Italien: Erdbeben 5,8

Erdbeben vor Sizilien. © INGVEin starkes Erdbeben der Magnitude 5,8 erschütterte gestern Abend das Tyyrhenische Meer vor Sizilien. Es lag in einer Tiefe von 449 km und dürfte sich daher an der Oberfläche kaum ausgewirkt haben. Dennoch ist der Erdstoß auf der Seismik des INGV Catania deutlich auszumachen. Das Hypozentrum lag 138 km nördlich von Palermo. Solche tiefen Rüttler könnten die Aktivität der nahegelegenen Vulkane der Liparischen Inseln (Stromboli, Vulcano) beeinflussen. Die submarine Vulkan Marsili und Vavilov liegen in gut 70 km Entfernung vom Epizentrum.

Italien: schweres Erdbeben M 6,1

Erdbeben in Italien. © EMSCIn Mittelitalien kam es heute Abend erneut zu einer Serie schwerer Erdbeben. Die beiden stärksten Erschütterungen brachten es auf Magnituden von 5,5 und 6,1. Die Hypozenten lagen in 8 und 20 km Tiefe. Es wurden zahlreiche Gebäude stark beschädigt. Über evtl. Todesopfer ist noch nichts bekannt. Der stärkste Erdstoß wurde auch im 150 km entfernten Rom bemerkt. Dort wurden leichte Schäden verursacht.

Die Beben ereigneten sich erneut im Apennin und nur ca. 50 km nördlich von Amatrice entfernt. Dieser Ort wurde erst vor 2 Monaten von einem Erdbeben zerstört, bei dem fast 300 Menschen starben.

Die beiden Erdbeben dieses Jahr vielen in eine sogenannte seismische Lücke: weiter nördlich bebte die Erde bereits 1977 und den Süden der Region traf es 2009. In dem Gebiet dazwischen bauten sich die Spannungen im Untergrund weiter auf und mussten sich irgendwann entladen. So rechneten Geoforscher mit starken Erdbeben in dieser Region, doch noch immer kann man nicht vorhersagen, wann das Ereignis eintreten wird.

Update: am stärksten betroffen wurde die Gemeinde Visso. In der historischen Altstadt wurden viele Gebäude stark beschädigt. Trotzdem sind die Behörden zuversichtlich, dass die Opferzahlen gering bleiben. Bisher ist von nur einem Toten die rede. Dieser Mann soll einen Herzinfakt erlitten haben.

Am Abend brach bei vielen Menschen Panik aus und sie flüchteten aus ihren bebenden Häusern. Die z.T. historische Bausubstanz ist nicht erdbebensicher und die teilweise 500 Jahre alten Gebäude waren schon vor dem Beben baufällig, bzw. renovierungsbedürftig. Trotz Warnung von Seiten der Geoforscher investiert der italienische Staat viel zu wenig Geld in den Ausbau erdbebensicherer Strukturen.

Dass die Schäden im Vergleich zum Amatrice-Erdbeben geringe ausgefallen sind, ist der größeren Tiefe der aktuellen Erdbeben zu verdanken. Das Beben im August lag in nur 4 km Tiefe, gegenüber den 8 und 20 km der aktuellen Erdstöße. Zudem flüchteten viele Menschen nach dem ersten Beben ins Freie, so dass sich beim stärkeren 2. Erdstoß kaum noch jemand in den Häusern aufhielt.

Magnituden, Erdbeben und Schäden

Seismogramm. © was-ct.orgMagnituden gelten als Maß für die Stärke von Erdbeben und werden meistens aus den Maximalamplituden von Seismogrammen ermittelt. Diese Amplituden werden in einem linearen Zusammenhang mit der Energiefreisetzung gebracht, wodurch die Stärke verschiedener Erdbeben vergleichbar wird.

Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Magnituden-Skalen, die allerdings untereinander schwer zu vergleichen sind:

Richterskala

Am bekanntesten ist die Richterskala, die heute kaum noch benutzt wird. Sie wurde in den 1930iger Jahren von Charles Richter entwickelt und wird wissenschaftlich als Lokalbebenmagnitude (ML) bezeichnet. Sie eignet sich nur für Erdbeben bei denen der Abstand zwischen dem Erdbebenzentrum (Epizentrum) und dem Seismographen kleiner als 1000 km ist.

