Detaillierte Analyse von „Peak Burst“: Was bedeutet die aktive Platte des Indischen Ozeans?

Die Sicherheit der Menschen auf der ganzen Welt wird durch Wissenschaft und Technologie gewährleistet.

Verfasst von Dong Hanwen (Institut für Geologie, Chinesische Akademie der Geologischen Wissenschaften)

Zu Beginn des Films „Peak Burst“ hieß es in einem Nachrichtenbericht: „Die Platte im Indischen Ozean war in letzter Zeit in einem Zustand offensichtlicher Aktivität, der in vielen Ländern der Welt Katastrophen unterschiedlichen Ausmaßes verursacht hat.“ Bei diesen Katastrophen handelt es sich um geologische Katastrophen, die durch Plattenbewegungen verursacht werden: Erdbebenkatastrophen und sekundäre geologische Katastrophen wie Erdrutsche, Schlammlawinen und Bodensenkungen. Vor diesem Hintergrund spielt sich die Geschichte des Films ab.

Abbildung 1. Quelle: Trailer von Peak Explosion

01 Warum verursacht die aktive Platte des Indischen Ozeans Erdbeben in den umliegenden Ländern?

Studien haben gezeigt, dass Erdbeben nicht zufällig verteilt sind, sondern in regelmäßigen Gürteln, die wir in der Geologie seismische Gürtel nennen, verteilt sind. Seismologen überwachen Erdbeben auf der ganzen Welt und die Ergebnisse zeigen, dass sich die überwiegende Mehrheit der globalen Erdbeben entlang der Grenzen der Lithosphärenplatten entwickelt und einige in aktiven Verwerfungszonen innerhalb der Kontinente auftreten, hauptsächlich im zirkumpazifischen Erdbebengürtel, im mediterran-indonesischen Erdbebengürtel, im seismischen Gürtel der Ozeanrücken und im intrakontinentalen Deformationsgürtel.

Der zirkumpazifische seismische Gürtel befindet sich an der Schnittstelle zwischen der Pazifischen Platte, der Eurasischen Platte, der Indischen Platte, der Antarktischen Platte und der Amerikanischen Platte. Die Krustenbewegung ist sehr aktiv und es handelt sich um den weltweit größten seismischen Aktivitätsgürtel. In diesem seismischen Gürtel konzentrieren sich 80 % der Erdbeben der Welt und er ist das Hauptvorkommensgebiet der meisten katastrophalen Erdbeben und globalen Erdbeben über der Stärke 8.

Der Mittelmeer-Indonesische Erdbebengürtel ist die Schnittstelle zwischen der Eurasischen Platte, der Indischen Platte und der Afrikanischen Platte. Die Erdkruste ist relativ aktiv und konzentriert 15 % aller Erdbeben weltweit. Das im Film erwähnte Erdbeben ereignet sich in dem Gebiet, das stark von diesem seismischen Gürtel beeinflusst wird (der südöstliche Rand des Qinghai-Tibet-Plateaus, siehe Bild unten).

Abbildung 2. Aktive tektonische Spaltungen und schwere Erdbeben im Qinghai-Tibet-Plateau (nach Deng Qidong et al., 2014)

Der seismische Gürtel der Ozeanrücken erstreckt sich entlang der Achse der globalen Ozeanrücken. Bei allen handelt es sich um Erdbeben mit flachen Quellen und im Allgemeinen geringer Magnitude.

Intrakontinentale Deformationszonen beziehen sich auf Plattenkollisionszonen (Verwerfungszonen) und Riftzonen (wie die seismische Zone des ostafrikanischen Rifts). Dabei handelt es sich um einige relativ kleine seismische Zonen, die über die ganze Welt verteilt sind. Sie sind das Ergebnis intrakontinentaler Deformationen unter dem Einfluss der Plattentektonik.

