Wat hebben bijzondere Ardense aderstructuren in de streek van Herbeumont en de aardbeving in L’Aquila gemeen? Recent onderzoek binnen onze onderzoeksgroep licht een tipje van de sluier op.

In het voorjaar van 2010 werd het nieuws gedomineerd door allerlei natuur- en milieurampen: de aardbevingen in Haïti en Chili, de uitbarsting van de Eyjafjallajökull in IJsland, en het desastreuze olielek in de Golf van Mexico. Achter al deze rampen zitten echter ‘alledaagse’ geologische fenomenen. Zowel een vulkaanuitbarsting als een ‘blow out’ van een olieboring getuigen van vloeistoffen en/of gassen die diep in de aardkorst (meerdere kilometers diep) onder zeer hoge druk aanwezig zijn. Onvermijdelijk zullen deze vloeistoffen en gassen onder overdruk trachten te ontsnappen zodra de diepe reservoirs aangesneden worden door breuken (bij een aardbeving) of boringen (bij een oliewinning), of zodra de interne gasdruk te groot wordt in de magmakamer (bij een vulkaanuitbarsting).

Dergelijke ontsnappende vloeistoffen zijn vaak oververzadigd aan bepaalde chemische componenten. Deze chemische componenten zullen door de verandering in chemische en fysische omstandigheden tijdens het ontsnappen van de vloeistoffen doorheen de gebroken aardkorst terug neerslaan en als vaste, kristallijne stoffen achterblijven in breuken en spleten, waarlangs de vloeistof voortgestuwd wordt. In tegenstelling tot het brongesteente dat een groot volume heeft, maar waarin de chemische componenten fijn verdeeld zijn en dus in relatief lage concentraties voorkomen, zijn de neerslagen langs breuken en spleten relatief klein in volume, maar zeer geconcentreerd. Deze opgevulde breuken en spleten noemen we aders (witte zones op foto's). Dit verrijkingsproces is van cruciaal belang bij de vorming van de economisch interessante ertsafzettingen, maar ook voor het ontstaan van olie- en gasreservoirs. Dergelijke processen spelen zich af op meerdere kilometers diepte. Dergelijke actieve systemen kunnen niet rechtstreeks bestudeerd worden, enkel aan de hand van indirecte geofysische methoden. Om deze processen toch te doorgronden gaan we op zoek naar fossiele breuk- en spleetnetwerken in oude gebergten die door erosie volledig ontmanteld zijn. Eenmaal aan het oppervlak kunnen we deze fossiele breuk- en spleetnetwerken aan een gedetailleerd onderzoek onderwerpen.

Zo zijn ook de Ardennen een uniek natuurlijk laboratorium voor de studie van deze fossiele breuk- en spleetnetwerken. De Ardennen zijn immers de restant van een meer dan 300 miljoen jaar oud gebergte dat al tot op grote diepte ontmanteld is en dus toelaat deze verrijkingsprocessen te bestuderen. In de regio van Herbeumont komen veelvuldig kwartsaders voor in het leigesteente (zie foto's). Een gedetailleerde veld- en laboratoriumstudie liet ons toe hun vormingsomstandigheden te achterhalen alsook enkele belangrijke relaties te achterhalen met betrekking tot vloeistofbewegingen en breukactiviteit in de ondergrond. De aders vormden op 6 tot 10 kilometer diepte bij temperaturen van 300 tot 400°C. Ze ontwikkelden tijdens een late fase van de gebergtevorming in de Ardennen (zo’n 320 miljoen jaar geleden), wanneer het gebergte 'als een pudding' ineenstortte onder haar eigen massa.

Hierbij werden dunne, verticale spleten gevormd in het gesteente, die, met de tijd, verder opensperden en van vorm veranderden ten gevolge van het verder ineenstorten van het gebergte. De evolutie van de spleten werd in grote mate bepaald door de aanwezigheid van de leisteensplijting, die laagje per laagje begonnen te glijden zodat het gesteente uiteindelijk lijkt te vloeien. Naarmate de evolutie van verticale spleet tot complex vervormde spleet en uiteindelijk tot opgevulde ader vorderde, zette de vervorming zich ook door in het bovenliggende gesteente. In tegenstelling tot het ‘stroperige’ vervorminggedrag van het bestudeerde gesteente, uitte de afbraak van het gebergte in het bovenliggende gesteente zich op een 'brosse' manier, meerbepaald door de ontwikkeling van afschuivingsbreuken. Een evolutie naar cyclische breukactiviteit is af te lezen uit de intense fracturatie van de aderopvulling, die de schokgolven van grote aardbevingen reflecteert. Wat 320 miljoen jaar geleden zich afspeelde in de Belgische Ardennen, speelt zich vandaag de dag af in de Italiaanse Apennijnen en geeft aanleiding tot aardbevingen zoals deze die L’Aquila trof in April 2009.

Ons onderzoek naar de evolutie van spleet tot ader in de oude Ardennen heeft niet alleen de effecten die aardbevingen mogelijk hebben op de gesteenten in de diepe ondergrond blootgelegd, maar ook en vooral een licht geworpen op de processen in de diepe ondergrond die aardbevingsactiviteit mogelijk voorafgaan. In dit opzicht hopen we dat ons onderzoek zijn steentje bijdraagt in de zoektocht naar fenomenen die het voorspellen van aardbevingen ooit mogelijk zou moeten maken.

De rol van hoge vloeistofdrukken in de diepe ondergrond in de aardbevingsequentie van L'Aquila is recent aangetoond:

• Terakawa et al. 2010. High-pressure fluid at hypocentral depths in the L'Aquila region inferred from earthquake focal mechanisms. Geology 38(11), 995-998 - doi: 10.1130/G31457.1
• Lucente et al. 2010. Temporal variation of seismic velocity and anisotropy before the 2009 Mw 6.3 L'Aquila earthquake, Italy. Geology 38(11), 1015-1018 - doi: 10.1130/G31463.1
• Savage 2010. The role of fluids in earthquake generation in the 2009 Mw 6.3 L'Aquila, Italy, earthquake and its foreshocks. Geology 38(11), 1055-1056 - doi: 10.1130/focus112010.1

Deze blog is geschreven naar aanleiding van het doctoraal proefschrift van Dr. Hervé Van Baelen binnen de Onderzoeksgroep Geodynamica & Geofluïda van het Departement Aard- en Omgevingswetenschappen aan de K.U.Leuven.

© Manuel Sintubin & Hervé Van Baelen 2010

• Van Baelen, Hervé 2010. Dynamics of a progressive vein development during the late-orogenic mixed brittle-ductile destabilisation of a slate belt. Examples from the High-Ardenne slate belt (Herbeumont, Belgium). Aardkundige Mededelingen 24, 221 p. - ISBN 978-90-8649-362-3
• Dagkrant K.U.Leuven - 15 november 2010 - Op zoek naar kwartswaders langs de Semois
  

Geschreven in Onderzoek | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

De fantasie vierde weer hoogtij op de (wetenschaps-)redacties. Of hebben enkele wetenschappers mooi de media voor hun kar gespannen?

De krantenkoppen liegen er niet om. Enkele voorbeelden: Leefbare kopie van aarde gevonden (De Standaard - 01.10.2010); De 'nieuwe aarde' heeft 100% kans op leven (Het Laatste Nieuws - 30.09.2010); Is dit de nieuwe aarde? (KNACK - 30.09.2010); Gaf nieuwe aarde al twee jaar geleden teken van leven? (De Morgen - 01.10.2010).

Gliese 581 g. Is dit inderdaad de 'nieuwe aarde'? Is deze planeet een 'kopie van de Aarde'? Is leven op deze planeet een zekerheid, zoals Steven S. Vogt - één van de ontdekkers - verkondigt in interviews? Is deze planeet een bezoekje waard? Ze ligt tenslotte 'maar' op 20 lichtjaar.

Misschien is het goed om ons eerst eens af te vragen wat de wetenschappelijke feiten zijn over deze exoplaneet in het Librasterrenstelsel, ontdekt aan de hand van de radiale-snelheidsmethode. Ze bevindt zich in een baan rond een zwakke rode dwerg Gliese 581. Deze planeet bevindt zich op een afstand van 0,146 AU (astronomische eenheid = afstand zon-aarde = ~150 miljoen km). Bedenk dat Mercurius op 0,4 AU gelegen is van onze Zon. Bovendien liggen er nog 3 exoplaneten dichter bij de rode dwerg. We weten ook dat de omlooptijd ongeveer 37 dagen (36,6 dagen om exact te zijn) is. De massa van de planeet wordt geschat op 3,1  tot 4,3 aardse massa's.

Tot daar de feiten ... 

Al de rest zijn wetenschappelijke speculaties. Vooreerst de dichtheid - en dus ook de omvang en zwaartekracht. Men weet niet of het een steenplaneet is zoals de Aarde of een ijsplaneet zoals Neptunus. Gaat men uit van een aardse samenstelling dan zou Gliese 581 g een straal hebben tussen 1,3 en 1,5 keer de straal van de Aarde. In volume zou dat betekenen dat deze exoplaneet 2,2 tot 3,4 volumineuzer is dan de Aarde. Maar stel dat het een ijsplaneet is, dan zou de straal 1,7 tot 2 keer de straal van de Aarde zijn; 4,8 tot 8 volumineuzer dan de Aarde. Het is dus zeker een superaarde. Zwaartekracht aan het oppervlak kan gaan van 1,1 tot 1,7 keer de zwaartekracht aan het aardoppervlak.