Die Richterskala stellt eine logarithmische Beziehung zwischen dem Abklingverhalten einer seismischen Welle und deren Stärke her. Als Grundlage für diese Funktion dient die Beobachtung, dass es einen Zusammenhang zwischen dem maximalen Ausschlag eines Seismogramms und der Entfernung zum Epizentrum gibt. Richter stellte den dekadischen Logarithmus der Amplitudenwerte als Funktion vom Abstand des Messinstruments zum Epizentrum dar. Eine Erhöhung um eine Magnitude entspricht einer Verzehnfachung der Amplitude.

Für die Darstellung von Erdbeben mit Magnituden größer 6,5 taugt die Richterskala allerdings nichts. Ein Problem der meisten Magnituden-Skalen ist, dass sich die Amplituden im oberen Bereich nur noch wenig erhöhen, wenn mehr Energie freigesetzt wird. Diese Eigenschaft wird als Sättigungsproblem bezeichnet.

Oberflächenwellen-Magnitude

Die Energie eines Erdbebens lässt sich am besten berechnen, wenn man die Oberflächenwellen-Magnitude (Ms) betrachtet und sie in einer logarithmischen Funktion verwendet. Kernaussage dieser Funktion ist, dass bei der Erhöhung der Magnitude um eine Stufe das 32-fache an Energie frei wird. Bei einer Erhöhung um 2 Magnituden wird bereits mehr als 1000 Mal soviel Energie frei.

Moment-Magnituden-Skala

Um das Sättigungsproblem zu umgehen wurde die Moment-Magnituden-Skala (Mw) entwickelt. Sie ist heute quasi Standard und wird oft unwissentlich verwendet, wenn in den Medien von der Richterskala die Rede ist. Die Mw-Skala wurde 1977 von Kanamori eingeführt und basiert auf dem Seismischen Moment (Mo). Dies ist ein Skalarprodukt aus der Größe der Bruchfläche im Untergrund, der mittleren Verschiebung der Gesteinsblöcke und dem Schermodul des Gesteins. Das Seismische Moment wird mittels einer Formel aus der Oberflächenwellen-Magnitude bestimmt, erfährt aber keine Sättigung im oberen Amplitudenbereich. Daher eignet sich die Mw dazu die Stärken großer Erdbeben zu vergleichen. Die Moment-Magnituden-Skala ist begrenzt. Sie endet bei 10,6. Man nimmt an, dass die feste Erdkruste bei dieser Magnitude komplett zerbricht. Das stärkste jemals gemessene Erdbeben ereignete sich 1960 in Chile. Das Valdivia Erdbeben brachte es auf Mw 9,5 in 33 km Tiefe.

Die Betrachtung der Magnitude alleine reicht allerdings nicht aus um die Schäden eines Erdbebens zu qualifizieren. Man kann zwar abschätzen, dass mögliche Schäden eines energiereichen Erdbebens höher sind, als von einem Schwächeren. Ein entscheidendes Kriterium ist allerdings auch die Tiefe des Erdbebens. Je näher ein Hypozentrum an der Erdoberfläche liegt, desto fataler seine Auswirkungen. Dabei kann es sein, dass ein schwächerer, aber flacher liegender Erdstoß mehr Schaden anrichtet, als ein stärkerer tief liegender Erdstoß. Die Vorschädigung der Bausubstanz ist ebenfalls ein wichtiges Kriterium um mögliche Schäden und Opferzahlen abzuschätzen. Oberflächennahe heißt im Allgemeinen eine Tiefe geringer als 10 km. Erdbeben in Tiefen größer 20 km verlaufen meistens weniger tragisch, es sei denn sie waren sehr stark.

(Quelle: WIKIPEDIA, USGS, GFZ)

Katla: Erdbeben M 3,9

Der isländische Vulkan Katla wurde gestern von einem Erdbeben M 3,9 erschüttert. Es war der Auftakt zu einem Schwarmbeben. Der subglaziale Vulkan steht in den letzten Wochen aufgrund erhöhter Seismik öfters in den Schlagzeilen und ein baldiger Vulkanausbruch wird immer wahrscheinlicher.

Zudem gab es Vorgestern 3 Beben am Ätna. Das Stärkste hatte eine Magnitude von 3,0. Die Hypozentren lagen in 5-6 km Tiefe unter der Ostflanke des Vulkans. Die Seismik ist in den letzten Tagen generell etwas erhöht.

