Erdbeben auf der Karte

Was ist ein Erdbeben?

Ein Erdbeben ist die Erschütterung des Bodens durch eine plötzliche Freisetzung von Energie in den äußeren Schichten der Erde. Fast diese gesamte Energie stammt aus Gestein, das entlang einer Verwerfung bricht und abgleitet — einem Bruch in der Kruste, an dem sich zwei Blöcke aneinander vorbei bewegen. Während die tektonischen Platten aneinander reiben, baut sich langsam Spannung auf, und wenn die Reibung, die die Verwerfung hält, schließlich nachgibt, verrutscht das Gestein in Sekunden. Die Energie breitet sich als seismische Wellen aus — das ist es, was wir als Erschütterung spüren (U.S. Geological Survey).

Der Punkt unter der Erde, an dem der Versatz beginnt, ist der Hypozentrum (oder Herd); die Stelle an der Oberfläche direkt darüber ist das Epizentrum. Die Karte oben zeigt Epizentren. Jeder farbige Punkt ist ein aufgezeichnetes Erdbeben, platziert dort, wo der USGS sein Epizentrum lokalisiert hat, und eingefärbt danach, wie tief unter der Oberfläche der Bruch begann.

Wo Erdbeben auftreten

Erdbeben sind nicht zufällig verteilt. Stelle die Karte auf „alles bis hierher“, und die Punkte zeichnen ein Netz schmaler Linien, die sich um den Globus ziehen — das sind die Grenzen zwischen den tektonischen Platten der Erde. Rund 90 % der Erdbeben weltweit, und die meisten der stärksten, treten am Rand des Pazifiks im Gürtel auf, der als Pazifischer Feuerring bekannt ist (U.S. Geological Survey).

Die anderen großen Gürtel sind leicht zu erkennen: der alpidische Gürtel, der vom Mittelmeer über den Himalaya bis nach Indonesien verläuft, und die mittelozeanischen Rücken, ein durchgehendes Unterwassergebirge, an dem neuer Meeresboden entsteht und Platten auseinanderdriften. Wo zwei Platten kollidieren und eine unter die andere abtaucht — eine Subduktionszone — entstehen die stärksten Erdbeben des Planeten.

Eine Minderheit der Erdbeben ereignet sich weit entfernt von jeder Plattengrenze. Diese Intraplatten-Erdbeben sind seltener, können aber trotzdem zerstörerisch sein: die Serie von New Madrid 1811–1812 im Zentrum der USA und das Bhuj-Erdbeben 2001 in Indien sind bekannte Beispiele.

Flache und tiefe Erdbeben

Erdbeben werden nach der Tiefe ihres Hypozentrums eingeteilt. Flache Erdbeben (0–70 km) machen etwa drei Viertel der weltweit freigesetzten Energie aus und verursachen den größten Teil der Schäden, weil die Erschütterung weniger Gestein durchqueren muss, bevor sie die Oberfläche erreicht. Mitteltiefe (70–300 km) und tiefe (300–700 km) Erdbeben treten fast ausschließlich innerhalb von Platten alten Meeresbodens auf, die in den Mantel subduziert sind (U.S. Geological Survey).

Kein Erdbeben wurde jemals zuverlässig aus mehr als etwa 700 km Tiefe aufgezeichnet. Darunter ist das Gestein heiß genug, um durch Fließen statt durch spröden Bruch nachzugeben, sodass sich keine Spannung bis zu einem plötzlichen Versatz aufbauen kann. Auf der Karte erscheinen tiefe Erdbeben in Blau und Violett und häufen sich hinter Subduktionszonen — landeinwärts vom Tiefseegraben, auf der Seite, zu der der Meeresboden absinkt.