Berekeningen wijzen op een gemiddelde evenwichtstemperatuur aan het oppervlak van Gliese 581 g van 228 K (-45°C). Dit zou inderdaad betekenen dat deze exoplaneet zich in de 'bewoonbare zone' rond zijn ster bevindt, met name in de zone waarin op een aardse planeet vloeibaar water mogelijk terug te vinden is op het planeetoppervlak. De gemiddelde evenwichtstemperatuur op Aarde is immer 255K (-18°C). De aardse atmosfeer zit dan ook vol broeikasgassen die er voor zorgen dat de gemiddelde effectieve temperatuur op Aarde 288K (+15°C) is.

Dus een 'leefbare' Gliese 581 g impliceert dat het een atmosfeer zou moeten bezitten vol met broeikasgassen. Of er een atmosfeer is, laat staan een atmosfeer vol met broeikasgassen om de planeet 'leefbaar' te maken, blijft tot op heden echter een grote onbekende. Dus beweren dat men zo goed als zeker is van leven - onder welke vorm dan ook - op Gliese 581 g is pure speculatie ... zelfs jereinste fantasie.

Tenslotte staat Gliese 581 g zo dicht bij zijn ster dat ze hoogstwaarschijnlijk in de 'getijdenval' vastzit. Dat wil zeggen dat steeds dezelfde zijde van de planeet gericht is naar de rode dwerg (net als onze Maan ten opzichte van de Aarde). De gevolgen hiervan voor globale atmosferische circulatiemodellen blijven ook weer koffiedik kijken.

Kortom, de enige bewezen gelijkenis met Planeet Aarde is dat de massa van Gliese 581 g deze van de Aarde 'benadert', al is ze nog steeds 3,1 tot 4,3 keer zwaarder - een superaarde dus. Ook de afleiding dat ze in de 'bewoonbare zone' ligt van een ster is een overeenkomst met de Aarde (zeer gelijkaardige evenwichtstemperatuur). Al de rest is natte-vingerwerk!

Is het een steenplaneet? Heeft deze exoplaneet een atmosfeer? Zijn er broeikasgassen die de gemiddelde oppervlaktetemperatuur met meer dan 50°C opdrijft? Is er überhaupt vloeibaar water aan het oppervlak? Is er leven op deze planeet? Heeft het leven een evolutie ondergaan? Allemaal vragen waarop de wetenschap het antwoord schuldig moet blijven.

Hebben de wetenschappers zelf een loopje genomen met de wetenschap? Vanuit hun enthousiasme over deze wonderlijke ontdekking? Of vanuit meer 'aardse' drijfveren? Hebben ze de media voor hun kar gespannen? Of zijn ze eerder het slachtoffer van de media? Een ding is zeker: op de (wetenschaps-)redacties is er behoorlijk op los gefantaseerd! Hadden ze zich maar getroost om de samenvatting van het artikel, laat staan het volledige wetenschappelijke artikel zelf, eens ter hand te nemen ...

• Steven S. Vogt, R. Paul Butler, Eugenio J. Rivera, Nader Haghighipour, Gregory W. Henry, Michael H. Williamson, accepted. The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M_Earth Planet in the Habitable Zone ofthe Nearby M3V Star Gliese 581. Earth and Planetary Astrophysics - pdf.

• National Science Foundation - Press Release - Steven Vogt and Paul Butler lead a team that discovered the first potentially habitable exoplanet.

Geschreven in Algemeen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Herinnert er nog iemand zich de vulkaanuitbarsting van de Eyjafjallajökull? Of de aardbeving in Haïti? Of Xynthia? Het lijkt allemaal al weer zo ver weg? Enkel nog een vage herinnering? Een "Och ja" als de naweeën nog eens het journaal halen in deze komkommertijd. Ondertussen is de IJslandse vulkaan tot rust gekomen ... geen gevaar meer dat uw terugreis uit een ver vakantieoord deze zomer nog zal verstoord worden. Alles terug peis en vree?

De Apocalyps leek dit voorjaar nabij. De wereld bleef immers niet gespaard van natuurrampen, groot en klein. Een indrukwekkend lijstje: de catastrofale aardbeving (Mw 7.0) die Port-au-Prince in Haïti met de grond gelijkmaakte (12 januari 2010); de megathrust aardbeving (Mw 8.8) die Chili trof (27 februari 2010) en de bijhorende tsunami die, terwijl het de Stille Oceaan overspoelde, de wereld in real time voor meer dan een etmaal in de ban hield; de 'vergeten' aardbeving (Mw 6.9) in Tibet (14 april 2010); de storm Xynthia die de Atlantische kusten van Frankrijk overspoelde (27 februari 2010); de overstromingen in Madeira; de zondvloed in Rio de Janeiro; de modderstromen nabij Machu Picchu; de sneeuwchaos in Europa en Noord-Amerika; ... En daar kwam dan nog de uitbarsting bij van een tongbrekende IJslandse vulkaan, eerst een onschuldig schouwspel voor hordes aanstromende toeristen, maar snel een nachtmerrie voor het Europese luchtverkeer en een vloek voor gestrande reizigers.

Had de ene aardbeving de andere aardbeving veroorzaakt? Was er sprake van een toename in het aantal zware aardbevingen? Begon global warming nu echt zijn tol te eisen? Ging de IJslandse vulkaan nu het hele jaar door - en vooral tijdens de zomervakantie - het luchtverkeer in de war sturen? Of was deze vulkaanuitbarsting nog maar de voorbode van erger (zie Back to the future)? Dat waren dit voorjaar de prangende vragen die ons gesteld werden. Niemand die daar nu nog wakker van ligt ...

Maar hebben deze aardse oprispingen ons uiteindelijk iets geleerd? De vergelijking van de impact van de aardbevingen in Chili en Haïti was zeker leerrijk. Niettegenstaande de aardbeving in Chili vele malen krachtiger was dan deze in Haïti, bleef de impact relatief beperkt in Chili. Vergelijk gewoon het aantal slachtoffers: meer dan 230.000 in Haïti tegen ongeveer 500 in Chili. We kunnen ons dus weldegelijk beschermen tegen - zelfs de zwaarste - aardbevingen. Gewoon een kwestie van strikte bouwcodes, grondige wetenschappelijke en transparante risicoanalysen (zie ook Een brug te ver!) en inwoners die bewust omgaan met het aardbevingsrisico (zie Waarom zijn er steeds meer natuurrampen?). Een bemoedigende boodschap voor de vele megasteden die geconfronteerd worden met een steeds groter wordend aardbevingsrisico (zie Aardbevingen, homo’s en wulpse vrouwen).

Maar het IJslandse voorval is misschien nog veel leerrijker. Vooral als je bedenkt dat het hier eigenlijk gaat over een kleine vulkaanuitbarsting, dat zelfs nauwelijks te catalogeren valt onder de noemer 'natuurramp'. Alleen deed deze zich voor op de wrong place - zo dicht bij het drukste luchtruim - en op de wrong moment - atypische weerkaarten tijdens een drukke vakantieperiode. Iedereen gepakt op snelheid door Moeder Natuur?! De ontregeling van het Europese luchtruim legde plots de zwakke plekken bloot van onze geglobaliseerde maatschappij. Een klein - vulkanisch - stofje en het hele raderwerk blokkeerde. En het werd plots zichtbaar voor iedereen op het thuisfront: geen rozen meer uit het verre Kenia, geen asperges meer uit Zuid-Amerika, en familie en vrienden die vast zaten ergens in het buitenland. De uitbarsting van de Eyjafjallajökull maakte duidelijk hoe kwetsbaar onze maatschappij, zo afhankelijk van globale netwerken, geworden is, hoe een aards fait divers uiteindelijk op een kostelijke bedoening uitdraaide.

Maar dit voorval maakte ook duidelijk hoe overgevoelig onze samenleving geworden is. Elk risico dient immers te worden uitgesloten. Wie had immers de schuld op zich willen nemen als er vliegtuig uit de lucht was gevallen? In een maatschappij waar niets meer aan het toeval mag worden overgelaten, dient voor elke hapering een verantwoordelijke te worden gevonden. Is het niet de luchtvaartmaatschappij, dan moet het wel de overheid zijn, ... of zelfs uiteindelijk de wetenschapper (zie ook Een brug te ver!)?! Herinnert u zich nog wat onze weermannen en -vrouwen over zich heen kregen bij de sneeuwchaos in januari?! En als dan achteraf het stof (letterlijk?!) is gaan liggen, wordt het gehanteerde voorzorgsprincipe van alle kanten aangevallen ...