Ein Beben M 5,6 manifestierte sich in der südjapanischen Inselwelt unweit des Suwanose-jima. Spannend, ob es dort in den nächsten Tagen zu neuen Eruptionen kommen wird.

Während meiner Abwesenheit kam es zu mehreren stärkeren Ascheeruptionen am Turrialba in Costa Rica. Der Flughafen von San José musste zeitweise geschlossen werden..

Mauna Loa: Erdbeben M 4,1

Erdbeben unter dem Mauna Loa. © EMSCHeute Nachmittag ereignete sich unter der Südwestflanke des Mauna Loa auf Hawaii ein Erdbeben der Magnitude 4.1. Das Hypozentrum lag in nur 1 km Tiefe. Das HVO registriert schon seit Monaten eine Zunahme der Seismik und leichte Inflation. Die Vermutung liegt nahe, dass sich Magma in der Magmakammer akkumuliert. Es scheint nur eine Frage der Zeit zu sein bis der größte aktive Vulkan der Erde wieder Ausbricht. Seine letzte Eruption fand 1984 statt. (Quelle EMSC)

Erdbeben in Italien: Opferzahlen steigen

Nach dem verheerenden Erdbeben, dass Mittelitalien in der Nacht zum Mittwoch erschütterte, steigen die Opferzahlen deutlich: bisher wurden 247 Menschen tot geborgen. Die Zahl wird noch deutlich ansteigen, denn es werden noch Hunderte vermisst. In der zuvor idyllischen Bergregion hielten sich zudem Tausende Touristen auf. 70 werden unter den Trümmern des historischen Hotels Roma vermutet.

Am schlimmsten Betroffen sind die 3 Ortschaften Amatrice,  Accumoli und Pescara. Sie sind praktisch vollkommen zerstört, nur einzelne Gebäude scheinen unversehrt. Ein Krankenhaus und ein Kloster stürzten ein. alleine unter den Trümmern dieser Gebäude werden noch zahlreiche Opfer vermutet.

Die Rettungsarbeiten scheinen gut koordiniert zu sein: der italienische Katastrophenschutz ist richtig vorbereitet und bestens ausgerüstet. So setzt die Feuerwehr Drohnen zur Opfersuche und Dokumentation ein (Video oben). Trotzdem ist der Zugang in die Region schwierig und der Einsatz von schwerem Gerät muss sehr vorsichtig erfolgen, damit Verschüttete nicht durch die Grabungsarbeiten umkommen.

Die Schäden, die durch dieses Erdbeben verursacht wurden, erscheinen besonders hoch. Dies liegt vor Allem an der geringen Tiefe der Bruchzone: das Hypozentrum lag nur 4 km unter der Oberfläche (nicht 10 km wie das USGS zunächst berichtete), zum Anderen ist die Bausubstanz in dieser Region sehr alt. Die Mauern der Gebäude sind zwar dick, aber dadurch unflexibel, was im Falle eines Erdbebens schlecht ist. Moderne Gebäude müssen in dieser Region strenge Bauauflagen erfüllen damit sie wenigstens bis zu einem bestimmten Grad erdbebensicher sind.

Eine Notiz am Rande: am Kilauea auf Hawaii gab es 2 Erdbeben M 3,8 und 3,5. Diese manifestierten sich wenige Kilometer östlich der Gipfelcaldera.

Gestern ließ eine Zunahme der Inflation den Lavasee im Halemaʻumaʻu-Krater auf einen neuen Hochstand steigen: er befand sich ca. 20 m unterhalb des Kraterrandes. Dass war der höchste Stand seit Mai 2015. Lava war von der Besucherplattform des Jagger-Museums aus sichtbar. Heute viel der Lavaseespiegel wieder auf 32 m unter dem Kraterrand.

Gestern ereigneten sich auch 2 Erdbeben mit Magnituden größer 3 nahe der Gipfelcaldera.

Derweilen ist auch der ocean entry an der Küste aktiv. Lavastrom 61 g bildete inzwischen ein richtig breites Lavafeld und mündet auf einer Breite von 1 km in den Ozean.

