Pim Beukenkamp Faculteit Geowetenschappen, Universiteit Utrecht Na de tsunami die verwoestend huishield rond de Indische Oceaan vragen velen zich af of ook Europa getroffen zou kunnen worden door zo’n natuurramp. In 1755 vielen er in Lissabon immers ruim 60.000 doden door een aardbeving op de Atlantische Oceaan die gevolgd werd door een tsunami. En hoe veilig met zijn vele aardbevingen en vulkaanuitbarstingen? FOTO: PIM BEUKENKAMP zijn gebieden rond de Middellandse Zee Hoe groot is de kans op tsunami’s in Europa? T Foto rechtsboven: Een uitbarsting van de Cumbre Vieja op het Canarische La Palma zou een aardverschuiving in zee kunnen veroorzaken die leidt tot een tsunami in de Atlantische Oceaan. GEOGRAFIE MAART oen op 1 november 1755 in Lissabon de aarde heftig begon te schudden, zaten veel inwoners van de streng katholieke Portugese hoofdstad in de kerk vanwege Allerheiligen. Volgens ooggetuigen zwiepten de kerktorens heen en weer ‘als een korenveld in de wind’. Kerken en gebouwen zakten als kaartenhuizen in elkaar; overal braken branden uit. De mensen renden naar buiten, naar het strand en naar de oevers van de Taag waar ook de haven met zijn nieuwe kaden lag. De beving duurde tien minuten. Volgens ooggetuigenverslagen liep het water in de haven ineens weg, schepen van hun anker rukkend en met zich meevoerend richting zee. Even later werden ze op een enorme golf van waarschijnlijk 15 meter hoogte terug de stad in geworpen. Na deze eerste tsunami-golf volgden er nog twee die zich door de monding van de Taag een weg landinwaarts baanden. De aardbeving en de tsunami verwoestten de hele benedenstad van Lissabon, dat toen 275.000 inwoners telde. Daarvan vonden er 60.000 tot 100.000 de dood. Behalve in Lissabon vielen er ook elders langs de Portugese, Spaanse en Marokkaanse kust doden. De tsunami bereikte ook Frankrijk, Engeland, Ierland en de overkant van de Atlantische Oceaan. Sterk afgezwakt door het Nauw van Calais werd hij zelfs in Nederland opgemerkt. Strenge protestanten in Engeland, Nederland en Duitsland zagen de tsunami als een straf van God voor de katholieken die heiligen vereerden, of als een vergelding voor de Inquisitie. De beving met tsunami inspireerde de (protestantse) componist Georg Philipp Telemann tot zijn oratorium ‘Tag des Gerichts’. 2005 Passieve continentranden De tsunami van Lissabon werd veroorzaakt door waarschijnlijk de zwaarste aardbeving uit de Europese geschiedenis. Achteraf is berekend dat deze een sterkte had van 8.5 tot 9.0 op de Schaal van Richter. Het epicentrum lag bij de Gorringe Bank in de Atlantische Oceaan, 250 km uit de kust van de Algarve. Deze ligt op de breukzone van de Euraziatische en Afrikaanse plaat die vanuit de Middellandse Zee via de Straat van Gibraltar doorloopt tot de Midden-Atlantische Rug. In 1969 vond zo’n 200 kilometer ten zuiden van de Gorringe Bank een zware aardbeving met een kracht van 7.3 plaats. Doordat de aardplaten zich toen horizontaal langs elkaar bewogen veroorzaakte deze aardbeving geen tsunami. In 1755 verplaatsten de platen zich verticaal. De kans dat zich hier een zware aardbeving voordoet wordt geschat op eens in de 600 tot 700 jaar. De aardbeving van Lissabon was uitzonderlijk voor de Atlantische Oceaan. De kustgebieden bestaan namelijk uit ‘passieve continentranden’, waarbij de grenzen tussen land en zee niet samenvallen met de plaatgrenzen en er geen subductie plaatsvindt waarbij de ene plaat onder de andere schuift en spanning wordt opgebouwd die zich kan ontladen in een aardbeving. Bij de ‘Ring van Vuur’ rond de Grote Oceaan is dat wel het geval, en dat verklaart het grote aantal tsunami’s daar. Aan de randen van de Atlantische Oceaan vinden we weinig seismische activiteit en zeker geen zware aardbevingen. Alleen in het uiterste zuiden, ver weg van Europa ter hoogte van het zuidelijkste puntje van Zuid-Amerika, ligt een subductiezone bij de ZuidSandwicheilanden. 