Warum die Türkei

Ashly Cabas, Professorin an der North Carolina State University, erklärt, wie die beiden Erdbeben, die Anfang dieses Monats die Türkei und Syrien erschütterten, zu so viel Tod und Zerstörung führten.

Die zentralen Thesen:

Am Montag, dem 6. Februar, um 4:17 Uhr Ortszeit erschütterte ein Erdbeben der Stärke 7,8 den Süden der Türkei nahe der Grenze zu Nordsyrien und setzte eine Energiemenge frei, die etwa 8 Millionen Tonnen TNT entsprach. Neun Stunden später erschütterte ein Erdbeben der Stärke 7,5 dieselbe Region.

Die Erdbeben forderten mehr als 46.000 Todesopfer und stürzten Hunderttausende Gebäude in der gesamten Region ein. Mindestens zwei Millionen Überlebende waren obdachlos und auf humanitäre Hilfe angewiesen.

Ashly Cabas, Assistenzprofessorin für Bau-, Bau- und Umweltingenieurwesen und Fellow am Center for Geospatial Analytics, sagte, die schiere Kraft der jüngsten Erdbeben habe das „perfekte Rezept für starke Bodenbewegungen“ geschaffen.

Cabas verwendet Geodatenanalysen, um Erdbeben-Bodenbewegungen und die Auswirkungen der räumlichen Variabilität von Sedimentablagerungen auf die Intensität von Bodenerschütterungen und -verformungen zu charakterisieren. Insbesondere entwickelt ihr Forschungsteam Vorhersagemodelle für die Reaktion von Böden und Gründungssystemen auf seismische Belastungen.

„Da die Epizentren dieser flachen, großen Erdbeben in der Nähe dicht besiedelter Städte lagen und es zu einer Verwerfung über eine Länge von etwa 186 Meilen kam, waren viele Gemeinden und zivile Infrastruktursysteme starken Bodenerschütterungen ausgesetzt“, sagte Cabas.

Sie fügte hinzu: „Ich denke, dass die Beobachtungen und Analysen der Aufklärungsteams vor Ort dringend benötigte Informationen liefern werden, um die sich verstärkenden Auswirkungen vollständig zu verstehen, die zu der Verwüstung geführt haben, die die ganze Welt traurigerweise in der Türkei erlebt.“

Die Türkei ist eines der aktivsten Erdbebengebiete der Welt, da sie auf der anatolischen Platte liegt, die durch die Kollision zweier tektonischer Platten – der Arabischen und der Eurasischen – nach Westen gedrückt wird.

Wenn sich diese Platten aneinander vorbeibewegen, bleiben sie aufgrund der Reibung und des Druckaufbaus an ihren Rändern hängen. Wenn der Druck schließlich nachlässt, kommt es zu einem Erdbeben, das Energiewellen auslöst, die den Boden beben lassen.

Erdbeben verursachen horizontale und vertikale Bewegungen, die zu Verformungen von Balken, Säulen und anderen Strukturelementen in Gebäuden führen können. Die Verschlechterung der Integrität dieser Strukturelemente kann letztendlich zum Zusammenbruch führen.

Cabas sagte, dass moderne Bauvorschriften in vielen Ländern die notwendigen Leitlinien für die Gestaltung erdbebensicherer Bauwerke liefern, von der angemessenen Darstellung der seismischen Gefahr bis hin zur Gestaltung von Protokollen, die die Duktilität der Bauwerke gewährleisten.

Während der Entwurf vieler Bauwerke in der Türkei und in Syrien auf modernen Bauvorschriften basiert, nennen einige Experten die lokale Infrastruktur und die jüngste Entwicklungspolitik als potenzielle Ursache für die Erdbebenzerstörung in der gesamten Region.

„Weitere Informationen sind erforderlich, um die Rolle der Qualität des Gebäudebestands bei den in der Türkei und in Syrien beobachteten Schäden vollständig zu verstehen. Beispielsweise fehlen bei alten Gebäuden die notwendigen Sanierungsmaßnahmen, um den aktuellen Bauvorschriften zu entsprechen, oder bei neuen Gebäuden mangelt es an geeigneten Baupraktiken oder der Einhaltung der Bauvorschriften“, sagte Cabas.

Aber es ist nicht nur das Design eines Bauwerks, das eine Rolle für seine Fähigkeit spielt, den Erschütterungen von Erdbeben standzuhalten – auch der Boden, auf dem es gebaut ist, spielt eine Rolle. Beispielsweise kann die Weichheit und Mächtigkeit von Sedimentablagerungen unterhalb von Bauwerken die Amplitude seismischer Wellen beeinflussen und deren Frequenzgehalt und Dauer verändern.

Wenn gesättigte, körnige Böden starken Bodenerschütterungen ausgesetzt werden, können sie laut Cabas ihre gesamte Scherfestigkeit verlieren und sich wie eine Flüssigkeit verhalten. Dieser Vorgang wird „Verflüssigung“ genannt und kann zu großen Verformungen im Boden führen, die zu Schäden an Bauwerken bis hin zum Einsturz führen können.

„So kann ein Erdbeben mittlerer Stärke in der Nähe bestimmte Arten von Strukturen beschädigen, während ein Erdbeben großer Stärke in der Ferne andere Arten von Strukturen beschädigen kann.“ Wenn solche Strukturen auf weichem Boden oder auf Felsen gegründet werden, kann die Intensität der Bodenerschütterungen weiter verändert werden“, sagte Cabas.

Cabas fügte hinzu, dass die Erdbeben in der Türkei durch tektonische Gegebenheiten verursacht wurden, die auch in den Vereinigten Staaten zu finden sind, insbesondere in Kalifornien, wo die San-Andreas-Verwerfung die Grenze zwischen der Pazifischen Platte und der Nordamerikanischen Platte bildet.

Ein vom US Geological Survey (USGS) veröffentlichter Bericht ergab, dass ein hypothetisches Erdbeben der Stärke 7,8 an der San-Andreas-Verwerfung in ganz Südkalifornien 1.800 Menschen töten und fast 50.000 Menschen verletzen könnte.

Das Auftreten von Erdbeben in der Mitte und im Osten der USA ist jedoch unterschiedlich, da sie sich innerhalb der nordamerikanischen Platte befinden, was bedeutet, dass Erdbeben in diesen Regionen nicht auf die relative Bewegung zwischen zwei oder mehr Platten zurückzuführen sind.

Obwohl Erdbeben in North Carolina und anderen Bundesstaaten dieser Regionen seltener sind, können sie dennoch auftreten. Im August 2020 erschütterte beispielsweise ein Erdbeben der Stärke 5,1 Sparta, North Carolina. Nach Angaben des USGS neigen Erdbeben im Osten der USA dazu, im Vergleich zu denen im Westen der USA „häufigere Erschütterungen zu verursachen“.

„Der durch zukünftige seismische Ereignisse entstehende Schaden wird nicht nur von der Intensität der Bodenerschütterungen abhängen, sondern auch von der Leistungsfähigkeit der Infrastruktursysteme und dem Grad der Vorbereitung der Gemeinden, denen sie dienen“, sagte Cabas.