Op 22 mei 1960 trof een verwoestende aardbeving het zuiden van Chili. Tien minuten lang schudde de grond zo hevig dat mensen niet meer op hun benen konden staan. Er ontstonden scheuren in wegen en gebouwen stortten in. Een man, geciteerd in een rapport van de U.S. Geological Survey (USGS) (opent in nieuw tabblad) over het overleven van de beving en de daaropvolgende tsunami, dacht aanvankelijk dat de Koude Oorlog was geëscaleerd tot een nucleair Armageddon;
De aardbeving in Valdivia, genoemd naar de stad die het dichtst bij het epicentrum ligt, had een kracht van 9,5, de grootste die ooit eerder of sindsdien is geregistreerd. Maar kunnen de bevingen nog groter worden?
Het antwoord, zeggen geologen, is ja. De kans op een veel grotere beving is echter klein. Hoewel een beving met een grotere kracht dan 9,5 zou kunnen plaatsvinden, zou daarvoor een enorm stuk korst in één keer moeten breken — de beweging van een breuk die zowel enorm diep als buitengewoon lang is. Er zijn niet veel plaatsen op aarde waar dat kan gebeuren, aldus Wendy Bohon, geoloog en wetenschapscommunicator. Een beving van 9,5 magnitude is waarschijnlijk rond de bovengrens van wat de planeet kan voortbrengen, vertelde Bohon aan Live Science, en een magnitude 10 is uiterst onwaarschijnlijk;
"Het is geweldig voor Hollywood, maar het is niet realistisch voor de aarde, godzijdank," zei Bohon.
De magnitude is een maat voor de hoeveelheid energie die vrijkomt bij een aardbeving. Het is iets anders dan hoe intens een aardbeving aanvoelt, wat kan worden beïnvloed door iemands afstand tot het epicentrum en de toestand van de grond. Dezelfde beving zal sterker aanvoelen voor iemand die op losse grond en zand staat dan voor iemand die op stevig vast gesteente staat, aldus Bohon;
De magnitude van een beving hangt af van de totale oppervlakte van een breuk. Dit hangt op zijn beurt af van hoe diep de breuk in de korst gaat en hoe lang het segment horizontaal is dat breekt. Er zijn fysieke grenzen aan hoe groot een gebied kan breken. De diepste breuken bevinden zich in subductiezones, waar de ene tektonische plaat onder de andere drukt. Ga echter diep genoeg, en de rotsen zijn zo warm dat ze heet en kleverig worden; in plaats van te breken, buigen ze. Volgens de USGS (opent in nieuw tabblad) kunnen bevingen soms wel 800 kilometer diep onder het aardoppervlak voorkomen, maar de meeste diepe bevingen veroorzaken niet veel trillingen aan het oppervlak; het zijn de bevingen in de bovenste tientallen kilometers van de korst die het gevaarlijkst zijn voor mensen;
De breuken die het meest in staat zijn om grote, schadelijke aardbevingen te veroorzaken, zijn hellende breuken in subductiezones, aldus Heidi Houston (opent in nieuw tabblad) , een aardbevingsgeoloog aan de Universiteit van Zuid-Californië. Deze hellende breuken, zo genoemd omdat ze onder een schuine hoek staan in plaats van verticaal, hebben de grootste gebieden met gesteente dat tegen elkaar kan worden gedrukt, waardoor spanning wordt opgebouwd en uiteindelijk kan breken;
"Het is echt de grootte van het hellende breukvlak dat de grootste invloed heeft op de maximale aardbevingsgrootte, en die breukvlakken kunnen groter worden in de subductiezone," vertelde Houston aan Live Science;
Maar er zijn ook grenzen aan de lengte van een breuksegment dat kan breken. Zelfs subductiezonebreuken breken niet ineens, aldus Bohon. Meestal komt er iets in de weg — een seamount (een onderzeese berg), misschien, of een verandering in het type rots of de geometrie van de rots waardoor een segment van een breuk beter bestand is tegen stress dan zijn buurman.
Een andere factor die de omvang van de aardbeving bepaalt, is de mate waarin de breuk beweegt, of slipt, aldus Houston. In de regel glijden kleinere breukvlakken minder dan grotere. Dus, terwijl een beving van magnitude 5 een paar centimeter kan verschuiven — een afstand die de grond erboven waarschijnlijk niet zal breken — kan een beving van magnitude 9 66 voet (ongeveer 20 meter) of meer verschuiven. De beving van 1960 in Chili vergrootte in feite de oppervlakte van het land door de manier waarop de grond zich uitstrekte, vertelde Sergio Barrientos, een seismoloog aan de Universiteit van Chili die de beving meemaakte, aan NPR in 2016 (opent in nieuw tabblad) .
