Erdbebenforschung

Woher kommen → Erdbeben? Um das scheinbar Unerklärliche zu erklären, bemühten die Menschen über mehr als zwei Jahrtausende Götter, Götzen, Winde und immer wieder Tiere. Die Geowissenschaft der letzten Jahrzehnte hat durch intensive Bemühungen der Forscher, aber auch durch die leidvollen Erfahrungen Hunderttausender von Menschen zahlreiche Stellen des geheimnisvollen Schleiers gelüftet, der Jahrtausende über den Ursachen von Erdbeben lag.

Wasser, Winde, Tiere:

Um 600 v. Chr. nahm der griechische Naturphilosoph Thales von Milet als Ursache für Erdbeben an, dass die Erde wie ein schaukelndes Schiff auf dem Wasser schwimmt. Nach Aristoteles (348-322 v. Chr.) wird die feuchte Erde durch innere Wärme und die Sonne so aufgeheizt, dass Winde und Stürme entstehen, die den Untergrund mit seinen zahlreichen Höhlungen erschüttern, wie Winde auch im menschlichen Körper Zittern und Krämpfe erzeugen können. Im Mittelalter war es oft ein Drache, der voller Zorn um sich schlägt oder ein Riesenfisch, der die Erde beben lässt. Nach einem Mythos aus Japan, dem klassischen Erdbebenland, wird das Erdinnere von einem großen Drachen bewohnt. Er schüttelt sich bei schlechter Laune und speit zudem noch Feuer, so dass die Erde bebt und brennt. Auch gab es dort der Sage nach Welse, die mit ihren massigen Körpern die Erde erschütterten.

Elektrische Entladungen:

Der Philosoph und Universalgelehrte Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) nahm an, dass Feuerherde aus Erdhöhlen ausbrechen und Beben erzeugen können, die sich bei der Abkühlung der Erde gebildet haben. Die Beschäftigung mit der Elektrizität im 18. Jahrhundert führte zu der Theorie, dass bei Erdbeben elektrische Entladungen wie bei Gewittern im Untergrund ausbrechen. Man empfahl daher den Einbau von Bebenableitern gemäß dem Franklinschen Blitzableiter.

Kontraktionstheorie und Expansionshypothese:

Im Jahr 1829 formulierte der französische Geologe Elie de Beaumont die Kontraktionstheorie. Danach werden die Bewegungen der Erdkruste durch Volumenabnahme der Erde verursacht. Da die abgekühlte Kruste nicht mehr schrumpfen kann, müsste sich zwischen ihr und dem Erdkörper ein Zwischenraum bilden. Stabile, starre Krustenklötze brechen plötzlich nach, und bei diesem Kampf um den Raum kommt es zu gewaltigen Einstürzen mit heftigen Erschütterungen.

Die Expansionshypothese beinhaltete die entgegengesetzte Auffassung. Der englische Physiker Paul A. M. Dirac (1902-1984) begründete die Ausdehnung der Erde durch allmähliche Verringerung der Massenanziehung. Die noch einheitliche Erdkruste geriet infolge der Volumenzunahme des Erdballs unter Dehnungsspannung und wurde zerrissen. Hier war also Dehnung die Erschütterungsursache. Einen Kompromiss zwischen beiden Ansichten stellte die Oszillationshypothese dar. Danach wird das Gleichgewicht der Erde durch innere und äußere Kräfte im rhythmischen Ablauf gestört. Abwechselnde Erwärmung und Abkühlung sollen die Ursachen tektonischer Intensitätszyklen und geologischer Phänomene sein. Noch bis in die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts war unter Wissenschaftlern die Auffassung verbreitet, in früheren geologischen Zeiten habe sich die Lage der Kontinente im Vergleich zur Gegenwart nicht wesentlich geändert.

Kontinentaldrift und Plattentektonik:

Geradezu sensationell und verwegen erschien daher die, bereits von Alexander von Humboldt (1769-1859) formulierte Theorie von Alfred Wegener (1880-1930), dass sich die Kontinente über Millionen von Jahren verschoben haben sollen. Nach seiner Kontinentaldrift-Hypothese würden die auf dem fließfähigen oberen Erdmantel schwimmenden Kontinentschollen durch Trägheitskräfte der Erdrotation angetrieben und verschoben. Dadurch wären auch Erschütterungen des Untergrundes begründbar. Eine bemerkenswerte Vorstufe zur modernen Theorie der Plattentektonik war die Unterströmungshypothese. In diesem dynamischen Modell spielen bereits Konvektionsströmungen als Motor für Stauchungen, Brüche und Faltungen der Kruste eine entscheidende Rolle. In Zerrungszonen kommt es demnach zur Bildung von Dehnungsklüften und zur Anhebung von Krustenblöcken durch das Nachdrängen von Magma. All diese Stellen sind potentielle Bebenherde.

Sämtliche, bis dahin bestehenden Auffassungen mussten aufgegeben werden, als in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts eine intensive geophysikalische Erkundung des Meeres begann. In den 1960er Jahren erschütterte dann eine revolutionäre Theorie die Welt der Geowissenschaftler: die → Theorie der Plattentektonik. Sie erwies sich bis heute als dauerhaft und vereint auch einige wesentliche Aspekte der Kontinentaldrift- und der Unterströmungshypothese unter einem Dach.