Drie andere risicogebieden voor grote aardbevingen – kan het hier ook zo misgaan als in Turkije en Syrië?

Of je op een plek op de wereld staat waar het dak boven je hoofd kan instorten bij een aardbeving hangt van flink wat factoren af, bijvoorbeeld van welke breuken er onder de grond zitten en hoeveel spanning daarop staat. Ook het type bodem en de manier van bouwen spelen een grote rol.

En dan hebben we het nog niet eens gehad over het risico op een tsunami, een vernietigende vloedgolf die ook opgewekt kan worden door een aardbeving. Een greep uit de beruchtste schokgevoelige regio’s op de aardbol. Kan het daar ook zo misgaan als in Turkije en Syrië?

Het verdronken spookbos – de Cascadia-subductiezone

De meest vernietigende aardbevingen vinden plaats met een tussenpoos van vele mensenlevens. Daarom baseren geologen zich liefst niet alleen op historische documenten. Neem de Cascadia-subductiezone, waar de Juan de Fucaplaat zich onder de Noord-Amerikaanse plaat wringt. Een gebied van Vancouver in Canada tot Californië in de VS loopt daardoor het risico op zware schade. Maar de laatste tsunami’s troffen deze kusten ruim driehonderd jaar geleden, in 1700, meer dan een eeuw vóórdat de Amerikaanse ontdekkingsreizigers Lewis en Clark ze aandeden.

Mondelinge overleveringen vertellen over de epische strijd tussen een dondervogel en een walvis. De nieuwe kolonisten konden daar weinig mee. Op 12 januari 1864 noteert de onderwijzer James Swan in zijn dagboek dat zijn vriend, de Makah Billy Balch, hem vertelde hoe het water zich op een dag terugtrok uit de lokale baai, ‘die dagenlang droog bleef staan’. Daarna steeg het weer en ‘bedekte al het land, behalve de bergen. Kano’s werden in de boomtoppen getild.’ Swan schrijft het op en vergeet het weer.

122 jaar later, in maart 1986, ontdekt geoloog Brian Atwater een laag moerasplanten in dezelfde baai, begraven onder een dikke laag zand. Een jaar later en 165 kilometer zuidelijker stuit hij op een ‘spookbos’ – een woud van dode, grijze stronken, overblijfselen van bomen die een plotselinge overstroming van zout water niet hebben overleefd. Door boomringdatering komt Atwater uit op 1699.

In 1995 bevestigt een internationaal team onder leiding van paleoseismoloog Alan Nelson zijn bevindingen. Met 85 monsters tonen de onderzoekers aan dat de complete kustlijn van de staten Washington en Oregon op 26 januari 1700 een paar meter is verzakt, door een aardbeving met een geschatte kracht van rond de 9 op de schaal van Richter, en daarna door een reeks tsunami’s is bedekt met zand.

In 2005 verzamelt seismoloog Ruth Ludwin een collectie verhalen van oorspronkelijke bewoners langs deze kusten, die allemaal gaan over dezelfde aardbeving en de erop volgende zoutwateroverstromingen.

De beving van 1700 gaat zich een keer herhalen, alleen leven nu liefst 10 miljoen mensen in de Cascadia-gevarenzone, zegt seismoloog Graeme Weatherill van het Deutsches GeoForschungsZentrum. Hij is een van de samenstellers van de Wereldwijde seismische gevaarkaart (Global Seismic Hazard Map). Gebouwen zullen daarbij instorten, wegen verkruimelen, bruggen barsten. Binnen 20 minuten zal een serie vloedgolven van 9 tot 25 meter hoog alles wat niet vastzit in de kuststeden wegspoelen.

De regio is niet goed voorbereid op zo’n scenario. Neem Portland, de grootste stad van Oregon. Daar staan meer dan vijftienhonderd oude, geliefde bakstenen gebouwen, waaronder veel schooltjes. Die storten in. De meeste moderne stalen en betonnen gebouwen blijven wel staan, maar zullen zoveel schade oplopen dat je ze daarna kunt slopen. Japan telt duizenden gebouwen met een ‘basisisolatie’ — de fundamenten staan in een soort kuip en kunnen daarin schuiven. Portland heeft slechts één zo’n gebouw.

Total löss – Chinese aardbevingen en hun gevolgen

Omdat mensen nu eenmaal graag aan een rivierbocht of een riviermonding bouwen, staan veel steden wereldwijd in een geologisch bekken, op een dikke laag sediment. (Bijna heel Nederland is zo’n bekken.) Zo’n laag zand en klei dempt de aardbevingsgolven die er doorheen reizen, maar gaat daardoor zelf juist harder schudden. Dat heet bekkenresonantie, denk aan een aangetikte gelatinepudding.

‘Een aardbeving die een bekken nét verkeerd aantikt, kan enorme gevolgen hebben voor een stad’, zegt geoloog Douwe van Hinsbergen (Universiteit Utrecht). In de Nepalese hoofdstad Kathmandu begon volgens ooggetuigen ‘de aarde te dansen’ tijdens de aardbevingen van 2015. Juist de lage gebouwen die er al duizenden jaren stonden, waren extra gevoelig voor deze zeldzame combinatie van trillingen en stortten in. Iets dergelijks lijkt ook gebeurd te zijn in Turkije. Het Gaziantep-kasteel dat al twee millennia aan aardbevingen overleefd had, stortte deels in.

