Aardbevingen rond San Francisco

Inleiding.

182.166 doden en meer dan 357.800 gewonden.
Dit was het resultaat dat de aardbeving in San Francisco in 1906.
De materiële schade was enorm, bijna alle gebouwen waren verwoest.
De gevolgen van deze aardbeving waren zo ernstig omdat niemand deze aardbeving had zien aankomen.
De geleerden gingen zich hierdoor afvragen of er methodes of instrumenten ontwikkeld konden worden, om een dergelijke beving te kunnen voorspellen.
En misschien nog belangrijker, kan een stad veiliger gebouwd worden op deze onveilige plek.

Mijn hoofdvraag is:
Wat had ‘de’ aardbeving van San Francisco voor gevolgen ten opzichte van de stedenbouw?

Mijn deelvragen zijn:

1. Hoe werkt de schaal van richter?
2. Hoe voorspellen we aardbevingen?
3. Hoe ontstaan aardbevingen rondom San-Francisco?
4. Hoe worden de mensen beveiligd tegen aardbevingen?
5. Wanneer zal hier de volgende grote aardbeving plaatsvinden?

Hoe werkt de schaal van richter?

De Schaal van Richter, is opgesteld in 1935.
En hij geeft de magnitude van een aardbeving aan.
De magnitude is de sterkte van een beving vanaf de oorsprong van de beving.
De waarde van de magnitude kan direct door een seismogram worden afgelezen: de maximale uitslag van een trilling geeft de amplitude, terwijl de afstand tot het hypocentrum volgt uit het verschil in aankomsttijd tussen de P- en de S-golf.

De Schaal van Richter is logaritmisch: de toename met één schaaldeel betekent een 10x grotere sterkte amplitude.
Als referentiepunt gebruikte Richter een standaard aardbeving van magnitude 3 wanneer op een afstand van 100 kilometer met een bepaald type seismometer een maximale uitslag van 1 mm op het seismogram werd waargenomen.

De eersten mensen die op het idee kwamen de kracht van een aardbevingen in cijfers uit te drukken, waren de Italiaan Michele de Rossi en de Zwitser François-Alphonse Furel.
Zij stelden in het midden van de vorige eeuw een willekeurige schaal van 1 tot 10 op.
De Italiaanse priester Giuseppe Mercalli wou deze schaal meer wetenschappelijk maken.
Hij sprak met talloze mensen die aardbevingen hadden meegemaakt, en stelde op grond daarvan in 1912 een schaal van I tot XII op (voor de schaal gebruikte men Romeinse cijfers), naar analogie van de schaal die Beaufort had ontworpen voor de windkracht.
De schaal werd in 1935 aangepast en gestandaardiseerd.
Hieronder zie je een tabel van de toen gemaakte schaal.

Mercalli Verschijnselen
I Alleen te meten door instrumenten
II Zeer licht: alleen onder gunstige omstandigheden gevoeld
III Licht: trilling als van verkeer
IV Matig: deuren en ramen rammelen
V Vrij sterk: schilderijen slingeren, klokken blijven stilstaan
VI Sterk: voorwerpen vallen om, bomen bewegen
VII Zeer sterk: schade aan veel gebouwen, schoorstenen breken
VIII Vernielend: paniek, algemene schade aan gebouwen
IX Verwoestend: gebouwen zwaar beschadigd, riolen breken
X Vernietigend: veel gebouwen verwoest, scheuren in de aarde, schade aan dijken
XI Catastrofaal: algemene verwoesting van gebouwen, rails buigen, kabels breken
XII Buitengewoon catastrofaal: alles verwoest, rotsen scheuren, het landschap verandert.

Met behulp van de schaal is het mogelijk het getroffen gebied in te delen in gebieden waar ongeveer gelijke schade werd aangericht.
Plaatsen waar de gevolgen gelijk zijn, worden verbonden door lijnen (\'isoseisten\').
Die vormen dan een patroon van cirkels of ovalen om de plek die het zwaarst getroffen was door de aardbeving, dit noemen we het \'epicentrum\'.
Het epicentrum is een plaats op het aardoppervlak; de eigenlijke haard van de beving is het \'hypocentrum\', dat ligt meestal niet dieper dan zestig kilometer.

Een nadeel op de schaal van Mercalli is natuurlijk dat de schade aan bij voorbeeld gebouwen nogal afhangt van de kwaliteit van die gebouwen en dat de bodem de kracht van de aardbeving kan dempen of versterken.
Bovendien moeten er gebouwen die ingestort zijn en mensen die dat kunnen navertellen.

In dit probleem voorzag de Amerikaanse seismoloog Charles F. Richter.
Met zijn collega op het California Institute of Technology, ontwierp hij in 1935 een methode die onafhankelijk was van verslagen die door de oorgetuigen verteld werden.
Zijn \'magnitudeschaal\' gaat uit van de kracht van de aardbeving, dit is gemeten met de seismograaf (een instrument dat trillingen in de aardkorst meet).

Het nulpunt komt overeen met een uitslag van een duizendste millimeter van een geijkte seismograaf op een afstand van honderd kilometer van het epicentrum.
Elke volgende stap geeft een tien keer grotere uitslag weer, dus een aardbeving met een magnitude van 1 is tien keer zo krachtig als een beving met een magnitude 0.
Uiteraard staat niet steeds op honderd kilometer van het epicentrum een seismograaf, maar de geleerden hierin zijn inmiddels handig genoeg om dergelijke problemen te corrigeren.

Het verband tussen de kracht van Mercalli en de magnitude van Richter wordt gegeven in de tabel op de volgende bladzijde.
Deze telt voor een aardbeving op twintig kilometer diepte, over het algemeen geldt dat hoe dichter de beving bij het aardoppervlak ligt, hoe sterker deze gevoeld wordt.
Mercalli Richter
I 2
II 2,5
III 3
IV 3,7
V 4,3
VI 5
VII 5,5
VIII 6
IX 6,7
X 7,3
XI 8
XII 8,5

De zwaarste beving uit de wereldgeschiedenis is waarschijnlijk die van 12 juni 1897 in Assam, hier lag het epicentrum ten noorden van de Baai van Bengalen.
De schok was tot in Europa voelbaar.
De magnitude van deze \'wereldbeving\' wordt geschat op 9.
De beving van San-Francisco in april 1906 had een kracht van 8,2 op de schaal van Richter.

Hoe voorspellen we aarbevingen?

Aardbevingstrillingen worden geregistreerd door seismometers en afgebeeld in een seismogram. Zowel horizontale als verticale bewegingen worden vastgelegd

Al sinds de oudheid willen mensen aardbevingen kunnen voorspellen, hierdoor kan veel materiële schade worden beperkt en het zou veel mensen levens schelen.
Vroeger zijden de stamoudste dat ze een aardbeving zagen aankomen aan het gedrag van de dieren, deze theorie is helaas nooit bewezen.

Aardbevingen beginnen meestal diep in de aarde en daar kunnen niet kijken.
In de rijke landen waar veel breuken in de aardkorst zitten, zijn meetstations die de aardkorst voortdurend in de gaten houden.
Met laserstralen en radiogolven kunnen geleerden bewegingen van 2 cm in de aardkorst zien.
Via een computercentrum meten ze de spanning in de breuk die ze bestuderen.
Maar veel aardbevingen komen voor de arme landen.
Hier hebben ze weinig of geen meetstations omdat er hier geen geld voor is.
Aardbevingen worden in de rijke landen gemeten maar, omdat de aardbevingen vaak zo plotseling gebeuren is er haast geen tijd om de mensen ter plaatse te waarschuwen.
In landen waar aardbevingen veel voorkomen krijgen kinderen niet alleen les in lezen, schrijven en rekenen, maar ze moeten ook leren wat ze moeten doen als er een aardbeving komt.

