Drie nieuwe risicokaarten voor aardbevingen verschenen kort geleden vrij snel na elkaar. De kaarten geven aan welke gebieden het gevaarlijkst zijn, al kloppen de schattingen niet altijd.
De belangrijkste en meest gestelde vraag aan seismologen is misschien wel de moeilijkste om te beantwoorden: Hoe groot is de kans op een aardbeving in een bepaald gebied? Vaak zitten de geofysici ernaast met hun schattingen. Zo had de grote beving van mei 2011 in Japan, die een mega-tsunami veroorzaakte die ongeveer negentienduizend mensen het leven kostte, een sterkte die tot op dat moment niemand voor mogelijk had gehouden. Zulke grote aardbevingen konden in deze regio niet voorkomen, werd altijd gedacht. Het was niet de eerste keer dat het gevaar van de bewegende aarde verkeerd werd ingeschat.
Desondanks zijn er afgelopen tijd weer een aantal nieuwe risicokaarten voor aardbevingen verschenen. Voorspellingen zijn nu eenmaal nodig om beleid te kunnen maken, dus bijvoorbeeld om te bepalen hoe aardbevingsbestendig huizen en dijken moeten zijn, of hoe hoog de premies die verzekeringsmaatschappijen kunnen vragen.
Europa
Wie een schatting moet maken van aardbevingsrisico’s moet aannames doen. Welke breuken staan op scherp? Hoe sterk is de bodem ter plaatse? Omdat de risicoschattingen vaak een nationale aangelegenheid zijn, kon het tot nu toe voorkomen dat de kans op een aardbeving bij het passeren van een landsgrens plotseling toe- of afnam. Twee verschillende instituten hadden dan bijvoorbeeld de berekeningen gedaan, of een van beide landen werkte nog met verouderde gegevens.
Daar is onlangs een einde aan gekomen: Bij de nieuwste risicokaart van Europa is één consistent model voor heel Europa en Turkije gemaakt. De kaart biedt een goed aanknopingspunt voor het naleven van de relatief nieuwe Europese normen voor aardbevingsbestendig bouwen (Eurocode 8), waar alle landen zich sinds 2011 aan moeten houden.
Aarbevingsrisicokaart van Europa. Paars/rood = hoog risico, wit/blauw = laag risico. De kleuren geven de grondversnelling aan die met een waarschijnlijkheid van 10% gedurende de komende 50 jaar overschreden wordt. Deze ‘peak ground acceleration’ (PGA) wordt uitgedrukt in g. (PGA = 0,2 g betekent PGA = 0.2 × 9,8 = 1,96 m/s2)
American Geophysical UnionOm de risicokaart te maken is gebruik gemaakt van informatie over aardbevingen in het verleden (sinds het jaar 1000), van de meer dan 1200 in kaart gebrachte breuken in de ondergrond, van GPS-metingen die laten zien hoe snel de bovenkant van de aardkorst momenteel deformeert, en van modellen die berekenen hoe hard de grond zal gaan schudden als er de korst met een schok gaat bewegen.
Gevaar
De aardbevingskaart toont – net als alle voorgaande kaarten van Europa – dat het grootste gevaar wordt gevormd door de subductiezones in het zuiden. Hier zijn de aardschollen van zowel Afrika als Arabië op Europa aan het botsen, waarbij soms ook kleinere aardplaten in de botsingzone mee kreukelen. Maar ook het uit elkaar bewegen van twee oceaanplaten, langs een spreidingszone die dwars door IJsland loopt, is terug te zien in de risicokaarten. Trillingen die door vulkanen veroorzaakt worden rond de Middellandse Zee vormen een derde bron van aardbevingen. “De kaart is een levend document”, benadrukken de auteurs van een artikel in het vakblad EOS Transactions waarin het nieuwe model vorige week gepresenteerd werd. “Hij zal voortdurend worden bijgesteld, zodra nieuwe inzichten daar aanleiding toe geven.”
Aardbevingsrisico in de Verenigde Staten, volgens de nieuwste schattingen. De kleuren geven de grondversnelling aan die met een waarschijnlijkheid van 2% gedurende de komende 50 jaar overschreden wordt. Deze ‘peak ground acceleration’ (PGA) wordt uitgedrukt in g. (PGA = 0,2 g betekent PGA = 0.2 × 9,8 = 1,96 m/s2)
2014 Stamp et al.De Verenigde Staten
Toeval of niet, in dezelfde week kwam de Geologische Dienst van de Verenigde Staten met een nieuwe versie van de risicokaart voor Noord-Amerika. Het algemene patroon is niet erg veranderd sinds de vorige editie, maar door GPS-gegevens te gebruiken om bewegingen langs breuken in te schatten konden de kaart op details toch verbeterd worden. Bovendien trof een grote aardbeving met magnitude 5,8 in 2011 de staat Virginia, in het oostelijk deel van het continent, waar tot nu toe niet veel gegevens van waren. Naast veel schade leverde deze beving ook veel nieuwe gegevens op: de voortplanting van aardbevingsgolven door de ondergrond is de belangrijkste bron van informatie die geofysici hebben om de opbouw van de diepe aarde te doorgronden. Juist in het oosten wijkt de nieuwe kaart hierdoor af van de oude.
Subductiezones
Net als in Europa zie je ook in de Verenigde Staten het grote gevaar van subductiezones – bijvoorbeeld aan de westkust, daar waar de Juan de Fuca microplaat onder de Noord-Amerikaanse aardschol duikt. Dat is geen verrassing, de grootste aardbevingen op aarde vinden meestal bij subductiezones plaats.
Toch verschilt de kans op een grote beving per subductiezones behoorlijk, concludeerden aardwetenschappers Wouter Schellart van de Monash University in Melbourne, Australië, en Nick Rawlinson van de University of Aberdeen in Schotland eind vorig jaar in het vakblad Physics of the Earth and Planetary Interiors. Zij brachten de belangrijkste karakteristieken van alle subductiezones in kaart, waaronder de snelheid van de plaatbeweging en deformatie, en de hoek waaronder de ene aardschol onder de andere duikt. Daaruit voorspelden ze vervolgens langs alle subductiezones de kans op een aardbeving met een magnitude groter dan 8,5.
Uiteindelijk verdeelden de onderzoekers de subductiezones in zeven categorieën, waarbij in regio´s van categorie 0 een aardbeving met magnitude 8,5 vrijwel uitgesloten is, en in regio´s van categorie 6 het risico juist extreem hoog is.
De waarschijnlijkheid dat een aardbeving met een magnitude groter dan 8,5 plaatsvindt, langs segmenten van suductiezones, van elk 200 kilometer. Rood (categorie 6) = grote kans, lichtblauw (categorie 0) = zeer onwaarschijnlijk.
Wouter Schellart