Seismoloog Graeme Weatherill legt uit hoe de Chinese aardbeving van Shaanxi in 1556 de dodelijkste in de geschreven geschiedenis werd: ‘Hier viel het samenspel van ondergrond en bouwen verkeerd uit, met verschrikkelijke gevolgen.’ Ten westen van Beijing slingert de Gele Rivier door een vlakte groter dan Frankrijk, van aangewaaide löss die zo vruchtbaar is dat de bakermat van de Chinese beschaving er ligt. Miljoenen Chinezen groeven terrassen in de zachte hellingen van de heuvels rond de rivier en hakten er yaodongs in uit, een soort grothuizen.

Ze hadden geen idee dat ten zuiden van de Himalaya, in een andere wereld, de Indische plaat met grof geweld de Euraziatische plaat binnendringt. Dat duwt de Himalaya op tot het hoogste gebergte op deze planeet, en vandaaruit schiet een patroon van breuken groter dan China naar het noorden. Weatherill: ‘Tegelijkertijd wringen de Pacifische en Filipijnen-platen zich onder Japan. Dat heeft ook invloed in China. De spanning in de breuken in deze tektonische wig verandert binnen korte afstand abrupt van richting, in een voor seismologen moeilijk te begrijpen patroon. Welke breuk als volgende gaat springen, is koffiedik kijken. Hoe zwaar de beving wordt ook.’

In de vroege ochtend van 23 januari 1556 veroorzaakte het breukgebied in dat deel van China een aardbeving van rond de 8 op de schaal van Richter, waardoor een gebied van ongeveer duizend vierkante kilometer werd verwoest. In de lössgebieden stortten de hellingen samen met al hun yaodongs in en begroeven tweederde van de bevolking. Een complete beschaving werd vernietigd, het dodental wordt geschat op 830 duizend.

Ook de dodelijkste aardbeving van de 20ste eeuw, die van Tangshan in 1976, trof een totaal onvoorbereide Chinese stad. Binnen enkele minuten stortte 85 procent van de hoogbouw in of raakte zwaar beschadigd. Minstens 300 duizend inwoners kwamen om. Weatherill: ‘Hele industriegebieden in China kunnen morgen getroffen worden door een aardbeving zoals deze. Wereldwijd seismisch onderzoek is dus geen ver-van-je-bedshow, we hebben er allemaal groot belang bij.’ De blokkade van het Suezkanaal door containerschip Ever Given was een klein voorproefje van hoe een aardbeving in China, door het stilvallen van de productie en export, de wereldeconomie kan verlammen.

Slapend monster - De Azoren-Gibraltarbreukzone

In de Atlantische oceaan voor de kust van Europa ligt een slapend monster. De Azoren-Gibraltarbreukzone is een zijwaartse ‘rib’ van de mid-Atlantische spreidingsrug, net als de bekende San Andreas-breuk in Californië. Voor de kust van Lissabon verandert hij van vorm. De Afrikaanse en Euraziatische plaat duwen daar tegen elkaar aan als sumoworstelaars, zonder dat de ene onder de andere duikt, zoals bij Sumatra (tsunami van 2004), Japan of de Cascadia. Weatherill: ‘De oceanische korst, de aardkorst onder de oceaanbodem, is hier dikker en breuken dringen er dieper in.’

Het gaat hard tegen hard. Daarom zijn er minder, maar zwaardere aardbevingen dan in de San Andreas-breuk. Weatherill: ‘Bovendien is oceanische korst steviger en zwaarder dan continentale, waardoor seismische golven zonder veel kracht te verliezen er grote afstanden in kunnen afleggen.’ Net zoals geluid verder draagt in water dan in lucht. In continentale korst die sterk verbrokkeld is, zoals in Turkije en Syrië, verliezen aardbevingsgolven snel hun energie.

Maar een flinke aardbeving die 100 km of verder uit de kust van Lissabon plaatsvindt, kan nog steeds grote schokken en tsunami’s in Portugal veroorzaken. Op 1 november 1755 gebeurde dat ook. Een beving van minstens 8 op de schaal van Richter liet de zeebodem voor de kust van Kaap Sint-Vincent schudden. Lissabon werd verwoest en meer dan 100 duizend mensen stierven in een tsunami, die tot in de Cariben aan toe werd gevoeld. Hierna vroeg de Franse filosoof Voltaire zich hardop af of God eigenlijk wel goed was, de Duitse wiskundige Leibniz viel hem bij. Dat balletje rolde verder en werd een van de zaadjes van de Verlichting.

In Portugal en Zuid-Spanje bestaan strenge bouwvoorschriften, met name voor Lissabon, die over het algemeen goed worden nageleefd. Ingenieurs, seismologen en bouwkundigen zijn zich sterk bewust van deze breukzone. Buiten Zuid-Europa is dit risico een stuk onbekender. De verwoestende kracht van een aardbeving als Lissabon 1755 is moeilijk invoelbaar te maken, zegt Weatherill: ‘Als je leeft in een West-Europees land, waar bijna nooit zware aardbevingen plaatsvinden, denk je er niet te veel over na. Zeker als zoiets al bijna driehonderd jaar niet is voorgekomen.’ Volgens seismoloog in ruste Agustin Udias (Complutense-universiteit van Madrid) zal een aardbeving zoals die in Lissabon zich herhalen. Naarmate de tijd verstrijkt neemt de kans erop toe, omdat de spanningen in de grond verder oplopen. ‘Maar dat is alles wat je met onze stand van kennis kan zeggen. Het valt niet te voorspellen wanneer het gebeurt.’