Wie die Stärke eines Erdbebens gemessen wird

Die Zahl zu einem Erdbeben ist seine Magnitude — ein Maß für die an der Quelle freigesetzte Energie. Die ursprüngliche Richterskala (Lokalmagnitude, M_L), 1935 von Charles Richter entwickelt, funktioniert gut für mittelstarke Erdbeben in Südkalifornien, gesättigt aber bei großen. Seit den 1970er-Jahren verwenden Seismologen die Momenten-Magnitude (M_w), die aus der physischen Größe des Verwerfungsbruchs berechnet wird und nicht sättigt (Hanks & Kanamori, 1979). In Nachrichten heißt es oft noch „Richter“, aber der Wert ist fast immer die Momenten-Magnitude.

Die Skala ist logarithmisch. Jeder ganze Schritt nach oben vervielfacht die auf einem Seismographen aufgezeichnete Amplitude der Bodenbewegung um etwa 10 und die freigesetzte Energie um etwa 32. Ein Erdbeben der Magnitude 7 setzt also rund 1.000-mal so viel Energie frei wie eines der Magnitude 5 und etwa eine Million Mal so viel wie eines der Magnitude 3.

Die Magnitude beschreibt das Erdbeben an seiner Quelle. Wie stark der Boden an einem bestimmten Ort tatsächlich bebt — was von Entfernung, Tiefe und lokalem Untergrund abhängt — wird separat durch die Intensität beschrieben, angegeben auf der zwölfstufigen Modifizierten Mercalliskala (I, kaum wahrnehmbar, bis XII, völlige Zerstörung).

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Jeder Kreis ist ein Erdbeben. Mit den Bedienelementen kannst du filtern und durch die Zeit bewegen:

• Farbe zeigt die Herdtiefe: Rot und Orange sind flach (0–70 km), Gelb ist mitteltief, Blau und Violett sind tief (150 km und mehr).
• Größe skaliert mit der Magnitude. Da die Skala logarithmisch ist, wird ein Kreis der Magnitude 8 weit größer gezeichnet als einer der Magnitude 5 — das spiegelt einen realen Unterschied von tausendfach mehr Energie wider.
• Der Jahresregler bewegt sich Jahr für Jahr durch die Aufzeichnung. Drücke Abspielen, um von 1900 bis heute zu laufen.
• Zeigen wechselt zwischen einem einzelnen Jahr, einem gleitenden 5-Jahres-Fenster, einem ganzen Jahrzehnt oder der gesamten bis zum gewählten Jahr aufsummierten Aufzeichnung.
• Min. Magnitude blendet kleinere Ereignisse aus, damit das Muster der stärksten Erdbeben hervortritt.

Ein Hinweis zu den frühen Jahren: Die Instrumentenabdeckung vor etwa 1960 war dünn, besonders auf der Südhalbkugel und in den offenen Ozeanen, sodass frühe Jahrzehnte die tatsächliche Aktivität unterzählen und zu großen, gut aufgezeichneten Beben verzerrt sind. Das Muster wird ab etwa den 1970er-Jahren global verlässlich, als das World-Wide Standardized Seismograph Network voll in Betrieb ging.

Einige Erdbeben in der Aufzeichnung

Wenn man den Regler auf die richtigen Jahre zieht, erscheinen Ereignisse, die die moderne Seismologie geprägt haben. Alle Magnituden unten sind die Momenten-Magnitude-Werte des USGS:

• 1960 — Valdivia, Chile (M9,5): das stärkste jemals instrumentell aufgezeichnete Erdbeben. Es brach etwa 1.000 km der Plattengrenze auf und erzeugte einen pazifikweiten Tsunami.
• 1964 — Prince William Sound, Alaska (M9,2): das stärkste in Nordamerika aufgezeichnete. Seine Nachbebenwolke ist auf der Karte für dieses Jahr deutlich zu sehen.
• 2004 — Sumatra–Andamanen (M9,1): der Bruch verlief über rund 1.300 km; der Tsunami tötete etwa 228.000 Menschen rund um den Indischen Ozean.
• 2011 — Tōhoku, Japan (M9,1): der Bruch vor der Küste und der Tsunami verursachten den Reaktorunfall von Fukushima; die dichte Nachbebenserie vor Nordostjapan sticht auf der Karte hervor.
• 1976 — Tangshan, China (M7,6): ein flaches Erdbeben direkt unter einer Stadt; offizielle Zahlen nennen 242.000 Tote, eines der verheerendsten des 20. Jahrhunderts.