Inzicht in magnitude
De magnitudeschaal voor aardbevingen kan onbedoeld het verschil tussen zeer grote aardbevingen verdoezelen. De schaal is niet lineair, maar logaritmisch: Voor elke eenheid die omhoog gaat, neemt de grondbeweging 10 keer toe en de vrijgekomen energie 32 keer. Bohon gebruikt graag de metafoor van het breken van een bundel spaghetti. Als het breken van één streng spaghetti het equivalent is van een aardbeving met een kracht van 5, moet je 32 strengen breken om de energie van een beving met een kracht van 6 vrij te maken. Op deze spaghettischaal komt een magnitude 7 overeen met 1.024 gebroken strengen, een magnitude 8 met 32.768 gebroken strengen en een magnitude 9 met 1.048.576 gebroken strengen.
Zoals uit dit voorbeeld blijkt, is het verschil tussen een beving met een magnitude 8 en een magnitude 9, in termen van vrijkomende energie, veel groter dan het verschil tussen een beving met een magnitude 5 en een magnitude 6. Om de magnitude van een aardbeving te verhogen van 9,5 naar 9,6 is dus een veel grotere breuk nodig dan tussen een magnitude 5,5 en 5,6.
Vanwege de onzekerheid in de metingen is er nog steeds wetenschappelijk debat over de vraag of de Chileense beving van 1960 precies magnitude 9,5 was, aldus Houston. Maar om het punt over de enorme verschillen in de grootte van schijnbaar kleine getallen aan deze kant van de magnitudeschaal duidelijk te maken: een beving van 9,5 magnitude is meer dan twee keer zo sterk als de op één na grootste beving ooit gemeten, een beving van 9,2 magnitude die in 1964 Alaska's Prince William Sound trof, aldus Houston;
Er zijn natuurlijk planetaire rampen die in theorie tot veel zwaardere aardbevingen kunnen leiden: een botsing met een asteroïde bijvoorbeeld. (Sommige wetenschappers denken dat de inslag van de asteroïde aan het eind van het Krijt, die 66 miljoen jaar geleden de niet-Aziatische dinosauriërs doodde, aardbevingen met een magnitude van twee cijfers heeft veroorzaakt, hoewel het moeilijk is om de omvang vast te stellen). Op een tijdschaal van miljarden jaren zou de aarde zeker een dergelijke ramp kunnen meemaken, aldus Houston. Maar de kans op iets dat groter is dan het midden van de 9e eeuw binnen een mensenleven is erg klein, zei ze. De grootste oude beving die op basis van geologisch bewijsmateriaal is geschat, vond eveneens plaats in Chili, ongeveer 3.800 jaar geleden, en meette waarschijnlijk ook ongeveer 9,5 in magnitude, volgens het onderzoek van 2022;
En grootte is niet altijd de belangrijkste factor in hoe dodelijk een aardbeving is, althans niet voor mensen, aldus Bohon. Kleinere bevingen hebben vele, vele doden veroorzaakt, alleen al door het treffen van bevolkte gebieden en gebieden met instortingsgevoelige gebouwen. Terwijl de aardbeving van 9,5 magnitude in Chili aan ongeveer 2.000 mensen het leven kostte, zou een beving met een geschatte magnitude van 8 in 1556 in Shaanxi, China, aan ongeveer 830.000 mensen het leven hebben gekost. In 2005 kostte een aardbeving met een magnitude van 7,6 in Kashmir naar schatting 79.000 mensen het leven, en in 2010 kostte een beving met een magnitude van 7,0 in Haïti ongeveer 220.000 mensen het leven. Zelfs de aardbeving van 1994 in Northridge, een aardbeving van slechts 6,7 magnitude die plaatsvond op een breuk die niemand eerder had opgemerkt, kostte 57 mensen het leven, verwondde duizenden en veroorzaakte miljarden dollars schade omdat hij Los Angeles trof;
"Zoveel potentiële breuken kunnen schadelijke aardbevingen veroorzaken," zei Bohon. "Maar mensen denken alleen aan de grote."
