Das Erdbeben von Mexiko City – Nachtrag

Letzte Woche wurde Mexiko zum zweiten Mal in diesem Monat von einem schweren Erdbeben getroffen. Wenn man die Videos, die ich in den Blogbeitrag am 19. September eingestellt hatte, anschaut, fällt eines auf. Es sind Sirenen zu hören, bevor die Erschütterung die Gebäude trifft und beschädigt.

Frühwarnsystem

Diese frühe Warnung hat vermutlich einige Menschenleben gerettet, denn Mexiko City besitzt ein Frühwarnsystem. Sensoren nehmen die zuerst eintreffenden P-Wellen war und können eine entsprechende Warnung veranlassen. Im Falle des Erdbebens vom 19. September verschaffte diese Frühwarnung den Einwohnern von Mexiko City rund 20 Sekunden Zeit, bevor die besonders zerstörerischen Oberflächenwellen eintrafen.

Auf der anderen Seite hatte die Stadt aber auch ein Problem. Große Teile von Mexiko City stehen auf alten, teilweise wassergesättigten Seesedimenten. In die können besonders die Oberflächenwellen verstärken, so dass es auch in sehr großer Entfernung vom Epizentrum zu verheerenden Zerstörungen kommen kann.

verstärkte Bebenwellen

Dies demonstriert das Loma Prieta Beben in Kalifornien von 1989 mit einer Magnitude von 6,9 sehr deutlich. Die dramatischen Bilder des kollabierten doppelstöckigen Highways haben sich vermutlich in die Erinnerung meiner Generation eingebrannt. Bei diesem Erdbeben traten mit die stärksten Erschütterungen und Zerstörungen nicht direkt am Epizentrum auf, sondern in Oakland und im Marina District von San Francisco. Beide Orte liegen gut 100 Kilometer vom Epizentrum entfernt und befinden sich auf wassergesättigten Sedimenten. Diese wassergesättigten Sedimente haben die ankommenden Erdbebenwellen verstärkt und damit die Intensität erhöht.

Der Effekt kann auch auf Seismogrammen von lokalen Stationen beobachtet werden. Erdbebenwellen, die sich vom Grundgebirge in sandige oder kiesige Sedimente bewegen, werden um einen Faktor 2 verstärkt. In den wassergesätttigten Sedimenten der Bucht wurden sie sogar um den Faktor 5 verstärkt, was dann zum Zusammenbruch des als erdbebensicher geltenden, doppelstöckigen Highways führte und 42 Menschenleben forderte.

Die wassergesättigten Sedimente bergen noch eine weitere Gefahr bei Erschütterungen. Sie neigen zur Verflüssigung, was auf ihnen errichteten Gebäuden und Infrastruktur jegliche Stabilität rauben kann. Es ist vermutlich eine besondere Ironie in der Geschichte, dass ausgerechnet der Marina District in San Francisco auf dem Schutt des Erdbebens von 1906 aufgebaut wurde, den man zur Landgewinnung in die Bucht kippte. In ausgerechnet hier kam es zu schweren Schäden durch die von dem Erdbeben ausgelöste Bodenverflüssigung.

Dieses Video zeigt das Prinzip, wie die Geologie die Intensität der Erdbebenwellen beeinflusst.

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

2 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Erdbeben-Frühwarnsysteme wurden zuerst in Japan eingeführt. Die japanischen Hochgeschwindigkeitszüge werden bei Eintreffen der P-Welle automatisch angehalten – und das bereits seit den späten 1980er Jahren (Shinkansen gibt es aber bereits seit 1964). Das hat wahrscheinlich einige Unfälle verhindert, nicht aber den schlimmsten Shinkansen-Unfall, den es bis jetzt überhaupt gab:

    Der schwerste Unfall in der Geschichte des Shinkansen ereignete sich bei einem Erdbeben der Stärke 6,8 auf der Richterskala am 23. Oktober 2004 um 17:56 Uhr Ortszeit. Trotz einer automatisch eingeleiteten Schnellbremsung entgleiste der mit 155 Reisenden besetzte Zug Toki 325 nach Niigata zwischen den Bahnhöfen Urasa und Nagaoka. Der Zug kam schnell zum Stillstand, da der Shinkansen über ein Erdbebenfrühwarnsystem verfügt. (Wenn ein Erdbeben registriert wird, schaltet sich automatisch der Strom ab und der Shinkansen leitet eine automatische Schnellbremsung ein.) Acht der zehn Wagen entgleisten. Zwar gab es keine Verletzten, jedoch ragte der Triebkopf so weit ins Nachbargleis hinein, dass es im ungünstigsten Falle zu einem Zusammenstoß mit einem Gegenzug hätte kommen können. Es war das bisher einzige Mal, dass ein japanischer Hochgeschwindigkeitszug im Fahrgastbetrieb entgleiste.

    Dass es beim schlimmsten Shinkansen-Unfall aller Zeiten aber keine Toten gab, zeigt auch, wie sicher Eisenbahnen sein können, vor allem dann, wenn sie so konzipiert sind, dass es keine Kollisionen geben kann (möglichst auf Weichen verzichten) und Entgleisungen vermieden werden (automatische Abbremsung vor einem Erdbebenstoss). Die Shinkansen-Strecken sind zudem von mehrere Metern hohen Zäunen von der Umgebung abgegrenzt um vor allem Suizide zu verhindern.
    All das zusammen hat folgendes bewirkt:

    Von der Betriebsaufnahme im Jahr 1964 bis heute gab es keinen Unfall mit Todesfolge.

  2. M. Holzherr,
    von den Japanern kann man lernen. Bei Stuttgart 21 wird stattdessen durch Anhydrit Böden gebohrt, mit der Folge, dass bei einem Erdbeben sich auch noch diese Gefahr erhöht?

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