weidezaun bei Marin County nach einem Erdbeben

Zum anderen können sich die Lithosphärenplatten aber auch unter- und übereinander verschieben: Bei solchen Tiefenbeben kann der Bebenherd sehr weit im Erdinnern liegen - 200 km und mehr.
Befindet sich der Bebenherd unter dem Meeresgrund, kommt noch etwas dazu: Es können Meereswellen entstehen, die sich auf dem Weg zum Ufer - wo sonst Flachwasser ist - zu riesigen Wellenbergen von bis zu 12 m Höhe aufbauen. Diese "Tsunamis" verursachen an Land gewaltige Zerstörungen.

Trägt man auf einer Landkarte über längere Zeit hinweg die Orte ein, an denen die Erde bebte, dann kann man die Plattenränder deutlich erkennen.
Wir sehen hier den sogenannten "Ring of fire" rund um den Pazifik - Unterhalb von Japan stoßen drei Kontinentalplatten zusammen.

Abb.15: Die Erdbeben-Orte markieren die Kontinentalplatten

Und auch der mittelatlantische Rücken hat nicht nur zufällig die gleiche Form wie Afrika: Im Programm "Seismic" von Alan Jones kann man im Zeitraffer zeigen, wie sich die Erdbeben längs dieses Rücken in vergangenen Jahren ereignet haben.

Abb.16: Erdbebenherde markieren den mittelatlantischen Rücken