Über die Daten

Jedes Erdbeben auf dieser Karte stammt aus dem USGS Earthquake Catalog, bereitgestellt über den FDSN Event Web Service. Er wird vom National Earthquake Information Center des U.S. Geological Survey aus tausenden seismischen Stationen weltweit zusammengestellt und ist gemeinfrei.

Wir zeigen jedes Ereignis ab Magnitude 4,5 von 1900 bis heute. Diese Schwelle ist bewusst gewählt: Unterhalb von etwa Magnitude 4,5 ist der historische globale Katalog unvollständig und stark auf gut instrumentierte Regionen wie Kalifornien und Japan ausgerichtet, sodass eine niedrigere Grenze manche Länder viel seismisch aktiver erscheinen ließe, als sie sind — nur weil sie mehr Seismometer haben. Ab Magnitude 4,5 ist der moderne Katalog nahezu global vollständig.

Der USGS lokalisiert etwa 20.000 Erdbeben pro Jahr — rund 55 pro Tag — und schätzt, dass jährlich mehrere Millionen auftreten, die meisten zu klein, um spürbar zu sein. Am oberen Ende ereignet sich weltweit im Schnitt etwa einmal pro Jahr ein Erdbeben der Magnitude 8 oder größer.

Häufig gestellte Fragen

Zeigt diese Karte Erdbeben, die gerade jetzt passieren?

Nein. Es ist ein historisches Archiv, das regelmäßig aktualisiert wird, kein Live-Feed. Für Echtzeitinformationen siehe die USGS-Karte „Latest Earthquakes“ oder deine nationale seismologische Behörde.

Warum bilden die Erdbeben Linien, statt die ganze Karte zu bedecken?

Die Linien sind die Grenzen zwischen den tektonischen Platten. Dort konzentriert sich fast die gesamte Spannung, die Erdbeben antreibt, weil sich die Platten dort gegeneinander drücken, ziehen oder aneinander vorbeischieben. Das Innere der Platten ist vergleichsweise ruhig.

Warum gibt es vor 1960 so wenige Erdbeben?

Seismometer waren seltener und weniger empfindlich, und große Regionen — die Ozeane, die Südhalbkugel, die Antarktis — hatten fast keine Abdeckung. Nur die stärksten Erdbeben wurden erkannt und lokalisiert. Globale Vollständigkeit ab Magnitude 4,5 besteht seit etwa den 1970er-Jahren.

Was ist der Unterschied zwischen Richterskala und Momenten-Magnitude?

Die Richterskala (Lokalmagnitude) war für mittelstarke Erdbeben auf einem bestimmten Instrument in Südkalifornien kalibriert und unterzählt sehr große Erdbeben. Die Momenten-Magnitude basiert auf der physischen Größe des Verwerfungsbruchs und funktioniert über den gesamten Bereich. Moderne gemeldete Magnituden sind Momenten-Magnitude, auch wenn Medien sie „Richter“ nennen.

Was war das stärkste jemals aufgezeichnete Erdbeben?

Das Erdbeben der Magnitude 9,5 nahe Valdivia, Chile, am 22. Mai 1960 — das stärkste seit Beginn instrumenteller Aufzeichnungen, laut USGS. Es ist in der Ansicht von 1960 vor der Küste Zentralchiles zu sehen.

Kann man Erdbeben vorhersagen?

Nein. Weder der USGS noch eine andere wissenschaftliche Organisation kann Datum, Uhrzeit, Ort und Stärke eines bestimmten künftigen Erdbebens vorhersagen, und es gibt keine verlässliche Methode. Wissenschaftler können jedoch langfristige Wahrscheinlichkeiten für eine Region berechnen und kurzfristige Nachbebenprognosen erstellen.