Warum bebt die Erde?

Dieser Artikel konzentriert sich auf die zentrale Frage „Warum bebt die Erde?“ und untersucht die Entwicklung des menschlichen Verständnisses von Erdbeben. Er stellt verschiedene Theorien zur Entstehung von Erdbeben vor, darunter die Elastizitätsrückprall-Theorie und die Ursachen von tektonischen Erdbeben, untersucht das globale Verteilungsmuster von Erdbeben und deren Zusammenhang mit der Plattentektonik und erläutert weitere Arten von Erdbeben, wie etwa Vulkan-Erdbeben.

Warum bebt die Erde?

Wie Winde und Regen sind auch Erdbeben eine relativ häufige Naturerscheinung, daher begannen die Menschen schon sehr früh, Erdbeben aufzuzeichnen und über ihre Ursachen nachzudenken. In China wurde das erste aufgezeichnete Erdbeben als „Taishan-Beben“ bezeichnet und ereignete sich vor fast 4000 Jahren in der Xia-Dynastie. Dies ist wahrscheinlich auch die früheste Erdbebenaufzeichnung der Welt. Allerdings hatten die alten Menschen lange Zeit keine Ahnung von der Ursache von Erdbeben und entwickelten verschiedene interessante Theorien. Zum Beispiel glaubten die Japaner, dass unter der Erde ein großer Wels lebte, der, wenn er sich umdrehte, die Erde zum Beben brachte. Die alten Griechen glaubten, dass „Gase“ unter der Erde die Erde zum Beben brachten, und in ihren Mythen gab es sogar einen Gott, der für Erdbeben verantwortlich war. Im alten China beeinflusste die Lehre der Fünf-Elemente die Ansichten über die Ursachen von Erdbeben, und man glaubte, dass Erdbeben durch ein „Ungleichgewicht von Yin und Yang“ verursacht wurden. Es gab auch einige rationalere Erklärungen. Einige glaubten, dass Erdbeben durch den Zusammenbruch unterirdischer Höhlen verursacht wurden, während andere aufgrund von Vulkanausbrüchen annahmen, dass zu viel Feuer unter der Erde zu Erdbeben führte. Da es keine Instrumente zur Erdbebenbeobachtung und nicht genügend Beweise gab, waren viele dieser Erklärungen ungenau und nicht wissenschaftlich fundiert.

Erst im Jahr 1906 begann das Verständnis von Erdbeben zu vertiefen. In diesem Jahr ereignete sich ein Erdbeben in San Francisco, USA, bei dem beobachtet wurde, dass eine Reihe von Zaunpfählen in zwei Teile gebrochen war, mit einer deutlichen Verschiebung zwischen ihnen. Durch weitere Forschungen erkannten Wissenschaftler, dass Erdbeben möglicherweise durch einen plötzlichen Bruch unterirdischer Gesteinsschichten verursacht werden. Der amerikanische Ingenieur Reid schlug ein Erdbebenmodell vor, das als „elastischer Rückprall“ bezeichnet wurde. Diese Theorie besagt, dass unterirdische Gesteine durch Belastung verformt werden, und mit der Zeit nimmt die Verformung zu, bis die Gesteine schließlich brechen und ein Erdbeben auslösen. Der „elastische Rückprall“ ist ein stark vereinfachtes Modell, und die tatsächliche Situation ist viel komplexer. Doch mit diesem Modell können zumindest einige auf geologische Strukturen zurückzuführende Erdbeben erklärt werden. Zum Beispiel ereignete sich das Wenchuan-Erdbeben in China im Jahr 2008 in einem über 400 Kilometer langen Erdbebenband, dem von Geologen bereits untersuchten Longmenshan-Verwerfungsgürtel. Heute gehen Wissenschaftler davon aus, dass die meisten natürlichen oberflächennahen Erdbeben auf tektonische Kräfte zurückzuführen sind, die zu großflächigen Verformungen der äußeren Gesteinsschichten und plötzlichen Gleitbewegungen entlang geologischer Verwerfungen führen.

Anfang des 20. Jahrhunderts begannen Wissenschaftler, ein globales Erdbebennetzwerk aufzubauen. Nach jahrelangen Statistiken stellten sie fest, dass Erdbeben auf globaler Ebene hauptsächlich in drei Regionen auftreten: erstens im Pazifischen Becken, zweitens im Mittelmeer-Himalaya-Becken und drittens im Mittelozeanischen Rücken. Das bedeutet, dass Erdbeben meistens an den Grenzen von Platten auftreten, wo Platten entweder zusammenstoßen, sich voneinander wegdrücken oder gleiten. Beispiele hierfür sind das Sumatra-Erdbeben von 2004, die Erdbeben in Haiti und Chile von 2010 sowie das Erdbeben in Japan von 2011, die alle typische interplatten Erdbeben waren. Allerdings können Erdbeben auch innerhalb von Platten auftreten, wie viele Erdbeben in China, die nicht an Plattengrenzen liegen. Wissenschaftler vermuten, dass dies möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass das chinesische Festland aus mehreren alten kleinen und mittleren Blöcken besteht, die als untergeordnete „Platten“ betrachtet werden können, und dass die meisten innerplatten Erdbeben an den Grenzen dieser tektonischen Blöcke auftreten.

Die meisten Erdbeben sind tektonische Erdbeben, aber es gibt auch andere Erdbebenarten, wie Vulkaner, Impaktereignisse (wie Meteoriteneinschläge), Staudamm-induzierte Erdbeben und Atomtest-induzierte Erdbeben. Diese sind jedoch im Vergleich zu tektonischen Erdbeben in der Regel weitaus schwächer und weniger häufig.