02 Warum ereignen sich so viele geologische Katastrophen hintereinander am selben Ort? Gerade bei den oben genannten Erdbebengürteln handelt es sich um erdbebengefährdete Gebiete, und in diesen Gebieten kommt es immer wieder zu geologischen Katastrophen. Beispielsweise ereignete sich am 12. Mai 2008 um 14:28 Uhr das unerwartete Erdbeben der Stärke 5,12 in Wenchuan in der Nähe der Stadt Yingxiu im Kreis Wenchuan in der Provinz Sichuan in meinem Land. Die Stärke betrug 8,0 MS (MS ist die Oberflächenwellenmagnitude, die die Größe eines Erdbebens anhand der Oberflächenwellenamplitude eines Erdbebens mit flacher Quelle von etwa 20 Sekunden misst). Die zerstörte Fläche betrug mehr als 100.000 Quadratkilometer und die Zahl der Opfer war sehr hoch. Es war das folgenreichste Erdbeben seit der Gründung der Volksrepublik China. Am 14. Juli 2021 um 23:36 Uhr ereignete sich im Kreis Wenchuan, Präfektur Aba, Sichuan (30,97 Grad nördlicher Breite, 103,37 Grad östlicher Länge), ein weiteres Erdbeben mit einer Stärke von 4,8 und einer Herdtiefe von 15 Kilometern.

Schauen wir uns zufällig die Region Tangshan in der Provinz Hebei in unserem Land an. Am 28. Juli 1976, Pekinger Zeit, ereignete sich in den Gebieten Tangshan und Fengnan (118,2° östliche Länge, 39,6° nördliche Breite) ein Erdbeben der Stärke 7,8 mit einer Herdtiefe von 23 Kilometern. Nach 44 Jahren ereignete sich am 12. Juli 2020 um 6:38 Uhr in Tangshan (39,78 Grad nördlicher Breite, 118,44 Grad östlicher Länge) ein Erdbeben der Stärke 5,1 mit einer Herdtiefe von 10 Kilometern. Das Erdbeben war in Hebei, Tianjin, Peking, Liaoning und anderen Orten zu spüren.

Dies gilt nicht nur für China, sondern auf der ganzen Welt. Haiti beispielsweise erlebte im vergangenen Monat (14. August) ein Erdbeben der Stärke 7,2, nachdem es bereits 2010 ein Erdbeben der Stärke 7,0 erlebt hatte. Haiti ist ein Inselstaat in der nördlichen Karibik, an der Schnittstelle zwischen der Karibischen und der Nordamerikanischen Platte. Es ist außerdem Teil des seismischen Gürtels des Pazifischen Ozeans und ein erdbebengefährdetes Gebiet.

03 Was ist mit der Reihe geologischer Katastrophen wie Erdrutschen und Bodenabsenkungen im Film?

Diese geologischen Katastrophen werden im Film in der Geologie als Sekundärkatastrophen von Erdbeben bezeichnet, also geologische Katastrophen, die nicht direkt durch seismische Wellen verursacht werden, sondern durch andere externe Faktoren nach dem Erdbeben ausgelöst werden.

Tatsächlich können Erdbeben neben Erdrutschen und Bodensenkungen auch viele andere geologische Katastrophen auslösen, wie etwa Einstürze, Bodenrisse und Sandverflüssigung.

Abbildung 3. Das Erdloch im Film (Quelle: Trailer von Peaky Blinders)

