Spanning op de zeebodem

De aardbeving in Azië op 26 december 2004 heeft de kans op een beving in het gebied niet verkleind, maar juist vergroot....

Na de zeebeving van 26 december dachten de bewoners van Sumatra er wel even vanaf te zijn, de komende paar eeuwen.

Het had de aarde per slot van rekening ook een paar eeuwen gekost om de enorme hoeveelheid energie te verzamelen die op tweede kerstdag uit de korst was vrijgekomen. Eeuwen waarin de twee aardschollen die voor de kust van Sumatra aan elkaar grenzen, muurvast op elkaar hadden gelegen. Totdat de opgekropte spanningen zo groot waren geworden dat de platen los schoten. En op die manier de eeuwen stilstand in een paar minuten inhaalden.

Zo gaat het meestal, met aardbevingen. De aardkorst knarst als een houten vloer die nog niet is uitgewerkt. Met planken die uitzetten, kromtrekken, losschieten zelfs. Voordeel van een losgeschoten plank is dat niemand meer bang hoeft te zijn dát de plank los komt. De spanning is eruit.

Maar nu de eerste geofysische reconstructies van de ramp verschijnen, lijkt het erop dat niet alle opgehoopte energie in de beving en in de daaropvolgende tsunami is omgezet. Twee klemmende platen hebben zich op 26 december weliswaar - letterlijk - ontspand, maar door hun beweging zijn naburige 'planken' juist in de verdrukking gekomen, schrijven John McCloskey en collega's van de University of Ulster in Noord-Ierland deze week in het wetenschappelijke blad Nature. 'Onze berekeningen wijzen op een toename van spanning op twee breukvlakken in de buurt van Sumatra. Dat vergroot de kans op aardbevingen in deze regio aanzienlijk.'

Het is een geologisch domino-effect. Toen op 26 december de vastgeklemde en licht kromgetrokken Euraziatische plaat, waarop Sumatra ligt, na al die jaren loskwam van de Indisch-Australische plaat, veerde hij tot twintig meter op (zie kader), over een lengte van honderden kilometers. De oprisping onder de Soenda-trog liep vanaf het epicentrum echter alleen in noordelijke richting, naar de Andaman eilanden. Ten zuiden van het epicentrum bleven de twee aardschollen gewoon 'op slot'zitten.

McCloskey heeft nu berekend dat de 'noordelijke' aardverschuivingen hebben geresulteerd in een extra spanning van vijf bar op het zuidelijke, onbewogen deel van het grensvlak. Een paar procent meer, maar dat kan net de druppel zijn.

Temeer daar aan schoksgewijs opgetilde koraalriffen voor de kust van Sumatra te zien is dat er ongeveer elke tweehonderd jaar een grote beving plaatsvindt, en dat dat in 1866 voor het laatst is gebeurd. 'We zitten aan het einde van de seismische cyclus', zegt McCloskey. Ofwel: tijd voor een nieuwe beving .

Koraalriffen Ook andere aardwetenschappers wijzen op de letterlijk gespannen situatie ter plekke. Geofysicus Seth Stein van de Northwestern University in Illinois, die in februari berekende dat de beving op 26 december een kracht van 9,3 had in plaats van 9,0 (ruim twee maal zo krachtig), zegt dat het gebied even ten zuiden van het epicentrum vergelijkbaar is met het noorden, dat de tsunami veroorzaakte. Collega Ross Stein van de Amerikaanse geologische dienst USGS, een van de meest gerenommeerde onderzoekers van krachten in de aardkorst: 'We moeten niet verbaasd zijn als daar op korte termijn een beving met een kracht van 8 plaatsvindt.'

In Utrecht houdt hoogleraar Rinus Wortel echter een slag om de arm. 'De spanningen zijn waarschijnlijk wel opgelopen, maar of dat betekent dat de breuk nu inderdaad in een kritische fase is gekomen is niet bekend. Die koraalriffen zijn de enige gegevens waar die voorspelling op is gebaseerd. Dat is als basis onvoldoende.'

