Hoogoplopende spanningen: hoe de vijf dodelijkste aardbevingen van de laatste 100 jaar veroorzaakt werden

Voor we een overzicht geven van de dodelijkste aardbeving van de laatste eeuw, is het handig om te weten waardoor aardbevingen precies veroorzaakt worden: platentektoniek, oftewel de beweging van de aardplaten.

De aarde is namelijk bedekt met aardplaten die zich ten opzichte van elkaar bewegen. Als er ergens aan de raakvlakken van die platen, aan een breuklijn, hevige wrijving ontstaat, gaat dat minder vlot en kan een stuk zelfs blijven vastzitten terwijl de aardplaten zich wel verder bewegen. Daarbij bouwt zich dan spanning - energie - op in de lithosfeer, de aardkorst en het harde bovenste gedeelte van de aardmantel, waaruit de aardplaten bestaan. 

Als die spanning hoog genoeg oploopt, overwint ze de tegenstand en schuift het stuk van de breuk dat vastzat, ineens wel door en dat is een aardbeving. Daarbij komt de opgeslagen energie vrij in de vorm van seismische golven, een verhitting door wrijving van het oppervlak van de breuk en het barsten van het gesteente.  

Aardplaten kunnen zich grosso modo op drie manieren ten opzichte van elkaar bewegen. Een eerste manier is de divergente plaatbeweging, waarbij twee aardplaten zich van elkaar verwijderen, zoals dat in IJsland het geval is met de Euraziatische plaat en de Noord-Amerikaanse plaat. Aardbevingen die hierdoor veroorzaakt worden, hebben over het algemeen een magnitude, een kracht, van minder dan 7.

Een tweede manier is de convergente plaatbeweging, waarbij twee aardplaten zich naar elkaar toe bewegen. Als het gaat om een zwaardere, oceanische plaat en een lichtere, continentale plaat, zal de oceanische plaat onder de continentale gedwongen worden. 

Dat proces heet subductie en het wordt geassocieerd met de zwaarste aardbevingen, waaronder bijna alle bevingen met een magnitude van 8 of meer. Stukken van de oceanische plaat kunnen losraken en over de continentale, overrijdende plaat geschoven worden terwijl tegelijkertijd de rand van die overrijdende plaat vervormd wordt, waarbij er plooien gevormd worden. Zo kunnen lange bergketens ontstaan, zoals de Andes.

Ook als twee oceanische platen naar elkaar toe schuiven, schuift een oudere, koudere en zwaardere plaat onder een warmere en lichtere. Twee continentale platen die zich naar elkaar bewegen, zullen niet makkelijk subduceren. Er kan dan een verdikking van de aardkorst voorkomen door gebergtevorming en de convergente beweging van de continentale platen zal stoppen.

Een derde manier waarop aardplaten zich langs elkaar kunnen bewegen, is de transforme plaatbeweging. Daar bewegen de twee zijden van een breuk zich horizontaal langs elkaar. Deze beweging kan zware aardbevingen veroorzaken, tot een magnitude van 8 maar niet veel hoger.

De aardbeving in Turkije en Syrië is door een dergelijke, transforme beweging veroorzaakt: de Anatolische plaat, waarop het grootste deel van Turkije en ook Noord-Syrië liggen, wordt naar de Middellandse Zee geperst door de botsing van de Arabische en de Euraziatische platen. 

Daarbij schuurt ze in het noorden tegen de Euraziatische plaat, langs de Noord-Anatolische breuklijn, en in het oosten tegen de Arabische plaat, langs de Oost-Anatolische breuklijn.  

De meeste aardbevingen doen zich dus voor aan de randen van de verschillende aardplaten, zoals in de beruchte Ring van Vuur, een hoefijzervormige zone rond de Stille Oceaan. Ten gevolge van verschillende subductiezones komen daar veel aardbevingen en vulkanen voor. 

Een overzicht van de vijf dodelijkste aardbevingen van de laatste 100 jaar, waaronder drie die veroorzaakt zijn door subducties, één door een botsing van twee aardplaten en één door een transforme plaatbeweging.    

Op 26 december 2004 werd de Indische Oceaan getroffen door een aardbeving met een magnitude tussen 9,1 en 9,3. Het was de op twee na zwaarste ooit gemeten en met een duurtijd tussen 8 en 10 minuten ook de langste. Het epicentrum lag op de zeebodem tussen de Indonesische eilanden Simeulue en Sumatra. 

Langs een breuklijn van 1600 kilometer werd de bodem zo'n 15 meter verplaatst, wat leidde tot een tsunami die zich snel over de oceaan verplaatste. Het was de tsunami die het grote aantal slachtoffers veroorzaakte: 228.000 doden in 14 landen. De catastrofe wordt gezien als een van de ergste natuurrampen uit de geschiedenis. 

De aardbeving deed zich voor ten gevolge van convergente plaatbeweging, op een plaats waar zich subductie voordoet: de grote Indische aardplaat duikt er onder de kleinere Birmaanse plaat, die soms gezien wordt als een deel van de Euraziatische plaat.   

Op 28 juli 1976, om 3:42 uur plaatselijke tijd, werd de miljoenenstad Tangshan in het noordoosten van China getroffen door een aardbeving met een magnitude van 7,6. Het hypocentrum lag zo'n 12 kilometer onder het zuidelijke deel van Tangshan. 15 uur later werd het gebied getroffen door een schok van 7,0, die zich voordeed nabij Luanxian, op zo'n 70 kilometer ten oost-noordoosten van de eerste. 

Volgens officiële cijfers vielen er zo'n 243.000 doden, als men de doden elders en de vermisten er bij telt, vielen er minstens 300.000 doden. Daarmee was het de dodelijkste aardbeving in China. 

Tangshan is gebouwd op een zwakke bodem van sedimenten die een oude zee, de zee van Bohai, opgevuld hebben en er lopen een aantal oude breuklijnen uit op de Yanshan-bergen. Volgens seismologen zijn die oude breuklijnen gereactiveerd door een convergente beweging van aardplaten, namelijk door de botsing van de Indische plaat tegen de Euraziatische plaat. 

Op 12 januari 2010 werd het Caraïbische land Haïti om 16:53 uur plaatselijke tijd getroffen door een aardbeving met een kracht van 7,0. Het hypocentrum lag op 25 kilometer ten zuidwesten van de hoofdstad Port-au-Prince op een diepte van 13 kilometer. 

De cijfers over het aantal doden lopen uiteen, van 100.000 tot 316.000 volgens de Haïtiaanse overheid. 

De aardbeving was het gevolg van transforme plaatbeweging, het feit dat de Caribische plaat zo'n 20 millimeter per jaar naar het oosten schuift ten opzichte van de Noord-Amerikaanse plaat. 

Haïti en de Dominicaanse republiek liggen op de noordelijke rand van de Caribische plaat en door het feit dat er al decennia weinig aardbevingen geweest waren in het gebied rond Port-au-Prince, konden de spanningen zich opstapelen in de Enriquillo-Plantain Garden-breuklijn tussen de Caribische plaat en de Noord-Amerikaanse plaat. Dat verklaart de hevigheid van de schok.   

Op 1 september 1923 om 11:58 uur plaatselijke tijd werd Honshu, het grootste eiland van Japan, getroffen door een aardbeving met een kracht van 7,9. Het hypocentrum lag diep onder het eiland Izu Oshima in de Sagamibaai. 

De aardbeving richtte grote schade aan in Tokio, de havenstad Yokahama en het omliggend gebied. Er vielen naar schatting 143.000 doden, waarbij ook 40.000 vermisten gerekend zijn. Op het ogenblik van de aardbeving waren veel mensen aan het koken, waardoor er grote branden uitbraken die verantwoordelijk zijn voor veel van de slachtoffers.

De aardbeving was het gevolg van een convergente plaatbeweging, namelijk de subductie van de oceanische Filipijnse plaat onder de Okhotskplaat.   

Op 31 mei 1970 om 15:23 uur plaatselijke tijd werd de regio Ancash in Peru getroffen door een aardbeving met een magnitude van 7,9. Het hypocentrum lag in de Stille Oceaan voor de kust van de steden Casma en Chimbote, op 50 kilometer diepte. Door die relatieve diepte werd de zeebodem niet vervormd en ontstond er geen tsunami. 

De aardbeving trof een gebied van zo'n 83.000 vierkante kilometer, groter dan België en Nederland samen, in de regio Ancash en de aangrenzende regio La Libertad. Verschillende kuststeden, waaronder Chimbote, de grootste stad in Ancash, werden zwaar getroffen en ook de Andesvallei Callejón de Hauylas kreeg het zwaar te verduren. 

De beving destabiliseerde verder de noordelijke flank van de berg Nevado Huascarán, waardoor een lawine van ijs, sneeuw, water, modder en rotsen naar beneden kwam en aan een snelheid tussen 280 en 335 kilometer per uur door de vallei raasde. De steden Yuangay en Ranrahirca werden door de lawine bedolven. Daarbij vielen zo'n 30.000 doden, wat het de dodelijkste lawine uit de geschiedenis maakt. Elders vielen er nog 40.000 dodelijke slachtoffers te betreuren door de aardbeving. 

De aardbeving werd veroorzaakt door een convergente plaatbeweging. Voor de kust van Peru, en ook voor die van Chili, schuift de bodem van de Stille Oceaan, gelegen op de Nazcaplaat, onder de Zuid-Amerikaanse plaat.