APELDOORN – Japan is gisterochtend opgeschrikt door een van de zwaarste aardbevingen in 140 jaar, die ook nog eens gevolgd werd door een tsunami en een verwoestende modderstroom. Hoe heeft dit zo kunnen gebeuren?

EPICENTRUM: De beving voor de kust van de Japanse miljoenenstad Sendai gistermorgen duurde zeker drie minuten. Volgens het Amerikaanse seismologische instituut US Geological Survey lag het epicentrum 130 kilometer uit de kust, circa 400 kilometer van de hoofdstad Tokio. Het epicentrum van de aardbeving is het punt op het aardoppervlak dat recht boven de haard van de beving –het hypocentrum– ligt. De beving had plaats op een diepte van 24 kilometer onder het zeeoppervlak, waar zich het hypocentrum bevond. Daarmee is het een zeer ondiepe beving geweest.

NASCHOK: Nadat de spanning tussen verschillende breuken sterk is opgelopen en zich bij één breuk heeft ontladen in een beving, komen vervolgens andere breuken onder grotere spanning te staan. Dat veroorzaakt nieuwe bevingen, de zogenaamde naschokken. Deze volgen op vrijwel elke aardbeving. Gewoonlijk nemen ze zowel in aantal als in kracht af. Er zijn in Japan tot middernacht lokale tijd 74 nabevingen gemeten. De tientallen naschokken hebben een kracht van minimaal 5,0 op de schaal van Richter; sommige zijn met magnitude van 7,1 bijna even zwaar als de Grote Hanshinaardbeving bij Kobe in 1995.

RICHTER: De beving van gistermorgen had een kracht van 8,9 op de schaal van Richter. De schok geldt dan ook als de krachtigste aardbeving in Japan in de laatste 140 jaar. De schaal van Richter is logaritmisch: een beving met een magnitude 8,9 is tien keer zo sterk is als een met een magnitude van 7,9 en honderd keer zwaarder dan een met magnitude 6,9. Bij iedere toename met 1 magnitude komt dertig keer meer energie vrij. Bij een beving met magnitude 8,9 komt bijna 800.000 keer zo veel energie vrij als bij magnitude 5.

PLAATTEKTONIEK: De Japanse eilanden liggen in een gebied waar zich geregeld aardbevingen voordoen. Om de vijf minuten heeft er wel één plaats. De meeste zijn nauwelijks voelbaar, andere zijn veel krachtiger. Zo werd Japan woensdag ook al opgeschrikt door een aardbeving voor de kust met magnitude 7,2. Een aardbeving wordt veroorzaakt door platentektoniek. Bij Japan duiken de Pacifische plaat en de Filipijnse plaat met een snelheid van enkele centimeters per jaar onder de Euraziatische plaat. Dit proces van subductie, waarbij de platen moeizaam over elkaar schuiven, veroorzaakt grote spanningen. De plaatselijk in de loop der vele jaren opgebouwde spanning kan zich ontladen in een plotselinge verschuiving, een aardbeving. Tektonische platen kunnen zich zowel in horizontale als in verticale richting verplaatsen. Bij de aardbeving gistermorgen was ook sprake van een verticale beweging van grote delen van de zee-bodem.

TSUNAMI: Een krachtige aardbeving in de aardkorst onder een zee of oceaan, een zeebeving, heeft altijd effect op de watermassa daarboven. Wanneer de zeebodem tijdens de onderzeese beving verticaal op en neer gaat, worden er enorme hoeveelheden zeewater verplaatst en kan er een tsunami ontstaan. Hoe dieper de zee, hoe sneller de golf zich voortbeweegt. In de Grote Oceaan bijvoorbeeld verplaatst een tsunami zich met bijna 1000 kilometer per uur, de snelheid van een jumbojet. Het bijzondere van een tsunami is niet zozeer de golfhoogte; het zijn vooral de golflengte en de golfperiode. Een gewone zeegolf heeft een lengte van zo'n 150 meter; dat is de afstand tussen twee opeenvolgende golftoppen. Een tsunami kan makkelijk een golflengte van 100 kilometer hebben. De golfperiode is normaal een seconde of 10; dat is de afstand die verstrijkt tussen de passage van twee opeenvolgende golftoppen. Na een zeebeving bedraagt die tijd uren.

VERWOESTING: Zolang de tsunami zich boven een kilometers diepe oceaan bevindt, gebeurt er niets bijzonders. Sommige verdwijnen zelfs onopgemerkt. Komt de bewegende watermassa echter in de buurt van een ondiepe kust, dan verandert dat. De ondiepte remt de voorzijde van de golf, terwijl de achterzijde nog steeds met onverminderde snelheid komt aanrazen. Daardoor gaat de golf de hoogte in en stormt vervolgens als een metershoge muur van water met verwoestende kracht op de kust aan. Op sommige plaatsen heeft de golf tot 1,5 kilometer het land overspoeld waarbij hij schepen en auto's met zich meesleurde. Het getroffen kustgebied is ruim 2100 kilometer lang.

ALARM: Nadat een krachtige aardbeving Sumatra en andere delen van Zuidoost-Azië eind 2004 trof, is een netwerk aan waarschuwingssystemen tegen vloedgolven opgebouwd. Dat zorgde er gistermorgen voor dat bij Tokio de waterkeringen op tijd dichtgingen. Voor de omgeving van Sendai kwam het alarm te laat. Met een snelheid van 500 tot 800 kilometer per uur overbrugde de golf de afstand van 135 kilometer binnen 15 minuten en kwam als een 10 meter hoge muur van water het land op. Voor de bewoners was er geen ontkomen aan. De tsunami ontketende een gigantische modderstroom die onder meer auto's, boten, huizen en elektriciteitspalen meesleurde. Op televisiebeelden was ook een file op een snelweg te zien die door de modderstroom werd opgeslokt.

Ref.Dagblad 11-03-11