Italien: starkes Erdbeben M 6,2

Erdbeben in Italien. © EMSC

Mittelitalien wurde heute Nacht von einem starken Erdbeben der Magnitude 6,2 erschüttert. Das Hypozentrum lag in nur 4 km Tiefe. Das Beben richtete große Schäden mit zahlreichen Toten (aktuell 21) und Verletzten an. Das Epizentrum lag in der Provinz Perugia südöstlich der Stadt Norcia. Die Erdstöße wurden im 77 km entfernte Rom deutlich wahrgenommen. Es fanden und finden zahlreiche Nachbeben statt: 2 von ihnen hatten Magnituden größer als 5.

In mehreren Dörfern und Kleinstädten wurden große Verwüstungen angerichtet. Es wurde auch eine Brücke so stark beschädigt, dass sie nicht mehr befahrbar ist. Zudem wurden mehrere Zugangsstraßen durch Erdrutsche blockiert. Dass erschwert die Rettungsarbeiten sehr. Die entlegenen Bergregion in Abruzzen liegt fernab der Ballungszentren, ansonsten wäre die Schäden noch dramatischer. 

Der "Adriatische Sporn" ist ein Stück Afrika, dass in der Adria bis zu den Alpen vordringt. © GFZDas Beben ereignete sich in den Abruzzen, einem Teil des Apennin-Gebirges. Dieses entsteht durch die Kollision von Afrika und Europa entlang des Adriatischen Sporns: entlang der Adria dringt ein schmales Stück Afrika bis weit in Europa ein und verursacht neben der Auffaltung des Apennin auch die Bildung der Alpen. Diese Plattenkollision sorgt für große Spannungen in der Erdkruste, die sich über lange Zeiträume akkumulieren und dann plötzlich entladen. Das Beben von heute ereignete sich entlang der gleichen Störungszone wie das letzte starke Erdbeben von 2009. Damals war die Stadt L’Aquila besonders stark betroffen. Es starben fast 300 Menschen. Diese Beben hatte auch juristisches Nachspiel: führende Geowissenschaftler des INGV und Katastrophenschutzes standen vor Gericht, weil sie Vorbeben nicht als Anzeigen eines bevorstehenden starken Erdbebens erkannten und keine Warnungen ausgaben. 

Der 24. August scheint ein Schicksalstag Italiens zu sein, denn an diesem Datum jährt sich der verheerende Vulkanausbruch des Vesuv der Pompeji zerstörte.

Das EMSC registrierte keine wahrnehmbare Steigerung der seismische Aktivität im Vorfeld des aktuellen Erdbebens. Wohl aber einige Erschütterungen in der Long-Valley-Caldera in den USA.

(Quelle der Erdbebendaten: EMSC)

Australien: Erdbeben M 5,7

Update 19.August: Heute ereignete sich ein starkes Seebeben M 7,4 bei den South Sandwich Islands. Das Hypozentrum lag in 10 km Tiefe. So ein Beben kann durchaus einen Tsunami auslösen.

Originalmeldung: Erdbeben in Australien kommen nicht gerade oft vor. Daher ist das heutige mittelstarke Erdbeben der Magnitude 5,7 eine Meldung wert. Das Hypozentrum lag wenige Kilometer offshore vor der Ostküste von Queensland. Es folgten bereits mehrere Nachbeben.

Ein interessantes Erdbeben M 4,4 ereignete sich in Guatemala. Das Hypozentrum lag in 184 km Tiefe in relativer Nähe zu den Vulkanen Fuego und Santiaguito.

Island: zahlreiche Beben

Zahlreiche Erdbeben manifestieren sich auf Island. © IMOAuf Island ereigneten sich in den letzten 48 Stunden zahlreiche Erdbeben. 8 hatten Magnituden zwischen 3 und 4. Unter dem Bardarbunga manifestierten sich 3 dieser Beben. Sie sind sehr wahrscheinlich mit dem Absinken bzw. Kollabieren des Calderadaches assoziiert. Dieser Prozess hält seit der Eruption im letzten Jahr an. Für die Wissenschaftler eine seltene Gelegenheit diesen Prozess vor Ort zu beobachten. 

Die Beben im Norden Islands gehen wahrscheinlich mit einer Magmaintrusion an der Tjörnes-fracture-zone einher. Solche Ereignisse sind dort öfters zu verzeichnen. 

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