Die kleine Kreisstadt in Guizhou im „Peak Explosion“-Gebiet liegt am südöstlichen Rand des Qinghai-Tibet-Plateaus und ist stark von der Kollision der Eurasischen und der Indischen Platte betroffen. Die Umgebung ist ein typisches Karstgebiet mit zahlreichen Höhlen. Daher kann es unter dem Einfluss eines Erdbebens sehr leicht zu örtlichen Bodensenkungen kommen (Abbildung 3), und es besteht die Möglichkeit sekundärer Erdrutsche. Daher sind sowohl die eingeschlossenen Personen als auch die Rettungskräfte derzeit in großer Gefahr und können jederzeit von sekundären Erdrutschen verschluckt werden. Die durch Erdrutsche und Erdstürze entstehenden großen Mengen an losem Gestein und Erde können zu Schlammlawinen führen, und die weitere Entwicklung von Erdspalten kann zu Erdstürzen und Erdrutschen führen. Der Erdrutsch kann den Fluss blockieren und einen Stausee bilden, der flussaufwärts und flussabwärts Katastrophen verursachen kann. Die instabilen Bergbrüche und Erdrutschablagerungen drohen erneut einzustürzen usw. ... Wenn es also zu einem Erdbeben kommt, müssen Rettungskräfte nicht nur die eingeschlossenen Menschen retten, sondern auch Wege finden, um zu verhindern, dass es durch Sekundärkatastrophen zu noch größeren Opferzahlen kommt. Methoden wie die schnelle Evakuierung von Menschen und die Sprengung von Bergen, um das im Film gezeigte Gebiet zu räumen, zielen alle darauf ab, die Folgeschäden durch Sekundärkatastrophen zu minimieren.

04 Wenn Erdbeben regelmäßig auftreten, warum ziehen die Menschen, die in der Nähe von Erdbebengebieten leben, nicht woanders hin? Das ist eine interessante Frage. Ähnliche Fragen werden jedes Mal gestellt, wenn ein Erdbeben auftritt. Dies kann daran liegen, dass sich die Öffentlichkeit nicht im Klaren darüber ist, welche Faktoren das Ausmaß von Erdbebenkatastrophen beeinflussen. Im Allgemeinen hängt das Ausmaß einer Erdbebenkatastrophe eng mit der Stärke und Intensität des Erdbebens, dem Ort und Zeitpunkt des Erdbebens, der Erdbebensicherheit von Gebäuden und dem Bewusstsein der Menschen für Erdbebenprävention und Katastrophenminderung zusammen.

(1) Ausmaß und Intensität

Die Magnitude ist ein Maß für die Energiemenge, die durch das Erdbeben selbst freigesetzt wird. Je stärker ein Erdbeben ist, desto mehr Energie wird freigesetzt und desto größer ist natürlich auch die mögliche Katastrophe, die es verursachen kann. Generell gilt: Mit jeder Zunahme der Erdbebenstärke erhöht sich die Erdbebenenergie um etwa das 31,6-fache. Beobachtungen und Schätzungen der Erdbebenzyklen zufolge beträgt die Entstehungsdauer eines Erdbebens der Stärke 8 im Allgemeinen mindestens 200 bis 300 Jahre, und auch bei einem Erdbeben der Stärke 7 dauert es fast 200 Jahre, bis die Energieakkumulation abgeschlossen ist.

Unter Intensität versteht man die Auswirkungen und den Grad der Schäden, die nach einem Erdbeben am Boden und an verschiedenen Gebäuden entstehen. Intensität ist etwas anderes als Ausmaß. Die Magnitude spiegelt die Größe des Erdbebens selbst wider und hängt nur mit der durch das Erdbeben freigesetzten Energiemenge zusammen. Die Intensität hingegen spiegelt die Folgen eines Erdbebens wider. Nach einem Erdbeben ist die Intensität an verschiedenen Orten unterschiedlich. Tatsächlich ist der Bereich der maximalen Intensität eines Erdbebens begrenzt. Am Beispiel des Erdbebens von Wenchuan der Stärke 5,12 ist der Bereich mit einer Intensität über 10 Grad ein schmaler Streifen, und es gibt nur wenige kleinere Bereiche mit einer Intensität über 11 Grad. Die Opferzahlen konzentrieren sich vor allem auf den Bereich innerhalb von 10 Grad, die Opferzahlen im Bereich kleiner oder gleich 9 Grad nehmen sukzessive ab.

