Wie entstehen Erdbeben?

Erdbeben sind Bruchprozesse im Gestein, die zu Erschütterungen der Erdoberfläche führen. Die meisten Schadensbeben haben einen tektonischen Ursprung.

Erdbeben entstehen durch eine plötzliche Verschiebung entlang einer Bruchfläche in der Erdkruste und der daraus resultierenden Freisetzung der angesammelten elastischen Energie. Diese Bruchzonen finden sich vor allem an Plattengrenzen. Das sind die Regionen, an denen tektonische Platten sich voneinander wegbewegen und auseinander driften. Man spricht hier auch von divergierenden Plattengrenzen. Es gibt aber auch Regionen, an denen die Plattengrenzen sich aufeinander zubewegen und eine schwerere ozeanische Platte unter einer leichteren kontinentalen Platte in den Erdmantel wegtaucht (Subduktion). Man spricht hier auch von konvergierenden Plattengrenzen. An den Plattengrenzen kommt es immer wieder zu teilweise heftigen Erdstößen, beispielsweise an der Westküste Nord- und Südamerikas, in Indonesien, Japan, Zentralasien, China, der Türkei, aber auch in Italien und Griechenland.

Eine Erdbebenvorhersage ist nach dem heutigen Wissensstand nicht möglich. Das heißt, es kann keine genaue Aussage gemacht werden, wo genau sich ein Erdbeben ereignen und wie stark es sein wird. Dennoch sind die Regionen bekannt, in denen es immer wieder zu Erdbeben kommen kann. Hier setzen sogenannte Erdbebenfrühwarnsysteme an. Sie dienen dazu, Erdbeben möglichst schnell zu erkennen. Dabei wird die Kenntnis über die unterschiedliche Laufzeit von Erdbebenwellen genutzt.

Allerdings sind in den meisten Fällen die Vorwarnzeiten sehr kurz, vor allem, wenn die betroffenen Orte sehr Nahe am Epizentrum liegen. Mittels leistungsstarker Seismometer-Netzwerke in den besonders gefährdeten Gebieten versucht man, die Vorwarnzeit so zu gestalten, dass im Falle eines Erbebens kritische Infrastrukturen wie Kraftwerke oder Strom- und Gasleitungen noch abgeschaltet werden können. Für ausführlichere Informationen zu Erdbeben-Frühwarnsystemen siehe auch ESKP-Beitrag "Gegenwart und Zukunft von Frühwarnsystemen für Erdbeben".

Sofern nicht die Dynamik der Erdplatten das Erdbeben ausgelöst hat, können Beben auch durch vulkanische Aktivitäten, große Bergstürze oder Hangrutschungen verursacht werden. Darüber hinaus gibt es auch vom Menschen verursachte Erdbeben. Diese können beispielsweise durch Förder-, Injektions- und Geothermiebohrungen, durch Bergbauaktivitäten oder das Aufstauen von Wasser ausgelöst werden. Solche Erdbeben werden auch als induzierte Seismizität oder induzierte Beben bezeichnet. Hierzu gibt es ebenfalls einen ausführlichen ESKP-Beitrag "Menschgemachte Erdbeben – induziert oder ausgelöst?"
Text: Dr. Ute Münch, fachliche Durchsicht: Prof. Frederik Tilmann, Deutsches GeoGorschungszentrum (GFZ)

Linktipp:

Fragen und Antworten zum Thema Erdbeben. Experten des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) geben Antworten

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