Nog meer dan de 'echte' natuurrampen dit voorjaar, heeft het IJslandse voorval velen onder ons even doen stilstaan bij de wereld waarin we ons wanen, een wereld waarin alles als vanzelfsprekend wordt beschouwd, zowel de rozen uit Kenia als de terugvlucht uit een ver vakantieoord. De werkelijkheid is anders: leven op Planeet Aarde is en blijft een risicovolle onderneming vol met onverwachte wendingen. De krachten van de natuur vallen nu eenmaal niet te bedwingen. En daaraan heeft niemand schuld!

Geschreven in Algemeen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Naar aanleiding van de vulkaanuitbarsting van de Eyjafjallajökull op IJsland zijn heel wat voorspellingen de wereld ingestuurd: de uitbarsting zelf zou nog maanden duren en onze reisplannen voor de zomervakantie overhoop halen; deze uitbarsting was nog maar het begin van groter onheil wanneer 'grote broer' Katla onvermijdelijk zou uitbarsten; of nog erger: we staan aan het begin van decennialang vulkanisch leed afkomstig uit IJsland. Het is nu echter al enkele weken stil rond de 'vulkaan met de onuitspreekbare naam'. De activiteit is zo goed als tot niets teruggevallen ... voor het ogenblik althans. Wat betekent dit? Kunnen alle voorspellingen nu naar de prullenmand?

Om op deze vraag te antwoorden, is het best eens na te gaan waar deze voorspellingen vandaan komen. Zo kan men hun waarde correcter inschatten. Zijn ze meer waard dan de voorspellingen van de beursanalist? En trouwens, zijn het wel voorspellingen?

Eigenlijk niet! We spreken niet over voorspellingen maar over mogelijke scenario's die zich in de toekomst zouden kunnen afspelen. Net zoals de beursanalist uit het verloop van de koersen in het verleden lessen trekt voor de toekomst, zo ook kijkt de geoloog in het aardse verleden om iets te kunnen vertellen over de toekomst. Kortom: "Back to the Future". En het is uit deze terugblik in het verleden dat al die zogenaamde wetenschappelijke voorspellingen voortspruiten.

Maandenlange activiteit?
IJslandse vulkanen hebben nogal de neiging eenmaal actief het een tijdje uit te houden ... van enkele weken tot meerdere maanden. Zo duurde de vorige uitbarsting van de Eyjafjallajökull ongeveer 15 maanden in de periode 1821-1823. Dit is dan ook het enige argument om te beweren dat de Eyjafjallajökull het zeker tot na de zomervakantie zou uithouden en het luchtverkeer in Noordwest-Europa grondig zou blijven verstoren. De vulkaan is voor het ogenblik stilgevallen; zijn krater vult zich nu met water ... wie weet, mogelijk de voorbode van nieuw onheil?

Katla
En hoe zit het nu met zijn grote broer 'Katla'? Is een uitbarsting van deze vulkaan nu nabij en onvermijdelijk? Historisch kennen we 2 erupties van de Eyjafjallajökull: deze van 1821-1823 en deze van 1612. Hiermee is deze vulkaan een van de minst actieve vulkanen op IJsland. En in beide gevallen - vermoedelijk in 1612 en zeker in 1823 - volgde een uitbarsting van Katla. In de periode tussen 1999 en 2005 was er bovendien 'magmatische onrust' diep onder beide vulkanen, mogelijk een aanwijzing dat magmakamers zich aan het vullen waren. Dus op meer dan 1000 jaar geschiedenis scoren we 2 op 2 wat betreft de gekoppelde vulkaanuitbarstingen van Katla en Eyjafjallajökull. Een zekerheid? Eigenlijk is dit een zeer twijfelachtig argument wetende dat net Katla een van de meest actieve vulkanen is op IJsland. Sinds 874 AD zijn er minstens 20 erupties gekend, ongeveer een gemiddelde van 2 erupties per eeuw. Waarschijnlijk een van de grootste erupties is de Eldgja-eruptie tussen 934 en 940 AD, een spleeteruptie langs de flanken van Katla, die toen meer dan 18 km³ lava en as de lucht inblies; bij de jongste grote eruptie in 1918 blies Katla 'slechts' 1 km³ gesteente de atmosfeer in, nog steeds een grootteorde groter dan het volume van de recente uitbarsting van Eyjafjallajökull (~0,1 km). Ongeacht de activiteit van de Eyjafjallajökull is Katla eigenlijk 'over tijd'. De laatste gekende eruptie vond plaats in 1918 en deze vulkaan barst gemiddeld tweemaal per eeuw uit. Het is nu bijna een volledige eeuw geleden dat hij nog eens van zich liet horen (als we geen rekening houden met een mogelijke beperkte activiteit in 1955). Het enige wat we nu echter weten op basis van geofysische metingen (GPS, seismiciteit) is dat Katla zeker niet op uitbarsten staat. Dat is de enige wetenschappelijke zekerheid ... al de rest is 'nattevingerwerk'.

Apocalyps
En dan de laatste voorspelling: een doemscenario van decennialang asleed in het Europese luchtruim. Deze voorspelling is gebaseerd op een statistische analyse van de 205 gekende IJslandse erupties in de laatste 1100 jaar. Uit deze analyse komt een clustering naar voren in een cyclisch patroon van ongeveer 140 jaar, bestaande uit kalme periodes voor 50 à 80 jaar en verhoogde vulkanische activiteit gedurende de overige 60 à 90 jaar. De tweede helft van de 20ste eeuw hielden de 35 IJslandse vulkanen zich koest. De eruptie van de Eyjafjallajökull zou een nieuwe cyclus van verhoogde activiteit aankondigen. Maar één zwaluw maakt de lente toch niet!

Voorspelling
Laat me ook een voorspelling maken: met 100% zekerheid kan ik u zeggen dat Katla ... alsook de overige 34 andere IJslandse vulkanen zeker in de nabije geologische toekomst zullen uitbarsten. Dat is nu eenmaal in de huidige plaattektonische context een zekerheid. Daartussen zullen zeker catastrofale uitbarstingen zitten, zoals bijvoorbeeld de Laki-uitbarsting in 1783-1784 (de voorbode van de Franse revolutie?). Ook dat verzekert ons het geologische verleden. Vraag me alleen niet wanneer ... dat blijft koffiedik kijken! We kunnen de vulkanen alleen maar nauwgezet in het oog houden met alle technieken die we ter beschikking hebben (bv. GPS, seismische stations, satellieten). En dan nog is het giswerk. De magmatische onrust onder Katla en Eyjafjallajökull tussen 1999 en 2005 heeft ook niet tot een uitbarsting geleid.

Eigenlijk is de boodschap eenvoudig: we zullen het moeten ondergaan als het zich voordoet! We kunnen ons best voorbereiden op wat komen zal. De enige zekerheid is dat het zich zal voordoen. Welcome to the real World!

Lees ook het rapport van UCL Institute for Risk and Disaster Reduction over de "Volcanic Hazard From Iceland. Analysis and Implications of the Eyjafjallajökull Eruption"

Geschreven in Vulkanen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Lokale openbare aanklagers in L'Aquila hebben een aantal wetenschappers en verantwoordelijken van het Nationaal Geofysich  en Vulkanologisch instituut van Italië (INGV) in beschuldiging gesteld van 'onvrijwillige doodslag' omdat zij de inwoners van L'Aquila niet tijdig gewaarschuwd hebben voor de zware aardbeving (Mw = 6,3) die op 6 april 2009 308 slachtoffers maakte.

Volgens de aanklagers hebben de wetenschappers een cruciale fout gemaakt op een bijeenkomst 6 dagen voor de fatale aardschok. De aardbevingsdeskundigen waren immers van mening dat de reeks kleinere aardschokken die zich in de streek al enkele maanden voordeden, niet noodzakelijk de voorbode waren van een zware aardbeving. 6 dagen later sloeg het noodlot echter toe. Zij worden nu in beschuldiging gesteld omdat zij het enige wetenschappelijke correcte antwoord gegeven hebben op een vraag die betrekking heeft op het voorspellen van zware aardbevingen.

Dit is een brug te ver! Wetenschappers die vervolgd worden omdat zij wetenschappelijk eerlijk zijn, omdat zij volgens sommigen tekort schieten de maatschappij voor 100% te kunnen vrijwaren van noodlottige natuurfenomenen. Waar gaat het naartoe met onze samenleving? Een samenleving die geen risico meer dult, die het onverwachte onaanvaardbaar acht ... kortom die gewoon naast de aardse realiteit leeft. Een maatschappij die voor alles een schuldige moet kunnen aanwijzen. En nu zijn het de wetenschappers die schuld hebben aan de 308 aardbevingsslachtoffers!

Zij die de wetenschappers in het visier nemen, maken een kapitale fout. Ze schieten immers op de verkeerde personen, de enige bondgenoten die de samenleving heeft in de verbeten zoektocht om de geheimen van aardbevingen te doorgronden en zo de aardbevingsrisico's steeds beter in te schatten.

Aardbevingen doden niet! De 308 slachtoffers in L'Aquila zijn niet toe te schrijven aan de aardbeving zelf. Instortende gebouwen maken aardbevingsslachtoffers! Als er dan toch één schuldige moet gevonden worden, zoek dan in die richting ... bij bouwpromotoren, aannemers, en (lokale) overheden, maar niet bij oprechte, goedmenende wetenschappers!

