Naturgefahren: Erdbeben, Tsunamis und Vulkane erklärt

Definition: Hazard vs. Risiko

Das natürliche Risiko ist die Wahrscheinlichkeit des Eintritts eines Schadens oder einer Katastrophe für die Bevölkerung oder Eigentum in einem Gebiet. Ein Naturphänomen an sich ist keine Gefahr, sondern wird erst dann zum Risiko, wenn es menschliche Interessen bedroht. Der Wert eines Risikos hängt von drei Faktoren ab:

• Gefahr (Hazard): Die Größe eines potenziell katastrophalen Ereignisses und dessen Häufigkeit.
• Exposition: Die Menge der Bevölkerung und des Eigentums, die beeinflusst werden kann.
• Vulnerabilität (Anfälligkeit): Das Ausmaß, in dem eine Gemeinschaft geschädigt werden kann.

Die Vorhersage basiert auf statistischen Daten und der Beobachtung von Vorstufen. Prävention umfasst Maßnahmen, die sicherstellen, dass ein Ereignis nur einen minimalen Einfluss auf die Bevölkerung hat.

Erdbebenrisiko

Erdbeben sind Bodenschwingungen, die durch die abrupte Freisetzung gespeicherter Energie in Gesteinsschichten entstehen. Wenn die Spannung im Gestein zu groß wird, entstehen Brüche, sogenannte Verwerfungen.

Wie entsteht ein Erdbeben?

Der Ort der Entstehung ist der seismische Fokus (Hypozentrum). Von dort aus breiten sich seismische Wellen in alle Richtungen aus. Das Hypozentrum liegt meist in einer Tiefe zwischen wenigen Kilometern und 700 km. Der Punkt auf der Erdoberfläche, der dem Fokus am nächsten liegt, ist das Epizentrum.

Messung von Erdbeben

Erdbeben werden mit Seismographen gemessen, die ein Seismogramm aufzeichnen. Die Stärke wird meist auf der Richterskala angegeben, wobei jeder Grad etwa die 32-fache Energiemenge des vorherigen Grades entspricht.

Wo ereignen sich Erdbeben?

Erdbeben treten vor allem in Gebieten mit hoher Seismizität auf, insbesondere an den Grenzen von Lithosphärenplatten. Man unterscheidet drei Arten von Plattengrenzen:

• Rücken (Divergierend): Platten entfernen sich voneinander; neues Material aus dem Erdinneren füllt die Lücke.
• Subduktionszonen (Konvergierend): Platten bewegen sich aufeinander zu; eine Platte wird unter die andere geschoben und zerstört.
• Transformstörungen: Platten verschieben sich seitlich aneinander vorbei.

Vorhersage und Prävention

Eine präzise Vorhersage von Ort, Zeit und Stärke ist derzeit nicht möglich. Das seismische Risiko wird jedoch durch Karten bestimmt, die die lokale Geologie und die seismische Geschichte berücksichtigen. Präventive Maßnahmen umfassen erdbebensichere Baustandards, wie die Begrenzung der Gebäudehöhe und die Verwendung elastischer Stahlkonstruktionen.

Tsunamis

Ein Tsunami ist eine Reihe riesiger Meereswellen, die durch eine plötzliche Verdrängung großer Wassermengen entstehen, meist durch Erdbeben in Subduktionszonen. Im offenen Ozean können sie Geschwindigkeiten von über 700 km/h erreichen. Bei Annäherung an die Küste verlangsamt sich die Welle durch Bodenreibung, staut sich auf und kann enorme Höhen erreichen.

Vulkanausbrüche

Man unterscheidet zwei Arten vulkanischer Aktivität:

• Effusive Aktivität: Dünnflüssige Lava fließt sanft aus; Gase entweichen leicht.
• Explosive Aktivität: Zähflüssige Lava blockiert den Schlot; Gase stauen sich und führen zu heftigen Explosionen mit pyroklastischen Strömen.

Vulkanische Gefahren umfassen giftige Gase, Glutlawinen (pyroklastische Ströme), Schlammströme (Lahare) und Lavaströme. Ein Vulkan ist eine Öffnung, durch die Magma, Gase und feste Materialien (Asche, Lapilli, Bomben) an die Oberfläche gelangen.