15 100 km afrika Op de Midden-Atlantische Rug, waar de Euraziatische en de Amerikaanse plaat uiteendrijven en er via opgaande convectiestromen vloeibaar materiaal (magma) uit de aardmantel naar boven komt, liggen wel vulkanen, maar ook daar komen geen zware aardbevingen voor. De meeste (onderzeese) vulkanen hier kennen effusieve uitbarstingen waarbij de lava relatief rustig uit de vulkaan stroomt. Dergelijke uitbarstingen gaan niet gepaard met zware aardbevingen en kunnen dus geen tsunami’s veroorzaken. Massabewegingen De veel explosievere, geïsoleerde hot spot-vulkanen kunnen dat mogelijk wel. Zij zijn te vinden ten oosten van de Midden-Atlantische Rug op de Azoren, Madeira, de Canarische en Kaapverdische Eilanden. Deze vulkaaneilanden in de open oceaan worden steeds vaker genoemd als mogelijke bron van tsunami’s. De daar aanwezige vulkaanvormen en (onderzeese) afzettingen duiden erop dat daar explosief vulkanisme is voorgekomen dat massabewegingen in gang gezet heeft. Op de oceaanbodem in de directe omgeving van een aantal steile en jonge vulkaaneilanden heeft men afzettingen gevonden die door bovengrondse en onderzeese aardverschuivingen op de oceaanbodem zijn terechtgekomen (kaart 1). Zij zouden een tsunami veroorzaakt kunnen hebben, hoewel dat nog niet met zekerheid is aangetoond. Wel is er een bergafglijding (door een aardbeving) bekend die in 1958 in de afgelegen Lituya-baai in Alaska de hoogste ooit waargenomen golf deed ontstaan, een mega-tsunami van maar liefst 530 (!) meter hoog. In theorie kan een massabeweging dus een lokale tsunami veroorzaken. In de Atlantische Oceaan zijn rond de Canarische Eilanden veertien grote massabewegingen aangetroffen. Ook de vorm van sommige eilanden zou daarop kunnen wijzen. In de Grote Oceaan zijn er zelfs 68 gevonden Vulkaaneilanden op hot spots in de Atlantische Oceaan worden steeds vaker genoemd als mogelijke bron van tsunami’s. 16 Onderzeese aardverschuivingen Een andere mogelijke bron van een tsunami op de Atlantische Oceaan zijn de onderzeese continentale hellingen en delta’s. Zij zijn aan beide kanten van de Atlantische Oceaan te vinden. Door de nabijheid van de continenten hopen zich hier grote hoeveelheden sediment op. Die dikke sedimentpakketten zouden in beweging kunnen komen, mogelijk door een lichte aardbeving. Zo’n onderzeese aardverschuiving kan een tsunami veroorzaken. De 10 meter hoge tsunami die in 1998 de kust van Papua Nieuw-Guinea trof en daar 2000 slachtoffers eiste, was veroorzaakt door zo’n onderzeese aardverschuiving van slechts vier kubieke kilometer. Een ander recent voorbeeld is te vinden aan de overkant van de Atlantische Oceaan vlakbij Newfoundland. Daar heeft in 1929 een tsunami plaatsgevonden als gevolg van een massabeweging op een continentale helling van de Grand Banks. De afglijding vond plaats in het verlengde van de monding van de Saint Lawrence River. De erop volgende tsunami trof het schiereiland Burin en eiste 27 mensenlevens. Een voorbeeld dichter bij huis, maar langer geleden, zijn de Storegga-afglijdingen 100 kilometer uit de kust van Noorwegen. Daar hebben in de laatste 30 tot 35 duizend jaar drie afglijdingen plaatsgevonden, de laatste 8200 jaar geleden. Ze hadden een enorm volume, variërend van 1700 kubieke kilometer bij de laatste twee afglijdingen, tot 3880 kubieke kilometer bij de eerste. Dat deze afglijdingen een tsunami hebben veroorzaakt is zeker, want verspreid over een groot gebied zijn er op vijf meter hoogte