 Steun dan ook onze Italiaanse collega's door het ondertekenen van de open brief aan de Italiaanse president. 

Lees ook Italy puts seismology in the dock (Nature 465, 992, 2010)

Lees ook Hoe voorspelbaar het onvoorspelbare is (blog van 7 april 2009)

Lees ook Confusing Patterns with Coincidences (opiniestuk in The New York Times van Susan Hough op 11 april 2009)

Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

En wij die dachten dat we de processen die aardbevingen veroorzaken beetje bij beetje beginnen te doorgronden. Zijn aardbevingen dan niet het resultaat van de spanningsopbouw in de aardkorst ten gevolge van plaattektonische bewegingen?

Niets daarvan! Zo'n twee jaar geleden verklaarde een Israëlische volksvertegenwoordiger van de ultra-ortodoxe religieuse Shaspartij al dat de verhoogde aardbevingsactiviteit die zich toen voordeed in Israël en omgeving (in de tektonische context van het Dode-Zeebreuksysteem) te wijten was aan de versoepeling van de discriminatiewetten tegen homo's door het Israëlische parlement (Telegraph, 21 februari 2008). De volgende quote van de heer Shlomo Benizri laat niet veel aan de verbeelding over "God says you shake your genitals where you are not supposed to and I will shake my world in order to wake you up". Terug naar Sodom en Gomorrah?!

Ook de Amerikaanse evangelist Pat Robertson liet zich in januari ontvallen dat de aardbeving die Haïti trof, de fout was van de Haïtianen ... omdat ze een "pact to the devil" hadden gesloten (CCN, 13 januari 2010). 

En nu verklaart de Iraanse Ayatollah Kazem Sedighi in zijn sermoen tijdens het vrijdagsgebed dat het ongepast geklede vrouwen zijn die door seksuele spanningen - dus geen tektonische spanningen - op te wekken bij mannen en dus aanleiding geven tot overspel, uiteindelijk aan de basis liggen van verhoogde aardbevingsactiviteit (Telegraph, 19 april 2010). Enkel een diep geloof en het volgen van strikte Islamitische gedragscodes kan een nakende aardbevingsramp vermijden.

Het lijkt erop dat een nieuwe discipline is geboren: de "theoseismologie"!? Gewoon te gek voor woorden in de 21ste eeuw!

Maar wat is er gaande in Iran? Wat zit achter die uitspraak van de Ayatollah? En dit amper een week nadat  de Iraanse president Mahmoud Ahmadinejad aankondigt dat minstens 5 miljoen inwoners van Teheran best zouden verhuizen (Telegraph, 11 April 2010) omwille van het aardbevingsgevaar.

Er hangt inderdaad een onvermijdelijk zwaard van Damocles boven Teheran. Of beter, diep onder de stad sluimert een noodlottig aardbevingsgevaar. Breuklijnen doorsnijden immers de ondergrond van deze miljoenenstad. Elk moment kunnen deze breuklijnen het begeven en een aardbeving opwekken met een magnitude van 7 en meer. De gevolgen zullen zonder voorgaande zijn. De aardbevingsramp die Port-au-Prince met de grond gelijkmaakte, is maar een voorproefje. Bedenk dat in Port-au-Prince en omgeving 3 miljoen inwoners telde; Teheran en omgeving telt meer dan 12 miljoen inwoners.

Om de gevolgen van het onvermijdelijke maximaal binnen de perken te houden, zijn er eigenlijk maar twee opties. Ofwel bereid je je zo goed mogelijk voor door strikte bouwcodes, noodplannen, rampoefeningen, opledingsprogramma's, bwustwordingscampagnes, enz., kortom: de kwetsbaarheid minimaliseren en de weerbaarheid maximaliseren. Dit is de optie waarvoor in de westerse wereld gekozen wordt, in megasteden die eenzelfde noodlot te wachten staat als Teheran, zoals Los Angeles of Tokyo. Ook Istanbul heeft voor deze optie gekozen. Sinds 2006 heeft deze miljoenenstad alvast zijn "Istanbul Earthquake Master Plan". De tweede optie grijpt in op de blootstelling aan het aardbevingsgevaar. Eigenlijk betekent dit gewoonweg dat gebieden waar het aardbevingsrisico het grootst is, ontruimd worden. Toegepast op een miljoenenstad lijkt dit surrealistisch. Toch lijkt dit de optie waarvoor de Iraanse leiders hebben gekozen. Enerzijds wensen zij  minstens een derde van de inwoners van Teheran gesubsidieerd te herlokaliseren. Anderzijds wensen zij op termijn zelfs een nieuwe hoofdstad te bouwen ver weg van het "zondige" Teheran.

Is het toeval dat binnen de week zowel de president als een ayatollah het aardbevingsrisico elk op een eigen manier ten berde brengt? Zit na de aardbevingsramp in Port-au-Prince de schrik er echt in? Misschien hebben de Iraanse seismologen de president en ayatollahs een niet al te rooskleurig toekomstbeeld van het aardbevingsrisico voorgeschoteld ... maar dan wel gebaseerd op natuurwetenschappelijke bevindingen en modellen.

Kaart met stedelijke agglomeraties die een 10% risico lopen getroffen te worden door een aardbeving tijdens de komende 40 jaar.

(Center for International Earth Science Information Network and Center for Hazards and Risk Research, Earth Institute at Columbia University)

• Disaster Awaits Cities in Earhtquake Zones - The New York Times, 24 februari 2010

• BOOBQUAKE ... voor alle vrouwen die wetenschappelijk willen uittesten of de ayatollah een punt heeft?!
  

Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Al die dodelijke aardbevingen zo kort op elkaar, dat kan toch geen toeval zijn. Althans dat is wat velen onder u zich misschien afvragen. Op 8 maart 2010 een aardbeving van magnitude 5,9 in Oost-Turkije met ongeveer 50 dodelijke slachtoffers; op 27 februari 2010 een aardbeving van magnitude 8,8 in Chili die mogelijk 800 dodelijke slachtoffers achterliet; en op 12 januari 2010 een aardbeving van magnitude 7,0 in Haïti met meer dan 230.000 dodelijke slachtoffers.

Maar toch ... dit is puur toeval! En bovendien hebben ze niets met elkaar te maken, buiten het feit dat ze allemaal het gevolg zijn van plaattektonische processen. Aardbevingen behoren nu eenmaal tot de dagdagelijkse realiteit op aarde. Elke dag doen zich honderden aardbevingen voor. Zij zijn onlosmakelijk verbonden met de interne werking van de Aarde. Het merendeel van deze aardbevingen worden enkel geregistreerd door seismografen. Kijken we echter naar de aardbevingen die we wel voelen en mogelijk schade kunnen veroorzaken, dan zien we dat er zich gemiddeld per dag meer dan 3 aardbevingen voordoen met een magnitude tussen 5 en 5,9 (zoals de aardbeving in Oost-Turkije). Aardbevingen met een magnitude tussen 6 en 6,9 doen zich 2 à 3 maal per week voor. Minstens één keer per maand komt een aardbeving met een magnitude tussen 7 (zoals de aardbeving in Haïti) en 7,9 voor. En uiteindelijk komt een aardbeving met een magnitude groter dan 8 (zoals de aardbeving in Chili) gemiddeld één maal per jaar voor.

Dit jaar heeft de USGS - de geologische dienst van de Verenigde Staten - al 1 aardbeving met magnitude van meer dan 8 geregistreerd; 3 met een magnitude tussen 7 en 7,9; en 7 met een magnitude tussen 6 en 6,9. Dus niets bijzonders. Trouwens, bekijken we de statistieken op lange termijn - de laatste honderd jaar - dan moeten we vaststellen dat er absoluut geen sprake is van enige toename - of afname - van het gemiddeld aantal aardbevingen per jaar.

En toch leeft de indruk dat het aantal aardbevingsrampen toeneemt. Deze indruk heeft mogelijk vele redenen. Vooreerst is het wereldwijde netwerk aan seismografen zeer dens geworden zodat geen aardbeving aan onze aandacht ontsnapt. Maar ook de media is 'gevoeliger' voor aardbevingen, vooral in perioden vlak na een zware aardbevingsramp. Zonder Haïti of Chili had de aardbeving in Turkije - met 'amper' 50 slachtoffers in enkele afgelegen dorpen - waarschijnlijk het nieuws niet gehaald. Zeker als het moet 'concurreren' met een zelfmoordaanslag in Irak of de Oscars. De tsunami, veroorzaakt door de aardbeving in Chili, kon 'life' gevolgd worden op CNN, van uur op uur! In 2004 kwam de grote tsunamiramp in de Indische Oceaan nog als een complete verrassing. Daarvoor was een tsunami zelfs gewoon een ongekend fenomeen.

Maar er is meer. Al neemt het aantal aardbevingen zeker niet toe, het aantal aardbevingsrampen zou wel eens kunnen toenemen. Door de demografische explosie zijn er steeds meer mensen die blootgesteld zijn aan een mogelijk aardbevingsrisico, en dus potentieel een slachtoffer kunnen worden van een volgende aardbeving. De kans op een aardbevingscatastrofe zoals Port-au-Prince zou wel eens meer de regel kunnen worden dan de uitzondering. Maar dat heeft niets te maken met het natuurfenomeen zelf ...

Op deze wereldkaart staan alle aardbevingen die door de USGS geregistreerd zijn de laatste 30 dagen. De grote van de bol geeft de magnitude van de aardbeving aan; de kleur de diepte van de aardbevingshaard (zie kleurlegende onderaan). 

Op deze wereldkaart staan alle aardbevingen die door de USGS geregistreerd zijn in 2009. De grote van de bol geeft de magnitude van de aardbeving aan; de kleur de diepte van de aardbevingshaard (zie kleurlegende onderaan); alle plaatgrenzen worden zo duidelijk zichtbaar.

Bijbehorende links:

• USGS webstek Earthquake Facts and Statistics
• USGS webstek Earthquake Hazard Program 

Geschreven in Algemeen , Aardbevingen | 3 Reacties | Vaste link | Afdrukken

De mega-aardbeving die centraal Chili op 27 februari 2010 trof, vulde een "seismische gat" op dat ontstaan was na de mega-aardbeving in 1960. Eigenlijk kwam deze aardbeving dan ook niet echt als een verrassing.

Dit heeft alles te maken met de wijze waarop tektonische platen ten opzichte van elkaar bewegen. Vaak hoor je dat tektonische platen ten opzichte van elkaar bewegen met snelheden van enkele millimeter tot tientallen centimeter per jaar. Zo duikt ter hoogte van Chili de Nasca Plaat met een snelheid van 8 tot 10 cm per jaar onder de Zuid-Amerikaanse Plaat (zie figuur). Maar wat betekent dit eigenlijk? Deze 'snelheid' moet je zeker niet letterlijk nemen. De Nasca Plaat schuift elk jaar geen 8 cm onder Zuid-Amerika. Verre van! Deze 'snelheid' is een gemiddelde waarde over meerdere miljoenen jaren, eigenlijk sinds de huidige plaattektonische context actief was, een kleine 200 miljoen jaar geleden.

De werkelijke beweging ter hoogte van de plaatranden gebeurt met 'horten en stoten', met andere woorden door een opeenstapeling van aardbevingen. En om deze gemiddelde snelheid te halen over gans het breuksysteem dat de contactzone tussen twee platen uitmaakt, moet deze opeenstapeling van aardbevingen grotendeels gelijkmatig verdeeld zijn over gans het breuksysteem. Maar bij een individuele aardbeving wordt slecht een deel van het breuksysteem opengescheurd. Bij de Chili-aardbeving van 27 februari 2010 - met een magnitude 8,8 - is een scheur ontstaan over een lengte van meerdere honderden kilometers, een diepte van meerdere tientallen kilometers (tot aan het aardoppervlak), waarover zich een verplaatsing heeft voorgedaan van enkele meters tot een tiental meters (dus heel wat meer dan de 8 à 10 cm/jaar). De magnitude van een aardbeving - ook wel de momentmagnitude genoemd - staat rechtstreeks in relatie met de grootte van het gescheurde breuksegment en de omvang van de verplaatsing.

Bekijken we de plaatrand tussen de Nasca en de Zuid-Amerikaanse Platen ter hoogte van Chili (zie figuur), dan zien we dat er in de 20ste eeuw twee mega-aardbevingen delen van het breuksysteem ontlast hebben: de 1906 aardbeving die het segment ten noorden van Constitucion ontlast heeft en de 1960 aardbeving die het segment ten zuiden van Concepcion ontlast heeft. Deze laatste aardbeving (22 mei 1960) - met een magnitude van 9,5 - is de zwaarste aardbeving die ooit instrumenteel is opgemeten. Tussen beide segmenten zat een "seismisch gat" ("seismic gap"). De laatste maal dat dit segment - het Concepcion-Constitucionsegment - ontlast werd, was op 20 februari 1835 toen een aardbeving met magnitude van ongeveer 8,5 het gebied trof. Deze aardbeving is ontsterfelijk geworden omwille van Darwin (zie "Wat had Darwin met aardbevingen?").

Uit de verdeling van de naschokken van de aardbeving van 27 februari 2010 (zie figuur) wordt zo stilletjes aan de omvang van het verschoven breuksegment duidelijk. Opvallend is dat dit segment zo goed als overeenkomt met het segment dat in 1835 is verschoven en het "seismische gat" tussen de verschoven segmenten van 1906 en 1960 opvult. Eigenlijk betekent dit dat ter hoogte van Centraal Chili een seismische cyclus is afgesloten; alle segmenten zijn nu ontlast. Een nieuwe seismische cyclus kan aanvatten.

Het ontdekken van dergelijke "seismische gaten" is in aardbevingsgeologie dan ook letterlijk van levensbelang om het toekomstige aardbevingsrisico correct te kunnen inschatten. Zo kennen we verschillende voorbeelden van dergelijke "seismische gaten". Een van de meest beruchte "seismische gaten" vinden we bijvoorbeeld voor de kusten van Vancouver en Seatle langsheen de noordwestkust van de Verenigde Staten en Canada. Dit is de zogenaamde Cascadia subductiezone - waar de Juan de Fuca Plaat onder de Noord-Amerikaanse Plaat wegduikt. De laatste mega-aardbeving - met een geschatte magnitude van ongeveer 9 - deed zich voor in 1700. Sindsdien bouwt dit breuksegment spanning op. Het risico op een plotse ontlading - een mega-aardbeving dus - is dan ook niet verwaarloosbaar.

Op dit Google Earth beeld is de zwerm van naschokken weergegeven (gele en oranje bollen) die zich heeft voorgedaan tot 24 uur na de hoofdaardbeving (met een magnitude van 8,8 = grote gele bol in het midden van de zwerm). De verspreiding van de naschokken bakent het breuksegment af dat bij de hoofdaarbeving is verschoven. De dikke witte lijn geeft de plaatrand weer waar de Nasca Plaat onder de Zuid-Amerikaanse Plaat wegduikt met een gemiddelde snelheid van 8 cm/jaar. De groene stippellijnen geven de segmenten aan die verschoven zijn bij de aardbeving van 1906 (noordelijk segment) en 1960 (zuidelijk segment). De gele pijl geeft ongeveer het segment weer dat moet verschoven zijn bij de aardbeving van 1835 (uit de beschrijvingen van Darwin). Dit segment komt opmerkelijk overeen met het segment dat op 27 februari 2010 is ontlast. Het "seismische gat" is dus blijkbaar gedicht.

Bijhorend artikel:

Campos et al. 2002. A seismological study of the 1835 seismic gap in south-central Chile. Physics of the Earth and Planetary Interiors 132, 177-195. (doi:10.1016/S0031-9201(02)00051-1)

Geschreven in Aardbevingen | 3 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Toen ik twee weken geleden aankwam in het land van aardbevingen, was mijn eerste reactie een van verbijstering: is dit het land dat het best voorbereid is op aardbevingen? Na twee weken ben ik echter overtuigd geraakt: Japan is een voorbeeld als het op aardbevingspreventie aankomt.

Op de trein van Kanzai International Airport naar Kyoto kon ik mijn ogen niet geloven. De hele regio rond Osaka, Kobe en Kyoto is één gigantische metropool. In het centrum van Osaka en Kobe, en in mindere mate in Kyoto, staan heel wat wolkenkrabbers, iets wat ik al niet verwacht had. Maar wat me vooral direct opviel, waren de nauwe straatjes in de woonwijken vol met traditionele houten Japanse woonhuizen, vol met elektriciteitspalen en een wirwar van bovengrondse bekabeling; daarboven loopt de ene viaduct na de andere, dan weer voor autowegen, dan weer voor treinen. Ik kon me moeilijk voorstellen dat dit nu een voorbeeld was van hoe zich te wapenen tegen de volgende aardbeving. En dan al die stadgedeelten die gebouwd zijn op land dat op zee gewonnen is? Al wat fout was gelopen bij de Kobe-aardbeving, kregen we op die éne treinrit voorgeschoteld: branden die hele wijken in puin legden; een viaduct die instortte; grote delen van de haven die ‘wegzonken’ door liquefactie.

Maar beetje bij beetje werd duidelijk dat het geheim in een veelheid van kleinigheden verscholen ligt, zonder al te veel de nadruk te leggen op een mogelijk aardbevingsgevaar. Al was het maar dat de picollo in het hotel die u naar de kamer begeleidde, expliciet de nooduitgangen en evacuatiewegen duidelijk maakt. Ook in andere publieke plaatsen, zoals de metro of shoppingcentra, zijn evacuatiewegen minutieus aangeduid. En dan merk je op dat tussen elk gebouw, woonhuis of wolkenkrabber, een spatie voorzien is; elk gebouw staat los van elkaar. Dit maakt dat elk gebouw op zijn eigen kan bewegen, los van het naburige gebouw. Dit maakt deel uit van de traditionele bouwstijl en vormt zeker een bescherming tegen aardbevingen. Maar er is meer: dan vallen de borden op aan de centrale parken en tempelcomplexen met de aanduiding ‘place of refuge’. Het is dus duidelijk dat deze toevluchtsoorden de knooppunten zijn van stedelijke noodplannen.

Daarnaast is er natuurlijk ook de wetenschap die een handje toesteekt. Uitgebreid geologisch onderzoek zorgt ervoor dat de actieve breuksystemen in Japan in kaart gebracht zijn. Vele van deze breuksystemen hebben ook geen geheimen meer voor de geologen. Zo is het ook mogelijk het aardbevingsgevaar over heel Japan grotendeels correct in te schatten en die breuken te identificeren die ‘over tijd zijn’. Daarnaast hebben de seismologen het ‘earhtquake early warning’ systeem ontwikkeld (zie IV), dat bij een zware aardbeving toch nog de bevolking die gevaar loopt, kan waarschuwen. Ook bezochten we een opmerkelijk laboratorium – E Defence – waar een gigantische triltafel ontwikeld is, waarop gebouwen op ware grootte (dus geen schaalmodellen) onderworpen worden aan aardbevingen, van klassieke Japanse woonhuizen, schoolgebouwen tot appartementsgebouwen van 6 verdiepingen hoog. Impressionant. En ook weer uniek in de wereld. Maar ook met resultaat. Zo is sinds bijna 70% van alle schoolgebouwen in Japan ofwel aardbevingsveilig gebouwd, ofwel aardbevingsveilig gemaakt. Schoolgebouwen spelen dan ook een cruciale rol als toevluchtsoorden bij aardbevingen. Ook bij bijna 75% van alle woonhuizen blijken er aardbevingsveilige maatregelen te zijn getroffen. Maar dat is natuurlijk niet allemaal zichtbaar van de buitenkant. Het museum in het Hokudan Memorial Park (zie III) heeft ook nog iets belangrijks duidelijk gemaakt. Bij het tot stand komen van dit museum hebben de wetenschappers hun maatschappelijke rol ten volle gespeeld. De overheid kan wel investeren in uitgebreid onderzoek, maar als de resultaten niet doorstromen naar het brede publiek, heeft deze investering dan wel zin? Het aardbevingsmuseum is een uniek voorbeeld van de ‘vertaling’ van de wetenschappelijke kennis naar het brede publiek. En de bezoekers voelen zich echt betrokken. Jong en oud leren over breuken, over platentektoniek, maar ook over de schade die aardbevingen kunnen veroorzaken, en over kleinschalige maatregelen die ze kunnen nemen om zich te beschermen tegen aardbevingen. Ze kunnen de Kobe-trillingen herbeleven. Niet alleen voor mij, maar ook voor vele Japanners is de beleving van een aardbeving van bijna 7 op de schaal van Richter een openbaring. Ook de levende herinnering – en de uitgebreide media-aandacht – aan de Kobe-aardbeving (zie II), nu al 15 jaar geleden, maakt duidelijk dat Japanners het aardbevingsgevaar zeker niet vergeten of minimaliseren

En dat is misschien het belangrijkste. Ik heb het gevoel dat voor de Japanner een mogelijk aardbeving gewoon deel uitmaakt van het dagdagelijkse risico dat ze kunnen lopen, maar vooral dat ze er ook op voorbereid zijn, al is het heel subtiel. Misschien speelt ook hun religie hierin een rol. Hun Shinto-geloof staat heel dicht bij de natuur. Aardbevingen maken hiervan deel uit en zijn zeker geen 'straf van God', zoals wel eens te horen valt in het christendom, jodendom of islam. Japanners leven in een ‘aardbevingscultuur’. Voor jong en oud hebben aardbevingen geen geheimen. En dat maakt juist de Japanner zeer weerbaar tegen het onvermijdelijke: de volgende zware aardbeving.

Een voorbeeld van een 'place of refuge' in Hiroshima.

Twee smalle appartementsgebouwen in Hiroshima. Beide gebouwen staan volledig los van elkaar, zodat elk gebouw op zichzelf kan bewegen tijdens een aardbeving.

Ook elk woonhuis staat los van elkaar. Dit is een typisch beeld van een Japans stadje in de omgeving van Kobe. Bemerk de wirwar van elektriciteitskabels hoog boven de woningen.

Een 'schaalmodel' van een typische school, onderworpen aan een Kobe-aardbeving (E Defence). Bemerk dat de betonnen pijlers op het gelijkvloers schade oplopen, maar dat het gebouw niet instort.

Het volgende filmpje is zeer instructief over wat een subductieaardbeving met de huisraad doet in kantoor, woonkamer en keuken ... hoe huisraad dodelijke projectielen worden!

Geschreven in Aardbevingen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Voorspellen van aardbevingen is vandaag de dag nog niet mogelijk. De vraag kan zelfs gesteld worden of het ooit mogelijk zal zijn ... al zijn er recente wetenschappelijke ontwikkelingen die veelbelovend zijn.

En toch is het mogelijk aankomende aardbevingsgolven aan te kondigen. Aardbevingsgolven zijn immers trager dan de elektromagnetische golven die we vandaag de dag gebruiken in allerlei vormen van telecommunicatie - van GSM en internet tot radio en TV. Op dit tijdsverschil is dan ook het "Earthquake Early Warning" systeem (EEW) gebaseerd. Stel dat er ergens zich een zware aardbeving voordoet. Het eerste seismische station dat de eerste aardbevingsgolven opvangt, maakt een uiterst snelle analyse van de kracht van de aardbeving en zendt een noodsignaal door dat verspreid wordt via GSM-berichten, radio- en TV-mededelingen, sirenes, e.a. Dit noodsignaal geeft u de aankomsttijd aan, alsook een inschatting van de intensiteit van de schokken. Op enige afstand van het epicentrum geeft dit de mensen een tijdspanne van enkele seconden tot enkele tientallen seconden om snel enkele, mogelijk levensreddende, maatregelen te treffen. Bedenk dat een gewaarschuwd man/vrouw er twee waard is ...

In Japan is een dergelijk waarschuwingsysteem sinds 2007 in werking (zie Japan Meteorological Agency - Earthquake Early Warning). Over het ganse land is een netwerk van meer dan duizend seismografen uitgebouwd. De gemiddelde afstand tussen twee seismografen is ongeveer 20 kilometer. Sindsdien heeft het waarschuwingsysteem zijn nut al bewezen bij een twaalftal aardbevingen. Gemiddeld wordt ongeveer 4 seconden na de eerste aankomst van een aardbevingsgolf in een seismograaf een waarschuwing doorgestuurd.

In een tijdperk dat bijna iedereen, ook in ontwikkelingslanden, een GSM heeft, of zelfs een radio en/of TV, heeft een dergelijke aardbevingswaarschuwingsysteem heel wat potentieel. Vooral in landen waar aardbevingen geregeld toeslaan, zoals Indonesië, de westkust van de Amerika's, kan een dergelijk systeem heel wat menselijk leed voorkomen.

Geschreven in Aardbevingen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Op Awaji eiland brak na de Kobe aardbeving van 17 januari 1995 de discussie los wat er met de oppervlaktebreuk moest gebeuren die over meer dan 10 kilometer doorheen het eiland te vervolgen was.Weg ermee? of behouden?

De overtuigingskracht van de Japanse aardbevingsgeologen heeft het uiteindelijk gehaald: "Kijk uw vijand recht in de ogen ... dan zal je er veel minder schrik van hebben". De lokale overheden waren snel overtuigd. Drie jaar later was meer dan 100 meter van de oppervlaktebreuk geïntegreerd in een aardbevingsmuseum. Tegen 2000 hadden reeds meer dan 4 miljoen mensen het museum bezocht.

Dit museum is uniek in de wereld. Het is een prachtig staaltje  van de maatschappelijke relevantie van wetenschapspopularisering, niet alleen met als doel de bezoeker basiskennis te geven over het hoe en het waarom van aardbevingen, maar vooral met als doel iedereen bewust te maken over de gevaren die verbonden zijn met aardbevingen en hoe men zich hierop het best kan voorbereiden. En opmerkelijk is dat deze voorbereidingen zo eenvoudig kunnen zijn en totaal geen grote investeringen vereisen, zoals bijvoorbeeld kasten verankeren tegen muren zodat ze niet kunnen omvallen (oorzaak van vele verwondingen) (zie foto onderaan), gordijnen om te vermijden dat het gebroken raamglas doorheen de kamer vliegt, zorgen dat je schoeisel naast het bed hebt staan, het aanschaffen van een overlevingskit, ...  Bewustwording, kennis van zaken en voorbereiding zijn immers de beste 'wapens' waarover men kan beschikken om zich te beschermen tegen het onvermijdelijke, de volgende aardbeving.

Een bezoek aan het museum staat blijkbaar op het programma van elk toeristisch uitje naar Awaji eiland (naast hun specialiteit ... ajuinen?!). Ook de éne buslading schoolkinderen na de andere wordt door het museum geloodst. Blijkbaar een verplichte uitstap in het lokale leerplan. Maar na het tochtje door het museum met de oppervlaktebreuk, het huis dat in oorspronkelijke staat na de aardbeving is bewaard, en de triltafel waar je de Kobe aardbeving (magnitude 6,9) kan herbeleven (!onvoorstelbare ervaring!), hebben aardbevingen geen geheimen meer voor elk van deze bezoekers.

•  officiële webstek van het Hokudan Memorial Park.

Een zicht op de centrale hal waarin de oppervlaktebreuk is bewaard vanuit de tuin van het bewaarde huis, dat opmerkelijk weinig schade heeft opgelopen. De oppervlaktebreuk loopt dwars door de omheining en de tuin (zie rode vlaggetjes).

In de centrale hal is over meer dan 100 meter de oppervlaktebreuk bewaard. In de voorgrond is ook een doorsnede gemaakt waar de breuk in de diepte te vervolgen is.

De keuken in het huis na de aardbeving. 

  Een groepsfoto van de klas aan het gedenkmonument voor de slachtoffers van de Kobe aardbeving.

Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

17 januari 2010, 5h46, vrieskou in een nachtelijk Awaji, een minuut stilte aan het Hokudan Memorial voor de 6.434 slachtoffers van de Kobe aardbeving. Als buitenlandse aardbevingswetenschappers hebben we het voorrecht deze serene herdenking bij te wonen. Er is ontzettend veel media-aandacht.

 17 januari 1995, 5h46, het nachtelijk Awaji wordt opgeschrikt door een zware aardbeving. Met een magnitude van 6,9 op de schaal van Richter wordt het gebied rond Kobe dooreengeschud. Over een afstand van meer dan 10 km scheurt de aarde open op het Awaji eiland. Over een afstand van meer dan 50 km laat de aardbeving een spoor van dood en vernieling achter doorheen het stedelijke gebied van Kobe. Gebouwen worden met de grond gelijk gemaakt; branden breken uit; viaducten storten in. Meer dan 3 miljoen mensen worden getroffen door de aardbeving. Meer dan 100.000 huizen worden verwoest; meer dan 100.000 huizen lopen schade op. Er vallen bijna 40.000 gewonden en meer dan 6.000 doden. Het prijskaartje van deze aardbeving loopt op tot meer dan 100 miljard US dollar. Japan is in shock. Hoe is het mogelijk dat in het land van aardbevingen een aardbeving toch nog steeds zoveel slachtoffers en zoveel schade kan maken.

15 jaar later is de Kobe aardbeving nog steeds actueel. Voor Japan is "1.17" wat voor de Amerikanen "9.11" is. Er is voor en na Kobe! Maar Japan heeft ook zijn lessen geleerd uit Kobe. Bouwcodes zijn nog aangescherpt. Noodplannen bijgesteld. Japanners zijn nog meer bewust van het aardbevingsrisico.

Er is iets bijzonders aan deze 15de verjaardag van de Kobe aardbeving. Ze valt immers enkele dagen na de verwoestende aardbeving in Haïti. Er zijn bovendien opvallende parallelen te trekken met de aardbeving die Port-au-Prince verwoestte. De aardbevingsfocus van de Kobe aardbeving lag op 16 km diepte; die van Port-au-Prince op 13 km diepte, dus beide relatief ondiepe aardbevingen. De magnitude van de Kobe aardbeving was 6,9 op de schaal van Richter; die van Port-au-Prince was 7,0 op de schaal van Richter, dus nauwelijks een verschil in vrijgekomen energie. Het aantal getroffen inwoners schommelt in beide gevallen rond 3 miljoen. Het enige verschil is het aantal slachtoffers: 6.434 slachtoffers in Kobe en omgeving; waarschijnlijk iets tussen 100.000 en 200.000 in Haïti. Een veelzeggend verschil ... 

Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Japan is zonder twijfel het 'land van aardbevingen'. En dat is niet toevallig. Japan ligt echt in een plaattektonische knoop. Niet minder dan vier tektonische platen laten van zich weten.

Dwars door het hoofdeiland Honshu loopt de diffuse continentale botsingszone tussen de Euraziatische en Noord-Amerikaanse platen. Zo ligt bijvoorbeeld Kyoto op de Euraziatische plaat – dus op dezelfde tektonische plaat als Europa – terwijl Tokyo dan weer op de Noord-Amerikaanse plaat ligt. Deze botsingszone is ongeveer noordzuid-georiënteerd en loopt verder naar het noorden doorheen het Siberische eiland Sakhalin, richting Arctische Zee. Terwijl in Siberië en Japan beide platen tegen elkaar duwen, drijven ze uit elkaar vanaf de Arctische oceaan, over de noordpool en zo verder de Atlantische oceaan in. Ten zuidoosten van Honshu, en de zuidelijke eilanden Shikoku en Kyushu duikt de oceanische lithosfeer van de Filippijnse plaat naar het noordoosten onder de Euraziatische plaat en vormt zich een subductiezone. Juist ten zuiden van Tokyo duikt ze dan ook nog gedeeltelijk onder de Noord-Amerikaanse plaat. En ten oosten van de eilandenarchipel duikt de oceanische lithosfeer van de Pacifische plaat naar het westen onder de Noord-Amerikaanse plaat van noordelijk Honshu en Hokkaido, maar ook onder de Filippijnse plaat. Hier vinden we de Japanse trog.

Het centrale deel van Honshu zit dan ook in een plaattektonische knoop. Het is dan ook niet verwonderlijk dat dit centrale deel van Japan – met de megastad Tokyo maar ook met het sterk verstedelijkte gebied rond Osaka-Kobe-Kyoto – een hoog seismisch risico loopt.

Op 17 januari wordt de 15^de verjaardag van de grote Hanshin-Awaji aardbeving herdacht. In het westen kennen we deze aardbeving eerder als de Kobe-aardbeving. Naar aanleiding van deze herdenking ben ik op bezoek in het 'land van aardbevingen'. In de volgende dagen kan je dan ook een relaas verwachten van dit bezoek.

Geschreven in Aardbevingen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken

De zware aardbeving die Port-au-Prince op 12 januari van de kaart veegde, is exemplarisch voor ‘aardbevingscatastrofen’ die de wereld nog te wachten staat in de 21^st eeuw: weinig frequente, zware aardbevingen op – al of niet gekende – sluimerende breuksystemen die dwars door of vlakbij dichtbevolkte gebieden en uit hun voegen barstende megasteden lopen, kortom de ‘kwajongens’ onder de aardbevingen.

Onze kennis over actieve breuksystemen neemt met de dag toe. Voor heel wat breuksystemen kunnen we het aardbevingsrisico vrij nauwkeurig inschatten; deze breuksystemen worden ook nauwgezet in het oog gehouden. Denk bijvoorbeeld aan het San Andreasbreuksysteem dat dwars door Californië loopt. Al zorgt dit breuksysteem ook wel af en toe eens nog eens voor een onaangename verrassing (bv. Landers aardbeving in 1992). En het zijn dan ook deze onvoorziene verrassingsaardbevingen die doorgaans nog steeds schade en/of slachtoffers maken.

Maar dan zijn er de ‘kwajongens’ onder de breuksystemen. Enerzijds zijn dit de breuksystemen waarvan we aan het aardoppervlak geen enkel spoor in het landschap terugvinden. We weten dus gewoonweg niet dat deze breuksystemen bestaan. Of deze breuksystemen laten hun bestaan slechts vermoeden door uiterst subtiele elementen in het landschap, enkel zichtbaar voor het getrainde oog. Een voorbeeld hiervan zijn de zogenaamde ‘blinde’ breuken, verborgen diep in de ondergrond maar actief. De aardbeving die in 2007 met een magnitude van 6,6 op de Richterschaal het gebied rond de Japanse stad Niigata trof en onverwachte schade berokkende aan de Kashiwazaki-Kariwa kerncentrale, is hiervan een mooi voorbeeld. Zelfs in het aardbevingsland bij uitstek – Japan – sloeg deze aardbeving als totale verrassing toe.

En dan zijn er breuksystemen die we kennen, omdat ze onmiskenbare sporen nagelaten hebben in het landschap. Het Enriquillo-Plantain Garden breuksysteem dat verantwoordelijk is geweest voor de Port-au-Prince aardbeving is hiervan een voorbeeld. Gewoon de vorm van het zuidwestelijke deel van het eiland Hispaniola – het langgerekte schiereiland – doet vermoeden dat het door actieve breukwerking tot stand gekomen is. Een geoefend oog kan het breuksysteem zelfs op het Google Earth beeld doorheen het zuidelijke deel van Hispaniola vervolgen. Maar dergelijke breuksystemen langsheen actieve plaatranden kunnen uiterst gevaarlijk zijn. De terugkomtijd van zware aardbevingen valt immers in een tijdsbestek dat meerdere generaties overstijgt of zelfs de geschiedenis van de menselijke aanwezigheid in een gebied in het niets doet verdwijnen; we spreken hier over terugkomtijden in de grootteorde van eeuwen tot millennia. Als deze ‘kwajongens’ toeslaan, zijn de gevolgen dan ook meestal desastreus. Ook de 2003 Bam aardbeving (M 6,6), de 2004 Sumatra aardbeving (M 9,0) en tsunami, de 2005 Kasjmir aardbeving (M 7,6), of de 2008 Sichuan aardbeving (M 8,0) vallen onder deze categorie van kwajongens. En dus ook de Port-au-Prince aardbeving met een magnitude van 7 op de schaal van Richter.

