Auswirkungen von Erdbeben

In der Nähe des Epizentrums sind Erdbeben in der Regel ab einer Magnitude von 2.5 zu verspüren. Nur in sehr seltenen Fällen erhalten wir Erdbebenmeldungen für Ereignisse mit einer Magnitude unter 2. Ab Magnitude 3 werden Beben verbreitet verspürt. Erdbeben mit Magnituden zwischen 4 und 5 können in einem Umkreis von bis zu 200 km wahrgenommen werden. Ab Magnitude 5 sind es unter Umständen mehrere 100 km.

Die zunehmenden Distanzen erklären sich dadurch, dass die durch ein Erdbeben freigesetzte Energie pro Magnitudenstufe um einen Faktor von 30 zunimmt. Ein Erdbeben der Magnitude 5 ist demnach 30-mal stärker als eines der Magnitude 4.

Beobachten Sie im Video, wie die freigesetzte Energie exponentiell zunimmt.

Die Auswirkungen eines Erdbebens an der Oberfläche (auf Gebäude, Personen, die Umwelt und Infrastrukturen) werden mit einer zwölfstufigen Intensitätsskala (siehe EMS-98 unten) beschrieben.

Schäden an Gebäuden sind ab einer Intensität von etwa VI zu erwarten. Dies entspricht in etwa einer Magnitude von 5. Zerstörerische Schäden sind ab einer Intensität von IX zu erwarten. Zu kleineren Rissen oder Schäden aufgrund herunterfallender Objekte kann es bereits bei kleineren Intensitäten kommen.

Erdbeben lösen mancherorts Bodenverflüssigungen aus. Durch die Erschütterungen verlieren die Gesteinspartikel des Bodens ihren Zusammenhalt, der Porenraum wird grösser, Wasser kann eindringen und der zuvor feste Untergrund verliert seine Festigkeit. Das Phänomen kann dort auftreten, wo der Boden sehr wassergesättigt und wenig kompakt ist. Betroffen sind daher vor allem Sedimente- und Lockergesteine, wie sie beispielsweise in Talsenken vorkommen. Solche Bodenverflüssigungen wurden in der Schweiz unter anderem 1946 nach dem Erdbeben in Sierre (Magnitude 5.8) beobachtet.

Tsunamis kommen nicht nur im Meer vor. In seltenen Fällen treten auch in (Schweizer) Seen grössere Flutwellen auf. In Ozeanen entsteht ein Tsunami, wenn sich der Meeresboden aufgrund eines Bebens abrupt hebt oder senkt und / oder durch submarine Rutschungen.

Solange sich die Wellen im tiefen Wasser fortbewegen, stellen sie in der Regel keine Gefahr dar und sind höchstens durch Messbojen wahrnehmbar. Sobald sie aber seichtere Gewässer erreichen, türmen sich die Wassermengen auf und überfluten, je nachdem wie stark sich der Grund in der Vertikalen bewegt hat, ganze Küstenabschnitte.

In Seen entstehen Tsunamis vor allem durch Bergstürze und Über- oder Unterwasserrutschungen, die oft aber nicht zwingend durch ein Erdbeben ausgelöst wurden. Bei Unterwasserrutschungen hängt die resultierende Wellenhöhe eines Tsunami vor allem vom Sedimentvolumen und der Geschwindigkeit der Rutschung ab.

Flutwellen in der Schweiz

Hinweise auf historische und prähistorische Bergstürze und Rutschungen, die Flutwellen ausgelöst haben, wurden in den Sedimenten zahlreicher Schweizer Seen gefunden. Dabei handelt es sich um chaotisch durchmischte Ablagerungen, die sich von normalen Sedimenten unterscheiden. Dank der Möglichkeit, ihr Alter zu bestimmen, können sie im Nachhinein einem Ereignis zugeordnet werden. Die Höhe einer Flutwelle kann durch numerische Modelle berechnet und mit historischen Berichten verglichen werden.

Folgende Flutwellen in Schweizer Seen sind historisch dokumentiert:

• 563 n. Chr. löste ein Bergsturz im Rhonetal eine Unterwasserrutschung im Rhonedelta aus. Diese Rutschung löste eine bis zu 13 Meter hohe Flutwelle aus, die dazu führte, dass die Ufer des Genfersees überschwemmt wurden und Wasser in die Altstadt eindrang (Kremer et al., 2012).
• Das Erdbeben in der Nähe von Aigle 1584 zerstörte Dörfer und verursachte Felsstürze. Es wurde auch ein Tsunami im Genfersee beobachtet (Fritsche et al., 2012).
• Am 18. September 1601 verursachte ein Erdbeben der Stärke 5.9 Unterwasserrutschungen im Vierwaldstättersee. Diese Rutschungen lösten einen 4 m hohen Tsunami aus, der die Stadt Luzern überschwemmte (Schnellmann et al., 2002; Siegenthaler et al., 1987).
• Am 23. September 1687 rutschen Teile des Muotadeltas im Vierwaldstättersee und lösten eine Welle mit einer Höhe von 5 m aus (Hilbe and Anselmetti, 2014).
• Am 2. September 1806 wurde das Dorf Goldau durch einen Bergsturz am Rossberg zerstört. Dieser Bergsturz verursachte einen über 10 Meter hohen Tsunami im Lauerzersee (Bussmann and Anselmetti, 2010).
• 1996 wurde eine 190 bis 290 Jahre alte Leiche im Brienzersee gefunden. Die „Brienzi“ Leiche wurde durch eine kleinere Rutschung im Aaredelta freigegeben. Diese Rutschung löste eine Welle von einem Meter Höhe aus. Diese ungewöhnliche Wasserbewegung wurde von Arbeitern der Aarekies AG beobachtet (Girardclos et al., 2007).
  
  

Die historischen Beispiele zeigen, wie unterschiedlich die Ursachen für Tsunamis in Seen sind und dass wir in Zukunft Flutwellen in Schweizer See nicht ausschliessen können. Aber wann, wo und in welcher Form diese auftreten, lässt sich nicht vorhersagen.