Hoe ontstaan aardbevingen rondom San-Francisco?

Geleerde zijn erachter gekomen dat de aarde is opgedeeld in stukken “plates”, deze platen bewegen zeer langzaam over het aardoppervlak, dit doen de platen al miljarden jaren.
Twee van deze platen raken elkaar bij West-California, de scheur tussen deze twee platen heet de San-Andreas breuk.
De Pacifische plaat beweegt naar het noorden ten opzichte van de Amerikaanse plaat, ze veroorzaken aardbevingen langs de scheur.

De San-Andreas breuk is de “grootste” scheur van een heel netwerk van scheuren die door de bergen aan de kust van Californie.
Het hele netwerk is ongeveer 1500km lang en heeft een breedte van minstens 15km.
Als je het goed bekijkt is het een complex gebied met gebroken stukken steen van een paar honderd meter tot een kilometer breed.
Er zijn veel kleinere scheuren en deze komen allemaal samen in de San-Andreas breukzone.
In de wegen zitten hier allemaal kleine scheuren die veroorzaakt zijn door het bewegen van de platen.

De San-Andreas breuk vormt continu een nauwe scheur in het aard oppervlak dat uitreikt van Noord-Californie tot de Cajon-Pass bij San-Bernardino.
Zuidwaarts van de Cajon-Pass zitten verschillende scheuren (waaronder de San-Jacinto en de Bannings scheur) die de bewegingen van de grote platen delen.

De rotsformaties aan de zijkanten van de San-Andreas breuk bewegen horizontaal.
Als iemand op een kant van de breuk staat en hij zou naar de overkant kijken dan zou het lijken of de overkant naar de rechterkant had bewogen.

Tijdens de aardbeving in 1906 werden wegen, hekken, rijen bomen en bussen een paar meter verlegt, de weg door Tomales Bay was bijna 35m verlegd.
Bij elke aardbeving werd de grond ten westen van scheur noordwaarts bewogen.

Grote bewegingen die een grote aardbeving veroorzaken komen alleen voor in een bepaalde scheur op een bepaalde tijd.
Deze grote bewegingen geven zich door naar de andere scheur en die weer aan een andere scheur enz. enz.
De scheuren waar de grote aardbevingen ontstaan blijven stil voor honderden jaren terwijl ze de druk opbouwen, dan ineens word de druk vrijgelaten en ontstaat er een grote aardbeving.
Andere scheuren bewegen meer constant dan de scheuren die de grote aardbevingen veroorzaken.
Deze scheuren veroorzaken dan ook niet van die grote aardbevingen.

Hoe worden mensen beveiligd tegen aardbevingen?

In de gebieden waar veel aardbevingen voor komen is de regering hard aan het trainen voor een ramp.
Zo spelen ze een ramp na en oefenen er hard op om zo veel mogelijk mensen in zo’n kort mogelijke tijd te redden.
Hier traint dan ook niet alleen de politie maar ook de brandweer, ambulance personeel en andere hulpverleners, ze trainen bv. ook op: een betere samenwerking tussen de partijen.
Het trainen kost veel geld dus er kan niet overal goed worden getraind.
Het is de bedoeling dat er in het rampgebied zo snel mogelijk hulptroepen zijn zodat er zo weinig mogelijk doden vallen.
Een voorbeeld is bv. de ramp van 11 september 2001, hier waren de hulptroepen snel ter plekke en hierdoor konden er nog honderden mensen gered worden.
Als deze mensen nooit op een ramp hadden getraind waren er zeker veel meer doden bij gevallen.