Hij hecht meer waarde aan een tweede effect van de beving: de extra spanningen die zijn komen te staan op de zogeheten Sumatra-breuk. Deze scheur in de aardkorst, die Sumatra overlangs in tweeën splijt, loopt ongeveer evenwijdig aan zijn grote broer, de Soenda-trog. Daartussenin zit een mini-scholletje, de zogeheten Birmese microplaat, die tussen de grote schollen naar het noorden kan schuiven. Belangrijkste stad in de buurt van deze zogeheten strikeslip-breuk: Banda Atjeh.

'Omdat de Indisch-Australische scheef op de Euraziatische botst, kun je die beweging ontleden in twee componenten: een loodrechte botsing en een schuifbeweging', zegt Wortel. 'Die eerste hebben we op 26 december gehad. Die tweede nog niet.'

De situatie is vergelijkbaar met de San Andreasbreuk in Californië, en de Anatolische breuk in Noord-Turkije. Ook daar schuiven stukken aardkorst langs elkaar heen, in plaats van onder elkaar door. En ook daar leidt de ene beving tot de andere.

Zo was de beving in het Turkse Izmit (1999, kracht 7,4, vijftienduizend doden) in gang gezet door eerdere bevingen in het oosten. De spanningstoename bedroeg toen slechts twee bar, terwijl de door de beving van 26 december opgewekte schuifkrachten onder Sumatra oplopen tot negen bar.

Schuifbeweging Ze zijn het hoogst onder Banda Atjeh, de stad die al zo zwaar getroffen is door de zeebeving en de daaropvolgende tsunami. Schrale troost: zo'n schuifbeving is altijd minder zwaar dan een mega-thrust zoals op 26 december, zegt Wortel. Bovendien kan hij nooit resulteren in een tsunami.

Daarnaast hoeven de opgebouwde spanningen niet te betekenen dat een beving nabij is. 'We kennen de voorgeschiedenis van deze breuk namelijk veel minder goed dan Noord-Turkije', zegt Wortel. Volgens Ross Stein is het vooral van belang hoe de smering tussen de twee stukken aardkorst is. 'Hoe glibberiger het gesteente langs het breukvlak, hoe minder kans op een beving.'

Voorspellen blijft dus lastig, vooral waar het aardbevingen betreft. Bovendien: wat heb je aan een voorspelde beving 'op korte termijn', als die korte termijn een paar decennia beslaat? 'Met zulke lange perioden weten we ons geen raad', zegt Wortel. 'En wat doe je met de voorspelling dat een bepaald gebied ergens binnen de komende zes maanden door een beving zal worden getroffen? Evacueren? Een hele stad, een half jaar lang ?'

Daarom zoeken aardwetenschappers hardnekkig naar geofysische aanwijzingen die het mogelijk maken te waarschuwen voor aardbevingen die binnen een paar dagen worden verwacht. De hoop is gevestigd op zeer zwakke elektromagnetische (ELF-)golven, die een paar keer zijn gemeten vlak voor een aardbeving - onder meer in Californië, in 1989. Het Franse ruimtevaartinstituut CNRS heeft vorig jaar een satelliet gelanceerd die op zoek is naar deze heilige graal in de aardbevingskunde.

Statistiek 'We hebben de weken voor de Sumatra-beving inderdaad signalen gemeten', zegt Jean-Jacques Berthelier, vanuit het Centre d'études des Environnements Terrestre et Planétaires bij Parijs. 'Wat we nu aan het uitzoeken zijn, is of die abnormaal genoeg waren om voor een aardbevings-indicatie te kunnen doorgaan.'

Ross Stein heeft twijfels bij deze zoektocht. 'Er zijn nog geen geloofwaardige data die erop wijzen dat die golven gebruikt kunnen worden voor aardbevingen.'

Het is inderdaad lastig, erkent Berthelier. 'De opgepikte signalen komen nauwelijks boven de natuurlijke variatie uit.' Bovendien weet hij eigenlijk niet waarnaar hij moet zoeken. 'Er is geen enkele bruikbare hypothese, die voorspelt wat voor soort golven we zouden moeten zien. Alleen statistische analyse kan verraden of we straks datgene gevonden hebben waar we naar op zoek zijn.'

Dus zijn voorlopig alleen de bewegingen van de aardkorst en de bijbehorende spanningen bruikbaar als indicator voor aardbevingen. En wat Stein dan kan zeggen over de kans op een beving in Indonesië: 'Het is bij lange na geen voorspelling. Maar het is meer dan een gok.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden