Seebeben Verheerungen im Doppelpack

Ist das schwere Erdbeben vor der Nordwestküste Sumatras am Ostermontag ein Nachbeben der verheerenden Naturkatastrophe vom zweiten Weihnachtsag vergangenen Jahres gewesen oder nicht? Die Seismologen stellen sich diese Frage aus gutem Grund. Das Auftreten zweier derart starker Erdbeben (mit den Magnituden 8,7 und 9,3) in der gleichen Weltgegend in nur drei Monaten ist nämlich seit Beginn der weltweit koordinierten seismologischen Forschung vor gut einem Jahrhundert noch nicht beobachtet worden.

„Nachbarbeben“

Ein Blick auf die Liste der Erdbeben der vergangenen hundert Jahre zeigt, daß sechs der zwölf bisher mit Seismometern registrierten schwersten Erschütterungen als „Paare“ auftraten. So lagen die Herde zweier dieser Beben auf den Aleuten nur 300 Kilometer weit auseinander. Zwischen dem Auftreten dieser auf den Rängen vier und sieben verzeichneten Beben vergingen aber acht Jahre. Auch auf der russischen Halbinsel Kamtschatka gab es zwei der schwersten Beben - fünf und elf auf der Rangliste -, deren Herde sogar nur 150 Kilometer voneinander entfernt waren. Allerdings dauerte es nach dem ersten Beben 29 Jahre, bis sich der zweite gewaltige Erdstoß ereignete.

Das Sumatra-Beben, das vor drei Monaten den katastrophalen Tsunami im Indischen Ozean auslöste, war mit seiner Magnitude von 9,3 das drittstärkste Erdbeben der vergangenen hundert Jahre. Das Ereignis vom Ostermontag nimmt in der Liste der Beben den Rang acht ein. Die Herde dieser beiden Beben liegen nur 190 Kilometer voneinander entfernt. Das Ereignis vom zweiten Weihnachtstag nahm nördlich der Sumatra vorgelagerten Insel Simeulue seinen Anfang, der Herd des jüngsten Bebens befand sich zwischen Simeulue und der südlichen Nachbarinsel Nias.

Haupt- und Nachbeben

Die kurze, im geologischen Sinne geradezu unmittelbare zeitliche Abfolge zweier Beben in enger Nachbarschaft spricht dafür, daß es sich um Haupt- und Nachbeben handelt. Der Definition eines Nachbebens liegt die Tatsache zugrunde, daß Erdbeben nie einzeln auftreten, denn der die Erschütterungen verursachende Bruch im Gestein läuft niemals völlig gleichförmig und glatt ab. Bei dem Beben am zweiten Weihnachtstag brach oder verschob sich das Gestein im Grenzgebiet zwischen der indischen und der eurasischen Erdkrustenplatte auf einer Länge von 1200 Kilometern. Die Bruchfläche erstreckte sich dabei fast 200 Kilometer tief in den Erdmantel. Das Gestein brach aber nicht überall gleichmäßig. An manchen Stellen war es fester, und der Bruch blieb örtlich stecken.

Im Laufe der Monate nach einem derartigen Ereignis brechen aber auch diese Stellen, und dabei kommt es zu Nachbeben. In der Regel gilt, daß sie stets kleiner sind als das Hauptbeben. Je stärker der ursprüngliche Erdstoß war, desto mehr Nachbeben gibt es und desto länger hält ihr Auftreten an. Nach dieser Definition wäre nach einem Beben der Magnitude 9,3 ein Nachbeben der Stärke 8,7 also durchaus nicht ausgeschlossen.

Mechanischer Sprung

Ein Erdbeben ändert jedoch auch das tektonische Spannungsfeld in seiner Nachbarschaft. So steht die Gegend um den Sundagraben großräumig unter der von der Kollision der indischen und eurasischen Platte verursachten mechanischen Spannung. Durch das katastrophale Erdbeben vom zweiten Weihnachtstag wurde diese Spannung im Bereich der Bruchfläche zumindest teilweise ausgeglichen. Das bedeutet gleichzeitig, daß das vorher großräumig weitgehend gleichförmige Spannungsfeld nun inhomogen wurde. Vor allem entlang der Ränder der Bruchfläche ist die Spannungsdifferenz zwischen zwei benachbarten Punkten nun wesentlich größer als vor dem Beben. Die dabei auftretenden Kräfte können deshalb in der Nachbarschaft des ursprünglichen Bebens zu Brüchen im Gestein führen.

Auf diese grundsätzliche Änderungen des tektonischen Spannungsfeldes im Großraum des Sundagrabens nach dem Beben vom zweiten Weihnachtstag haben vor zwei Wochen Seismologen der Universität von Ulster in Coleraine (Nordirland) in der Zeitschrift „Nature“ (Bd. 434, S. 291) hingewiesen. Die Gruppe um John McCloskey schrieb, daß die tektonische Spannung im Sundagraben im Umkreis der Bruchfläche des Sumatrabebens erheblich gestiegen sei. Eine noch größere Steigerung habe es aber entlang einer sich längs durch Sumatra ziehenden geologischen Verwerfung gegeben. Die drei Forscher schlossen daraus, daß es dort in Kürze zu einem Erdbeben mit einer Stärke bis zu 7,5 kommen könnte.

Ein „Kind“ des Weihnachts-Bebens

Das jüngste Beben lag aber weder unter den Andamanen, noch ereignete es sich an der Sumatra-Verwerfung. Vielmehr fand es in einem Gebiet der Erdkruste statt, in dem die geologische Situation wesentlich komplexer ist als in der Bruchzone des Bebens vom zweiten Weihnachtsag. Zwischen den Inseln Simeulue und Nias verläuft nämlich senkrecht zum Graben eine weitere Plattengrenze. Dort zweigt die sogenannte „Burma-Mikroplatte“ von der großen eurasischen Platte ab. Sie und die weiter östlich gelegene Sundaplatte sind Fragmente, die im Laufe der Erdgeschichte bei der Kollision der beiden indischen und eurasischen Großplatten entstanden.

Der Herd des Bebens vom Ostermontag lag ziemlich genau auf Grenze zur burmesischen Mikroplatte. Es ist also durchaus möglich, daß das Beben vom zweiten Weihnachtstag nicht nur - wie von den irischen Forschern berechnet - nördlich seiner Bruchfläche zu einer erheblichen Steigerung der mechanischen Spannung in der Erdkruste geführt hat, sondern auch südlich davon. Diese Erhöhung kann ausgereicht haben, den ohnehin spannungsgeladenen Bereich der Erdkruste unter Nias zum Brechen zu bringen. Das jüngste Beben wäre demnach zwar ein „Kind“ des Bebens vom zweiten Weihnachtstag, im strengen Sinne aber kein Nachbeben.

1999 schon einmal

In den vergangenen Jahren gab es eine solche Bebenabfolge schon mindestens einmal, nämlich entlang der nordanatolischen Verwerfung in der Türkei. Am 17. August 1999 richtete damals ein schweres Beben mit der Magnitude 7,4 in der Stadt Izmit schwere Schäden an. Durch das Beben änderten sich entlang der nordanatolischen Linie die Spannungen, so daß sich die Verwerfung knapp drei Monate später östlich von Izmit unter der Stadt Dücze in einem weiteren Erdbeben der Magnitude 7,2 aufbäumte. Bei diesen beiden Katastrophen verloren fast 20000 Menschen ihr Leben.