tsunami-sedimenten gevonden op de kusten van IJsland, Noorwegen, Engeland, Schotland en de Faeroer- en Shetland-eilanden. Ook in Nederland zijn bij het graven van de Velsertunnel op vijftien meter diepte sedimenten aangetroffen GEOGRAFIE MAART 2005 Middellandse Zeegebied Heel anders is de situatie in Zuid-Europa in het Middellandse Zeegebied. Daar botsen de Euraziatische en Afrikaanse plaat op elkaar en is sprake van convergerende plaatgrenzen met subductiezones en andere breuken. Er vinden veel en vaak zware aardbevingen plaats, vooral in het oostelijk deel van het Middellandse Zeegebied, waar de Egeïsche plaat over de Afrikaanse plaat heen schuift. Vooral de subductiezones ten zuiden van Kreta en Cyprus en bij Sicilië zorgen voor veel tektonische onrust (kaart 2). eR sch ug ti lan -At d Mi den No IJszee ijke l e d or Storegga ijsland 5500 v.Chr. Kaart 2: Middellandse zee: plekken waar tsunami’s hebben plaatsgevonden 5500 v.Chr. noorwegen verenigd koninkrijk5500 v.Chr. Noordzee epicentrum aardbeving gebied met hoog tsunami-risico kwartaire vulkaan plaatgrens met subductie frankrijk door tsunami getroffen gebieden (in de laatste 10.000 jaar) op grond van historische bronnen bepaald op grond van terreingegevens bepaald en gedateerd italië 1979 portugal Z Z Zwarte Zee 1755 1755 Gorringe Bank 1627 spanje 1755 1755 azoren 2003 1755 1755 1939/1999 550 1999 Vesuvius 1450 1456 griekenland 1783 1693 1969 1755 turkije Stromboli 1894 1908 canarische eilanden algerije tunesië 0 GEOGRAFIE MAART 2005 1650 1956 Etna marokko 500 km 1628 v.Chr. Santorini 66? Middell andse Zee 365 1750 1750 © GeoMedia geo uu 6400 0 m 0m 00 ca den -10 > 160 an he eil n a r i s c -300 0m -200 176-145 an tenerife el hierro Oc ea 136-21 Bovendien liggen er in het Middellandse Zeegebied enkele actieve vulkanen. Vrijwel allemaal liggen ze in subductiezones en worden ze gekenmerkt door explosieve erupties. Het kan niet anders of aardbevingen en vulkanische uitbarstingen moeten hier in het verleden tsunami’s veroorzaakt hebben – zeker de zware, ondiepe aardbevingen onder de Egeïsche Zee. Van het Middellandse Zeegebied zijn uit historische bronnen minstens honderd tsunami’s bekend. De oudste volgde op de mega-eruptie van de Thira op het Griekse eiland Santorini in 1628 v. Chr. Door de vulkaanuitbarsting stortte het eiland in elkaar en ontstond er een tsunami, net zoals bij de uitbarsting van de Krakatau in 1883. De krater op Santorini was echter wel vijf keer zo groot en twee keer zo diep. Bij zijn vertrek uit Santorini was de tsunami waarschijnlijk 60 meter hoog. Veel kustplaatsen in de oostelijke Middellandse Zee moeten erdoor verwoest zijn. Sommige archeologen denken dat deze tsunami ook de ineenstorting veroorzaakt heeft van de Minoïsche cultuur op Kreta, dat 120 kilometer ten zuiden van Santorini ligt. En als de hoogontwikkelde eilandbeschaving Atlantis die volgens geschriften van Plato door een natuurramp in zee verdwenen zou zijn, ooit bestaan heeft, zou dat wel eens op Santorini geweest kunnen zijn. De eerste beschrijving van een verwoestende tsunami dateert uit 479 voor Christus en speelde in de Egeïsche Zee. In 365 na Christus vond er een zware aardbeving plaats die, hoewel er geen directe sporen van gevonden zijn, een tsunami veroorzaakt moet hebben met schade voor veel laaggelegen gebieden in de oostelijke Middellandse Zee. Speculaties hierover worden ondersteund door meer recente ervaringen met aardbevingen en ug fuerteventura gran canaria eR 780-840 la gomera isch la palma Atl ant isch e lanzarote 700 lan t 650-350 Nederland De kans dat Nederland getroffen wordt door een tsunami is uiterst klein. Een zware aardbeving in de Noordzee is zeer onwaarschijnlijk. Mocht