(2) Ort (Stadt oder unbewohntes Gebiet) und Zeit (Tag oder Nacht)

Wenn sich ein Erdbeben in unbewohnten Bergen, Wüsten oder auf dem Meeresboden ereignet, wird es unabhängig von seiner Stärke weder Opfer noch Verluste verursachen. Dies war bei dem Erdbeben der Stärke 7,5 der Fall, das Nordtibet am 8. November 1997 erschütterte. Im Gegenteil: Wenn sich ein Erdbeben in einem Gebiet mit hoher Bevölkerungsdichte, entwickelter Wirtschaft und konzentriertem gesellschaftlichem Reichtum ereignet, insbesondere in einer Großstadt, kann es enorme Katastrophen verursachen. Daher sollten bei der Standortauswahl, dem Bau, der Verwaltung und der Planung von Städten aktive Verwerfungen und geologische Katastrophengebiete vermieden werden.

Generell gilt: Wenn sich ein verheerendes Erdbeben nachts ereignet, kann die Zahl der Opfer im Durchschnitt drei- bis fünfmal höher sein als am Tag. Einer der Gründe, warum das Erdbeben in Tangshan so viele Opfer forderte, war, dass es sich um 3:42 Uhr mitten in der Nacht ereignete, als die meisten Menschen noch tief und fest in ihren Häusern schliefen. Hätte sich das Erdbeben tagsüber ereignet, wäre die Zahl der Opfer sicherlich deutlich geringer gewesen. Viele Menschen glauben, dass schwere Erdbeben häufig nachts auftreten, doch das ist eine Illusion. Statistiken zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit eines zerstörerischen Erdbebens tagsüber und nachts ungefähr gleich hoch ist und es zwischen beiden keinen signifikanten Unterschied gibt.

(3) Erdbebensicherheit von Gebäuden

Der Einsturz und die schwere Beschädigung von Häusern und anderen Gebäuden bei Erdbeben sind eine der wichtigsten direkten Ursachen für Todesopfer und Sachschäden. Die Qualität und Erdbebensicherheit von Gebäuden wie Häusern wirken sich direkt auf das Ausmaß von Katastrophen aus. Daher müssen Gebäude gut auf Erdbebensicherheit vorbereitet sein.

(4) Bewusstsein der Bevölkerung für Erdbebenprävention und Katastrophenvorsorge

Durch Aufklärung zur Erdbebenprävention und Katastrophenhilfe sowie durch die Verbreitung erdbebenwissenschaftlicher Kenntnisse vor einem Erdbeben und durch die planmäßige Durchführung von Katastrophenhilfeübungen können die Fähigkeiten und Fertigkeiten der gesamten Bevölkerung im Bereich Erdbebenprävention und Katastrophenminderung verbessert werden. Alle Erdbeben haben gezeigt, dass Selbstrettung und gegenseitige Rettung die wichtigsten und wirksamsten Möglichkeiten sind, nach einem Erdbeben Leben zu retten. Geschulte Personen können die Erfolgsquote einer Rettung erheblich steigern, indem sie Selbstrettung und gegenseitige Rettung durchführen.

Kurz gesagt: Die Menschen werden ihre Städteplanung und ihren Bau sicherlich im Voraus auf der Grundlage der örtlichen geologischen Bedingungen durchführen, aber es gibt viele Faktoren, die das Ausmaß von Erdbebenkatastrophen bestimmen. Neben der Standortwahl kann noch viel zur Katastrophenvorsorge und -minderung getan werden.

05 Welche technischen Mittel stehen derzeit zur Katastrophenvorbeugung und -minderung zur Verfügung? mein Land hat ein riesiges Territorium und komplexe geologische Bedingungen. Naturkatastrophen wie Erdbeben, Überschwemmungen, Erdrutsche und Schlammlawinen kommen häufig vor. Das Erdbeben von Wenchuan im Jahr 2008 verursachte enorme Schäden an Menschenleben und Eigentum. In den letzten Jahrzehnten verursachten Naturkatastrophen jedes Jahr enorme wirtschaftliche Verluste. Naturkatastrophen sind zu einem wichtigen Faktor geworden, der die wirtschaftliche Entwicklung und die soziale Sicherheit meines Landes beeinträchtigt.

