De tijdbom onder Haïti - Faculteit Geowetenschappen

Steven van Benthem
& Rob Govers
Geofysica, Faculteit
Geowetenschappen,
Universiteit Utrecht
De rooms-katholieke Cathédral
Port-au-Prince werd in 1749
gesticht door Franse suikerplanters
aan de westkust van Hispaniola.
Twee jaar later vond er een aardbeving plaats met een momentmagnitude van rond de 7.5.
Daarna was er meer dan 250 jaar
geen seismische activiteit, en
groeide de hoofdstad van Haïti
uit tot een metropolitaan gebied
met bijna 3 miljoen inwoners –
pal naast een uiterst instabiele
zone. Op 12 januari 2010 kwam
het tot een enorme aardbeving.
Maar er ligt nog een tijdbom
te tikken.
Een breuk is geen glad vlak, waar platen netjes langs elkaar bewegen. Hij heeft grillige
vormen, met allerlei vertakkingen en oneffenheden. Dit geeft grote wrijving. Hoewel de
tektonische krachten de platen langs elkaar
proberen te duwen, blijven deze toch aan
elkaar ‘kleven’. Tegelijk bewegen de middelpunten van de tektonische platen wel met
een constante snelheid ten opzichte van
elkaar. De rode stip in figuur 3 (pag.8), op
grote afstand van de breuk (tientallen tot
honderden kilometers) beweegt met deze
constante snelheid. De breuk zelf zit door de
hoge wrijving vrijwel altijd op slot (de zwarte
stip). Zo ontstaat een alsmaar toenemend
‘verplaatsingstekort’ op de breuk. Naarmate
de wrijving hoger is, zal de breuk langer blijven vastzitten. En hoe langer tektonische
krachten proberen de platen langs elkaar te
duwen des te hoger de spanningen rondom
de breuk oplopen. Tot de breuk losschiet,
met een aardbeving tot gevolg. En dan begint
het hele proces weer opnieuw.
Daarmee wordt duidelijk waarom het zo
lang geduurd heeft voor er een beving optrad
bij de Enriquillo-breuk. Sinds de beving in
1751 heeft de breuk ‘op slot’ gezeten, en is de
zaak langzaamaan op scherp gezet. Als het
ware een tikkende tijdbom, onder het uitdijende Port-au-Prince. Totdat de breuk op
12 januari losschoot met fatale gevolgen.
Notre-Dame de Port-au-Prince
uit 1914 was een toeristische trekpleister
voor hij op 12 januari 2010 bijna
FOTO:UN PHOTO/MARCO DORMINO
volledig verwoest werd.
cuba
Guantanamo
mo
o
Gonave
Kingston
Cocos–
plaat
6
haïti
erika–plaat
Noord–Am
Gonave
Port-au-Prince
Enriquillo–
breukzone
Caribische plaat
N oord–
A nde s–
bl ok
©2010 GEOGRAFIE & B.J. KÖBBEN
Santiago
Zui d –Ame r i ka –pl.
zijschuiving (platen langs elkaar)
subductie (wegzinken onder andere pl.)
krachten op Caribische plaat
et gebied rondom Haïti bestaat uit
een aantal tektonische platen; de
grote Zuid- en Noord-Amerikaanse
platen, de Cocos-plaat en de Caribische plaat
(figuur 1). Deze platen duwen tegen elkaar,
zinken onder elkaar weg en schuren langs
elkaar. Vooral de relatief kleine Caribische
plaat waarop Haïti ligt, heeft het zwaar te
verduren. Hij word gemangeld door zijn veel
grotere buren. Het noordelijk deel van de
Caribische plaat is dan ook opgebroken in
kleinere fragmenten (microplaatjes). Het
eiland Hispaniola, waarvan Haïti deel uitmaakt, ligt op een van die microplaatjes en
wordt omringd door grote breuken.