Ook worden de gebouwen beter beveiligd tegen aardbevingen.
Vroeger werden de huizen gewoon van steen en klei gemaakt dit was door een kleine aardbeving al te verwoesten.
Hierna werden de huizen verbeterd door de stenen met cement met elkaar te verbinden, nu moeten de huizen met een grotere schok dan 5 op de schaal van richter te maken krijgen willen ze instorten.
Een hoop huizen worden nog op deze manier gebouwd en dat is hier in Nederland wel goed genoeg maar ergens waar veel bevingen zijn is het dat niet.
Hierdoor zijn er in de afgelopen jaren nog vele doden gevallen, alleen omdat de staat het geld niet heeft voor betere huizen.
Veel huizen in Amerika worden nu dan ook van beton gebouwd, dit gaat langer mee en het is sterker.
Maar toch kan ook dit beton niet overal tegen dus zijn er mensen die allemaal experimenten doen om iets uit te vinden dat sterk, goedkoop en lang meegaand is.
Zo hebben ze (al weer een poos) bewapend beton, dit is beton met gevlochten staal draad dat binnen in het beton zit.
Hierdoor wordt het beton een stuk sterker en gaat het langer mee.
Maar ook dit geeft geen 100% beveiliging, er valt kortweg nog een hoop te verbeteren aan de gebouwen, denk hierbij bv. aan de muren, ramen, deuropeningen en daken.

Om je toch zo goed mogelijk voor te bereiden op een aardbeving geeft een groep mensen voorlichtingen op school, hier leren de kinderen wat ze moeten en niet moeten doen tijdens een beving.
Als er een beving is moet je onder een deuropening of tafel gaan staan/liggen.
Kom dan niet in de buurt van de ramen en ga niet de straat op al lijkt dat vaak veiliger.
Ze krijgen ook dingen te horen voor wat ze moeten doen als ze gewonden mensen of dieren vinden.

Hoewel mensen geen aardbevingen kunnen stoppen van gebeuren, kunnen ze leren om te leven met de problemen die ze veroorzaken.
Drie dingen als offensief tegen aardbevingen worden ontwikkeld.
De gebouwen hebben de meeste aandacht nodig tegen aardbevingen, ze zijn in de laatste decennia al veel veranderd, ze vormen het 1e offensief tegen de bevingen.
In sommige steden zijn er projecten bezig, om de oude gebouwen af te breken en er nieuwe voor in de plaats te zetten om instorting tijdens een beving te voorkomen.
Het 2e offensief is om het land zo goed mogelijk te gebruiken om de effecten tegen te gaan.
Hoge of wankele gebouwen mogen bv. niet in de buurt van de San-Andreas breuk gebouwd worden.
Het 3e offensief is de voorspelling van de aardbevingen, als de voorspellingen mogelijk zijn kunnen de mensen op tijd gewaarschuwd worden en dan kunnen ze gaan evacueren.

Wanneer zal hier de volgende grote aardbeving plaatsvinden?

Langs de grens van de platen, zoals de San-Andreas breuk, zijn er aanwijzingen gevonden dat het lang geleden is dat hier een grote aardbevingen heeft plaatsgevonden.
Onderzoekers noemen deze aanwijzingen “seismic gaps” en ze hebben soms in het verleden goed kunnen aangeven wanneer er een grote aardbeving plaatsvond.
Onderzoeken laten zien dat in het verleden de grote aardbevingen plaatsvonden met ongeveer 150 jaar tussen de bevingen, dit gegeven is van de San-Andreas breuk.
De laatste grote aardbeving aan het zuiden van de San-Andreas breuk vond plaats in 1857, in dit gedeelte is vastgesteld dat hier mogelijk een aardbeving plaats vindt binnen de volgende paar decennia.
In San-Francisco is de kans laag dat hier binnenkort een grote aardbeving zal plaatsvinden, want er zijn nog geen 100 jaar voorbij sinds de laatste grote beving in 1906.
Maar er kan natuurlijk altijd een andere beving plaatsvinden die ook veel schade kan aanrichten.