Dat op of vlakbij dergelijke breuksystemen ooit menselijke nederzettingen zijn ontstaan, is ook niet verwonderlijk. Vaak geven deze locaties een ideale plek om een landbouwgemeenschap op te starten, o.a. door een veelheid aan bronnen, natuurlijke terrassen, ... Maar wat ooit kleine landbouwdorpen waren, zijn nu vaak uitgegroeid tot uitgebreide verstedelijkte gebieden of megasteden. En in hun lange geschiedenis – eeuwen lang – hebben deze gemeenschappen enkel kunnen genieten van de voordelen van hun ligging. In het merendeel van de gevallen is de demografische explosie ook iets dat zich heeft voorgedaan in de laatste decennia, een verwaarloosbare tijdspanne vergeleken met de terugkomtijden van de sluimerende breuken. Aardbevingen komen dan ook niet voor in de mondelinge en schriftelijke overlevering, laat staan in bouwcodes of andere voorzieningen en noodplannen. Het instorten van het presidentiële paleis en het parlement in Port-au-Prince is bijvoorbeeld iconisch voor de mate waarin de Haïtiaanse overheid voorbereid is op aardbevingen.

Een aardbevingsramp zoals in Port-au-Prince, waar het dodencijfer ongetwijfeld de honderdduizend zal overschrijden, is dan ook spijtig genoeg geen verrassing voor de aardbevingsgeoloog. Maar het is uiteindelijke niet de zware aardbeving zelf die de ramp veroorzaakt. Het is het falende overheidsbeleid, het totaal ontbreken van enige degelijke infrastructuur en functionerende noodplannen, de armoede in het land, de uitgestrekte sloppenwijken, enz. Eigenlijk is het Haïti zelf dat verantwoordelijk is voor deze ongeziene ramp.

De wereld kan nu massaal ter hulp komen, maar laat ons dan hopen dat deze aardbevingsramp een momentum creëert waarvan de overlevende Haïtiaan beter wordt. Misschien is deze aardbeving wel het beste wat dit land is overkomen ...

Geschreven in Aardbevingen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken

Tijdens de Amerikaanse presidentiële campagne in 1992 leidde de slagzin “It’s the economy, stupid” Bill Clinton naar de overwinning. In de nasleep van Kopenhagen is een parafrase op deze slagzin aan de orde: “It’s the natural resources, stupid”.

Zoals al naar voren gebracht in mijn vorige bijdrage, staat de reductie van de uitstoot van het broeikasgas koolstofdioxide centraal in de huidige klimaatdiscussies. Door een drastische reductie van de uitstoot zou dan een klimaatsdoel – een maximale opwarming van 2°C – bereikt worden. En dit door de geleidelijke afbouw van onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. Met andere woorden: we moeten op zoek naar nieuwe energiebronnen om onze steeds groeiende globale economie draaiende te houden zonder dat het ten koste gaat van het klimaat. De oplossingen lijken voor de hand te liggen: hernieuwbare energiebronnen, energie-efficiëntie, energiebesparingen, …. En zo wordt een energievraagstuk als het ware voor de kar gespannen van een klimaatvraagstuk … en ook zo ‘verkocht’ aan de ‘man en vrouw in de straat’. Maar gaat het daar echt over? Is het klimaatdoel het ultieme doel? Of ligt het doel elders?

Laten we hiervoor gewoon even de wereld op zijn kop zetten (*) en ons verplaatsen in een denkbeeldige wereld die sinds zo’n kleine honderd jaar geconfronteerd wordt met een gestage afkoeling van het klimaat. Klimaatwetenschappers slaan de alarmbel. Niettegenstaande de antropogene uitstoot van broeikasgassen, blijkt de atmosferische koolzuurgasconcentratie te dalen. De klimatologen zitten met de handen in het haar. Waar gaat al dat koolzuurgas naartoe? Het IPCC voorspelt met klimaatmodellen dat tegen 2100 de gemiddelde globale temperatuur met 1 à 6°C zou kunnen dalen. Een nieuwe ijstijd staat voor de deur. Dramatische gevolgen worden ons voorgehouden. De ijskappen op Antarctica en Groenland en in de Arctische Zee zouden aangroeien. De gletsjers in het hooggebergte zouden ook met ongeziene snelheden aangroeien. In de Alpen zouden de groeiende gletsjers als ware bulldozers dorpen en steden van de kaart vegen, wegen afsnijden, tunnels onbruikbaar maken. In de zomers zouden de gletsjers nog amper afsmelten. De grote Europese rivieren die nu gevoed worden door gletsjerwater, zouden verschrompelen tot kleine beekjes. De Middellandse Zee zou onvoldoende gevoed worden en beetje bij beetje beginnen uit te dampen. Door de groeiende ijskappen zou de globale zeespiegel beginnen dalen. De toegang tot de grote Europese havens rond de Noordzee, zoals Rotterdam, Antwerpen, London, als zoveel andere havens in de wereld zouden steeds moeilijker bereikbaar worden. Deltagebieden, zoals de Mississippidelta in de VS, de Ganges-Bramaputradelta in Bangladesh, zouden geteisterd worden door grootschalige grondverzakkingen.

Een grote klimaatconferentie wordt bijeengeroepen om dringende maatregelen te treffen tegen de globale klimaatafkoeling, een soort spiegelbeeld van Kopenhagen. Waar zou het dan over moeten gaan? Het versterken van het broeikaseffect? Gaat er een oproep gelanceerd worden dat we dan met zijn allen meer koolzuurgas de atmosfeer moeten inpompen … sneller dan dat de aardse systemen het uit de atmosfeer kunnen absorberen? Gaan we dan subsidies krijgen om onze huizen slechter te isoleren? Gaat we een eco-bonus krijgen als we een brandstofverslindende ‘hummer’ aankopen? of een extra biefstuk eten? Gaan zonnepanelen extra belast worden omdat het ‘groene’ energie is?

Ik vermoed dat je de absurditeit van dit verhaal al inziet. Waarom? Omdat in dit denkbeeldige scenario het klimaatvraagstuk en het energievraagstuk diametraal tegenover elkaar staan. Natuurlijk gaat men niet pleiten om kwistig om te springen met fossiele brandstoffen, omdat toevallig een bijproduct een broeikasgas is dat een klimaatprobleem zou kunnen oplossen? Omdat gewoonweg deze fossiele brandstoffen eindig zijn. Vandaag de dag wordt algemeen aangenomen dat we nog voor enkele decennia zullen kunnen beschikken over olie en gas, en voor enkele eeuwen over steenkool. En al deze grondstoffen zijn eigenlijk te waardevol om zomaar opgestookt te worden voor verwarming of vervoer (denk maar aan de petrochemische industrie). Ook in een afkoelende wereld zal men moeten pleiten voor alternatieve energiebronnen, energie-efficiëntie en energiebesparingen. Ook in een afkoelende wereld zal onze ecologische voetafdruk veel te hoog zijn en putten we alle natuurlijke rijkdommen – zowel mineraal als organisch – uit. Ook in een afkoelende wereld zal de mens boven de draagkracht van de Aarde leven.

Eigenlijk verschilt de effectieve situatie niet zozeer in een denkbeeldige afkoelende wereld en de realiteit van onze opwarmende wereld. In beide klimaatcontexten blijkt de huidige globale maatschappij op een onhoudbaar en onduurzaam ontwikkelingspad te zitten. Alleen verschilt het discours. In een afkoelende wereld zou de mens niet de hoogmoed hebben om als leerling-tovenaar te trachten in te grijpen in het klimaat. Een klimaatconferentie à la Kopenhagen zou hoogstwaarschijnlijk gewoonweg niet hebben plaatsgehad. De mens zou zich veel meer toespitsen op het remediëren van de gevolgen (koude, dalende zeespiegel, groeiende gletsjers, …). Misschien gewoonweg omdat de mens zich dan niet schuldig voelt – of hoeft te voelen – voor die globale afkoeling. En toch zou er gepleit moeten worden om naar een duurzame maatschappij te evolueren die veel minder afhankelijk is van fossiele brandstoffen. Maar in de opwarmende wereld van vandaag heeft ons schuldgevoel ons afgeleid van het ware probleem. Omdat de mens “very likely” – zoals in het laatste IPCC-raport geponeerd wordt – verantwoordelijk is voor de huidige klimaatopwarming. Alles draait nu rond het klimaatvraagstuk, terwijl het eigenlijk – net als in een afkoelende wereld – zou moeten gaan over een duurzamer omspringen met de natuurlijke rijkdommen om zo uiteindelijk naar een globale samenleving binnen de draagkracht van onze enige planeet te evolueren. De eindigheid van de natuurlijke rijkdommen, daar gaat het om: “It’s the natural resources, stupid!”.

En een mogelijk positief effect op het klimaat is dan gewoon mooi meegenomen, of het nu een klimaatstabilisatie is in een opwarmende wereld of een klimaatopwarming zou zijn in een afkoelende wereld. Maar dat is uiteindelijk bijzaak …

(*) met dank aan collega Salomon Kroonenberg (TU Delft) die tijdens een recente lezing zijn toehoorders inspireerde deze denkoefening te maken.

Geschreven in Algemeen | 2 Reacties | Vaste link | Afdrukken