Um Katastrophenvorbeugung und -minderung wirksam voranzutreiben, legen Länder weltweit generell Wert auf die Forschung, Entwicklung und Anwendung wissenschaftlicher und technologischer Mittel. Der wichtigste Ansatz besteht darin, Labore und Basisdatenbanken aufzubauen, die Investitionen in die wissenschaftliche Forschung zu erhöhen, die Weltrauminformationstechnologie zu nutzen und ein technisches System zur Katastrophenüberwachung und Frühwarnung aufzubauen.

Die räumliche Informationstechnologie, deren vollständiger Name Fernerkundungs-Geospatial-Informationstechnologie (oder „3S“-Technologie) lautet, umfasst Fernerkundungstechnologie (RS), geografische Informationstechnologie (GIS) und Global Positioning System (GPS). Es handelt sich um eine moderne Informationstechnologie, die Weltraumtechnologie, Sensortechnologie, Satellitenortung mit Computertechnologie und Kommunikationstechnologie kombiniert, um räumliche Informationen zu sammeln, zu verarbeiten, zu analysieren, zu verwalten, zu verbreiten und anzuwenden.

So gibt es im Film beispielsweise eine Szene, in der frühzeitig vor Erdrutschen gewarnt wird, damit die Rettungskräfte Zeit haben, Entscheidungen zu treffen und Rettungsmaßnahmen zu entwickeln. Dabei kommen hochpräzise Satellitendaten und dreidimensionale Computersimulationen zum Einsatz, um den möglichen Verlauf des Erdrutsches vorherzusagen und so den Entscheidungsträgern eine verlässliche Grundlage zu bieten.

Die von 3S vertretene räumliche Informationstechnologie hat bei der Katastrophenvorbeugung und -minderung von Naturkatastrophen wie Erdbeben, Überschwemmungen, Erdrutschen und Schlammlawinen wirksame technische Unterstützung geleistet und spielt insbesondere bei der schnellen Reaktion, der Nothilfe und dem Wiederaufbau nach Katastrophen eine wichtige Rolle.

Die Sicherheit der Menschen auf der ganzen Welt wird durch wissenschaftliche Forschung und Technologie gewährleistet. Derzeit haben viele Universitäten in meinem Land (wie die Wuhan University, die China University of Geosciences usw.) Studiengänge im Bereich der räumlichen Informationstechnologie eröffnet und Kurse wie Geografische Informationssysteme, Fernerkundung und Geografische Informationswissenschaft, Vermessung und Kartierung, Geologieingenieurwesen und Katastrophengeografie eingerichtet und im Laufe der Jahre eine große Zahl herausragender Talente ausgebildet. Darüber hinaus gibt es in China viele wissenschaftliche Forschungsinstitute, die sich mit verwandten Aufgaben befassen, darunter das Ministerium für Katastrophenschutz und seine direkt angeschlossenen Einheiten, die Chinesische Erdbebenverwaltung, das Nationale Zentrum für Sicherheit und Notfallrettung in der Produktion, das Ministerium für natürliche Ressourcen und seine direkt angeschlossenen Einheiten (wie etwa der Chinesische Geologische Dienst, das Nationale Zentrum für grundlegende geografische Informationen und die Chinesische Akademie für Vermessung und Kartierung usw.), wichtige Laboratorien des Systems der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (wie etwa Schlüssellaboratorien für Berggefahren und Oberflächenprozesse) und Universitäten, die direkt dem Bildungsministerium unterstehen (wie etwa die Chinesische Universität für Geowissenschaften, die Technische Universität Chengdu usw.).

In der heutigen Welt, die von der Wissensökonomie und der Informationstechnologie dominiert wird, ist die energische Stärkung der Anwendung von Wissenschaft und Technologie bei der Katastrophenvorbeugung und -minderung der einzige Weg nach vorn im Bereich der Katastrophenvorbeugung und -minderung in der Zukunft.

Naturkatastrophen sind unbarmherzig, aber die Menschen sind freundlich. Vielen Dank an die Rettungskräfte für ihren unermüdlichen Einsatz!

Mögen alle Menschen auf der Welt gesund und munter sein~