die toch plaatsvinden dan is de Noordzee te ondiep om een hoge tsunami te laten ontstaan. Waarschijnlijk is een halve meter het maximum. Een zware aardbeving in de veel diepere delen van de Atlantische Oceaan zou wel een hoge tsunami kunnen produceren, maar voordat deze Nederland bereikt zal deze stukslaan op de Britse eilanden en flink gedempt worden door de ondiepe Noordzee. Rijkswaterstaat heeft berekend dat zo’n tsunami gereduceerd is tot minder dan anderhalve meter als hij Terschelling bereikt. Het Nauw van Calais beschermt Nederland tegen eventuele tsunami’s uit het zuiden. -At 700 richting aardverschuiving bovenzijde aardverschuiving onderzeese aardverschuivingen ouderdom in duizenden jaren Er zijn Nederlandse sedimenten die wijzen op een tsunami veroorzaakt door een aardverschuiving voor de Noorse kust. die waarschijnlijk wijzen op de gevolgen van de jongste Storegga-tsunami. Sommigen denken zelfs dat de landbrug tussen Engeland en het continent voor de eerste keer doorbroken is door deze tsunami. den m Atlantische Oceaan rond de Hawaii-eilanden en in de Indische Oceaan bij het eiland Réunion. Volgens veel onderzoekers kunnen dergelijke massabewegingen ook in de toekomst plaatsvinden en een tsunami veroorzaken. De geologen Steven Ward en Simon Day hebben in 2001 in een artikel in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Geophysical Research Letters een scenario beschreven waarin een uitbarsting van de vulkaan Cumbre Vieja op La Palma, het meeste westelijke eiland van de Canarische Eilanden, een aardverschuiving veroorzaakt. Daarbij zou 150 tot 500 kubieke kilometer rots met een snelheid van 360 kilometer per uur in zee kunnen storten. De daarop volgende tsunami zou met gemak de hele Atlantische Oceaan kunnen oversteken en van Miami tot Boston de hele oostkust van de Verenigde Staten kunnen overspoelen met een golf van 3 tot 25 meter hoog. De Cumbre Vieja is een actieve vulkaan die in 1949 en 1971 uitbarstingen kende. Het artikel van Ward en Day was de basis voor een BBC-documentaire over mega-tsunami’s, die in Nederland onlangs ook door Netwerk en Discovery Channel is uitgezonden. De theorie van Ward en Day is omstreden. Critici menen dat de kans klein is dat een groot stuk van La Palma in één keer afbreekt en als dat gebeurt zal dat niet tot een mega-tsunami leiden. Mid 00 -40 © GeoMedia geo uu 6400 Kaart 1: Aardverschuivingen bij de Canarische eilanden 17 Jeroen Bosman Overblijfselen van Santorini in de Egeïsche Zee. In 1626 v. Chr. stortte het eiland na een vulkaanuitbarsting in FOTO: PIM BEUKENKAMP en veroorzaakte een tsunami. tsunami’s rond Griekse eilanden. Een voorbeeld daarvan is de aardbeving van 1956 bij het eiland Amargos die gevolgd werd door een tsunami die niet alleen op Amargos schade veroorzaakte, maar ook op Patmos, Kreta en Milos. De tsunami bereikte op Amargos hoogten van 25 tot 40 meter boven zeeniveau en eiste tientallen doden. Ook uit de Golf van Korinthe zijn veel aardbevingen met lokale tsunami’s bekend, de laatste uit 1981. Een andere tsunami-gevarenzone ligt bij de Straat van Sicilië. Daar zijn uit 1693, 1783 en 1908 aardbevingen met tsunami’s bekend. Van de meer dan 100.000 doden kunnen er vele duizenden op rekening van de tsunami’s geschreven worden. Ten noorden van Sicilië ligt ook de Stromboli-vulkaan die in de 20ste eeuw minstens vijf erupties kende met een tsunami. Ook de heftige uitbarsting van de Vesuvius in 1631 veroorzaakte een tsunami. Uit geomorfologisch en sedimentologisch onderzoek op Mallorca is gebleken dat er ook in de westelijke Middellandse Zee tsunami’s zijn voorgekomen. Dat werd in mei 2003 nog eens bevestigd toen de aardbeving in Algerije (van slechts 5.8 