Een grote aardbeving zal waarschijnlijk niet onaangekondigd voor komen. Een grote beving zal in de voorafgaande jaren al meer seismische activiteiten laten zien, hij zal dan bv. voorschokken geven van 5/6 op de schaal van richter.
Voor de volgende grote beving verwachten geleerden ook grote verschillen te zien op het aard oppervlak, bv. het verkorten van breuken langs de breuk, of het veranderen van de spanningsmeters in de putten.
Een gedeelte van de onderzoeken naar het beter voorspellen van aardbevingen zit bij de San-Andreas breuk, bij Parkfield midden in Californië, hier zijn in de afgelopen 100 jaar om de 20-22 jaar middelmatige aardbevingen geweest.
Sinds de laatste meetbare beving in 1966, Parkfield heeft grote kans om binnen dit decennia nog een aardbeving van 6 op de schaal van richter te krijgen.
De U.S. Geological Survey heeft een heel arsenaal aan instrumenten in Parkfield e.o. geplaatst, om zoveel mogelijk informatie te verzamelen.
Hierdoor hopen ze te leren hoe ze zulke grote aardbevingen beter te kunnen voorspellen.
Wat had “de” aardbeving van San-Francisco voor gevolgen ten opzichte van de steden bouw?

San-Francisco ligt op de breuklijn San-Andreas, omdat de stad op de breuklijn ligt hebben ze hier veel aardbevingen.
De meeste bevingen zijn niet zo hevig, meestal zo ongeveer 3 à 4 op de schaal van richter.
Maar eens in de 150 jaar is er een beving van 8 à 9 op de schaal van richter.
Deze beving heeft grote gevolgen voor de steden die hij treft, bv. in 1906 toen de stad San-Francisco bijna helemaal verwoest werd.

Na deze ramp zijn er verschillende projecten opgezet die de mensen beter moeten beveiligen tegen aardbevingen.
Er is sinds die tijd al een hoop veranderd, de gebouwen in de buurt van een breuklijn worden nu gebouwd met bewapend beton.
Ook de ramen zijn vel verbeterd sinds die tijd, de ramen zijn nu gemaakt van gelijmd glas zodat het glas in de sponning blijft zitten als het kapot gaat.
Meer dan de helft van de gewonden bij een aardbeving zijn getroffen door vallend glas.
De mensen worden nu op school al geleerd wat ze tijdens een aardbeving wel en niet moeten doen, ze kunnen het best onder een deurpost gaan staan of onder een sterk meubelstuk gaan liggen.
Ze mogen niet naar buiten en niet in de buurt komen van ramen.
De huizen worden nu op een andere manier gebouwd, ze worden nu ondersteund als het nodig is met flexibele fundamenten, deze fundering zorgt ervoor dat als de grond beweegt het gebouw de schokken beter kan opvangen.

Je kan dus rustig zeggen dat de aardbeving in 1906 grote gevolgen had voor de stedenbouw.

Afsluiting

In het begin van het werkstuk wist ik niets van het onderwerp af maar nu het af is weet ik er veel meer van.
De bronnen waren moeilijk te vinden, in de bieb heb ik lang gezocht naar boeken met de goede informatie en op het internet kon ik eerst niets vinden.
Toen ik dan eindelijk iets gevonden had was dit in het Engels.
Op Discovery was een mooie documentaire, dit ging over het verbeteren van gebouwen.
Na veel informatiebronnen te hebben bekeken, heb ik het werkstuk zo gemaakt als het geworden is.
Door een goede volgorde te gebruiken heb ik het werkstuk overzichtelijk gehouden.
In het begin was er nog meer informatie tot mijn beschikking maar dit heb ik niet allemaal op papier kunnen krijgen, wel heb ik de belangrijkste gegevens opgeschreven
Ik vond het een mooi onderwerp om een werkstuk over te maken.

Bronvermelding

De planeet aarde. Aardbevingen. B. Walker. ISBN 90-6182-481-8
Geologische geheimen onthuld. Aardbevingen. Bruce A Bolt. ISBN 90-73035-40-6
De verwoesting van San-Francisco. Geen nadere gegevens.

Encarta ’98.
Discovery Cannel
www.aardbevingen.nl
http://quake.wr.usgs.gov/info/1906
www.zpub.com/sf/hitory/1906earth.html