tot 6.7 op de Schaal van Richter) een tsunami veroorzaakte. Deze was slechts 2 meter hoog maar richtte op de drukke kusten van Mallorca en de buureilanden wel veel economische schade aan. De tsunami had minder dan een half uur nodig om de 350 kilometer tussen Algerije en Mallorca te overbruggen. Naar aanleiding van de tsunami-ramp in Azië ontstond er ook aan de dichtbebouwde Spaanse costa’s onrust over mogelijke tsunami’s. Dat ook onderzeese aardverschuivingen in de Middellandse Zee tsunami’s kunnen veroorzaken bleek in 1979 toen het vliegveld van Nice, dat op een eiland voor de kust ligt, getroffen werd door een tsunami en er elf doden vielen. Lokaal en regionaal effect Van de meeste tsunami’s in het Middellandse Zeegebied valt op dat de afstanden waarover zij zich verplaatsen klein zijn vergeleken met die in de drie oceanen. Dat komt waarschijnlijk door de vorm van het Middellandse Zeebekken. De afwisseling van eilanden en schiereilanden, en van diepe en ondiepe zeeën, zorgt ervoor dat de tsunami’s zich moeilijker snel en over grote afstanden kunnen verspreiden. Er is geen reden te veronderstellen dat het Middellandse Zeegebied in de toekomst gevrijwaard blijft van tsunami’s. Wel zullen deze waarschijnlijk slechts lokale of regionale effecten hebben. Ze zullen vooral optreden als gevolg van aardbevingen, maar explosieve vulkanische uitbarstingen van de Vesuvius of de Stromboli kunnen voor onaangename verrassingen zorgen. Dat geldt ook voor de Marsili, een jonge, snelgroeiende onderzeese vulkaan in de Tyrrheense Zee. ■ Bronnen • Bolt, B.A. 2003. Earthquakes, 5th edition, New York, Freeman. • Bryant, E.A. 1991. Natural Hazards, Cambridge University Press. • Chester, D.K. 2001. The 1755 Lisbon earthquake. Progress in Physical Geography 25, 3: 363-383. • Kelletat, D. & A. Scheffers 2004. Tsunami im Atlantischern Ozean, Geographische Rundschau 56, Heft 6: 4-12. • Ward, S.N. 2001. Landslide tsunami. Journal of Geophysical Research 106, 6: 11.201-11.215. • Ward, S.N. & S. Day 2001. Cumbre Vieja Volcano – Potential collapse and tsunami at La Palma Islands. Geophysical Research Letters 28, 17: 3397-3400. • Whelan, F. & D.Kelletat 2003. Submarine slides on volcanic islands – a source for mega-tsunami’s in the Quaternary, Progress in Physical Geography 27, 2: 198-216. AANVULLENDE INFORMATIE EN LESMATERIAAL OVER DE THEORIE VAN WARD EN DAY: WWW.GEOGRAFIE.NL Britse scholier redt honderd mensen dankzij aardrijkskundeles door Paul Verstappen V ‘Mama, we moeten van het strand af ! Nu!!’ Het doortastende optreden van de tienjarige Tilly Smith aan het strand betekende de redding van honderd toeristen op het eiland Phuket. Tilly had drie weken eerder les gehad over tsunami’s en wist die kennis direct toe te passen. Aardrijkskunde bleek een vak met praktische waarde en hier zelfs van levensbelang. 18 oor de Engelse Tilly waren de plotseling terugtrekkende zee en de vissen die spartelend op het strand achterbleven duidelijke signalen van een naderende tsunami. Bliksemsnel waarschuwde ze haar moeder. Deze verklaarde later in The Times dat ze volledig werd verrast: ‘Ik wist niet wat een tsunami was. Maar als je dochter zo hysterisch reageert, besef je dat er iets aan de hand moet zijn.’ Moeder en dochter alarmeerden het hotelpersoneel en binnen tien minuten hadden alle gasten het privé-strand verlaten. Tilly, haar familie en veel andere badgasten zochten een veilig heenkomen naar de hogere verdiepingen van het hotel. Daar zagen ze de tsunami het land binnenrollen. Het hotel hield stand. Dankzij Tilly, die in de Britse pers de bijnaam ‘Engel van het strand’ kreeg, raakte niemand GEOGRAFIE MAART 2005 Internet is een onuitputtelijke bron van informatie, ook na de ramp in Zuidoost-Azië. Een inventarisatie van het aanbod. Overzichten Het beste overzicht biedt internetencyclopedie Wikipedia [1], met geofysische informatie, details over schade en slachtoffers van de tsunami, en links naar andere Wikipedia-artikelen, waaronder die over schade per land [2] en de hulpoperaties [3]. Cijfers en details worden up to date gehouden. Let op: Nederlandstalige versies wijken vaak af en zijn kwalitatief soms minder. Het overzicht bij Kennislink [4] wordt niet meer bijgewerkt. Natuurwetenschappen & techniek 2004. Mega-tsunami of mega-overdrijving. juli/augustus 2004, p. 28-31. • De aardbeving en tsunami in 32 bronnen van de ruim honderd hotelgasten ernstig gewond. In nabijgelegen resorts vielen wél dodelijke slachtoffers. Tilly herkende in de zich plotseling terugtrekkende zee de voortekenen van een tsunami omdat ze daarover drie weken eerder op de Danes Hill School in Oxshott in Zuidoost-Engeland, les had gehad van haar aardrijkskundeleraar Andrew Kearney. In National Geographic News vertelt Kearny hoe die les verlopen was: ‘Wat Tilly voorspelde, was exact wat ik had laten zien op een video over een tsunami die in 1946 Hawaii trof. Zij zag de gevolgen van niet meteen handelen als er zoiets raars gebeurt.’ Kearney vertelde dat hij al elf jaar les geeft over tsunami’s als hij de platentektoniek, aardbevingen en vulkanen behandelt. Hij gebruikt daarbij de modernste audiovisuele hulpmid- GEOGRAFIE MAART 2005 Geofysische en hydrologische aspecten Bezoek voor de fysische aspecten van de aardbeving de Amerikaanse geologische dienst, USGS [5], met feiten, technische details, tektonische informatie en kaarten met recente aardbevingen in de regio. Voor tsunami’s is het Tsunami Research Program [6] van de Amerikaanse National Oceanographic and Atmospheric Administration, NOAA, een goede ingang, o.a. met aankomsttijden van tsunami’s bij kusten rond de Indische Oceaan uit observaties en simulaties. Met links [7] naar zeewaterniveaus wereldwijd, satellietbeelden, seismische gegevens, simulaties en modellen. Ook van NOAA: het mooiste kleine animatiebeeld van de tsunami [8], een wereldwijde versie [9], een kaart met de maximale golfhoogtes van de tsunami in de Indische Oceaan [10] en kaarten van het werkelijke tsunamiverloop [11] op basis van radarsatelietgegevens. De TU Delft toont een kaart van de horizontale verplaatsing aan de hand van GPS-metingen [12], het KNMI een beeld van de golfhoogtes voor de kust van Phuket aan de hand van een dieptemeter van een schip dat daar voor anker lag [13]. Gevolgen van de vloedgolf: analyse van schade en slachtoffers Op Wikipedia [2] staan actuele samenvattingen van de schade met verwijzingen naar uitgebreide overzichten per land, en overzichten delen. Pakkende actuele beelden van websites projecteert hij op een modern, interactief whiteboard. Zo brengt hij aardrijkskunde op een imponerende manier in de klas. Met Tilly’s klas bekeek hij beelden van een Amerikaanse website over tsunami-waarschuwingssystemen. Ook geeft hij zijn leerlingen vaak praktische opdrachten. Ze moeten bijvoorbeeld van balsahout een model maken van een huis dat zware aardbevingen kan doorstaan. Kearney: ‘Ik plaats de modellen op een doos en schud die hevig heen en weer. Dan zien de leerlingen welk huis het langst intact blijft.’ Kearney, die waarschijnlijk een onderscheiding van de Britse koningin krijgt, vindt het een uitdaging kinderen echt te interesseren voor zijn vak: ‘Als je het niet op een aansprekende manier brengt, is ieder onderwerp saai. Veel mensen onderschatten het belang van goede leerkrachten. Het is belangrijk te laten zien dat ons werk ertoe doet. We can make a difference.’ ■ 19