De krachten die op de platen aangrijpen
maken dat ze een paar centimeter per jaar
opschuiven en vervormen, én veroorzaken
aardbevingen. Figuur 1 laat dat zien voor de
geografie | maart 2010
12 januari 2010
De trillingen die een zware aardbeving opwekt,
worden overal ter wereld geregistreerd met
seismometers. Deze metingen worden gebruikt om te bepalen wat er tijdens aardbeving
gebeurde en hoe groot de beweging en het
breukvlak waren. Het horizontale oppervlak
van figuur 2 laat zien welk deel van de
Enriquillo-breuk bewogen heeft, de verticale
doorsnee toont dat het ging om een verschuiving van maximaal 4,8 meter op slechts
geografie | maart 2010
Kans op beving
Normaal wordt de kans op een aardbeving
geschat aan de hand van eerdere aardbevingen. Simpel gezegd: daar waar veel aard-
Figuur 2: Beweging langs Enriquillo-breuk
Leogane
Petite Goave
©2010 GEOGRAFIE & B.J. KÖBBEN
H
Figuur 1: Tektonische platen Caraïben
een deel van de Enriquillo-breuk van ongeveer 40 km breed en 20 km diep. Ter vergelijking, de Sumatra-beving van tweede kerstdag
2004 had een magnitude van 9.3, wat overeenkwam met een breukvlak van 1200 km bij
40 km, waarop maximaal 20 meter verschuiving optrad.
diepte in km
De tijdbom onder Haïti
Caribische plaat. Enerzijds duwen de omringende platen tegen de Caribische plaat, en
anderzijds wordt er aan de Caribische plaat
getrokken doordat een deel van de plaat is
weggezonken onder het Noord-Andes-blok.
Voor Haiti zijn de krachten langs de noordelijke grens met Noord-Amerika van belang.
Figuur 1 laat zien dat deze krachten naar het
(zuid)westen duwen. Daardoor beweegt het
Gonave-microplaatje 7 mm per jaar in westelijke richting ten opzichte van de Caribische
plaat. Dit gebeurt langs de Enriquillo-breuk
waar de aardbeving bij Port-au-Prince plaatsvond.
Port-au-Prince
0
0
5
5
10
10
15
15
20
20
verschuiving in cm
0
80
160
240
320
400
480
7
Jan Werner
kaart in beeld
Figuur 3 Schoksgewijze beweging langs een breuk
Een vreemde eend in
de bijt: prentje met een
gezicht op Liegnitz
(Legnica) in Silezië, door
F.B. Werner uit het mid-
max. 4,8 m
den van de 18e eeuw.
ijn
rm
e
et
g
g
gin
op
lan
Representatief voor de
overgrote meerderheid
van de collectie: detail
we
be
uit de topografische kaart
van Groot-Brittannië
beving 2010
d
en
beving 1751
tr
feitelijke beweging
langs de breuk
verplaatsing
1:25.000, provisional
edition, blad Colchester
uit 1955.
tijd
beving met een momentmagnitude van 7.5
binnen enkele decennia. Een goede voorbereiding zou het aantal slachtoffers flink
kunnen beperken. Dit kan door te herbouwen
met lichte materialen, zware graafmachines
paraat te hebben en distributiepunten voor
water en noodrantsoenen in te richten. In
een land waar de overheid al tweehonderd
jaar slecht functioneert is het de vraag of dit
daadwerkelijk gaat gebeuren. •
FOTO: UN PHOTO/LOGAN ABASSI
bevingen voorkomen, is de kans op een
aardbeving groot. Dit gaat niet op voor
gebieden als Haïti, waar de tijd tussen grote
aardbevingen langer is dan mensenheugenis.
Vooral nieuwe metingen met het Global
Positioning System (gps) bieden hier uitzicht
op betere voorspellingen. De plaatsbepalingen
met gps zijn zeer nauwkeurig en kunnen snelheden met een nauwkeurigheid van enkele
millimeter per jaar meten. Met natuurkundige
modellen kunnen we uit de meetseries afleiden of een beving aanstaande is.
De kans op, en de grootte van een aardbeving op de Enriquillo-breuk werd in 2008
geschat door een groep van onderzoekers
onder leiding van Eric Calais. Eerst keken ze
naar de historische gegevens van aardbevingen. Op de Enriquillo-breuk was al 250 jaar
geen aardbeving geweest. Vervolgens gebruikten ze gps-metingen om het verplaatsingstekort op de Enriquillo-breuk te bepalen.
Op basis van deze gegevens voorspelden ze
dat er een aardbeving met een momentmagnitude van 7.2 aan zat te komen. De
onderzoekers zaten er akelig dichtbij.
Nog slechter nieuws voor de mensen op
Haïti is dat ook op de Septentrional breuk in
het noorden van het land al lange tijd geen
beving is geweest. Op basis van de gpsmetingen voorspelt het onderzoeksteam een
Richter en de
momentmagnitude
I
n 1935 bedacht Charles Richter een
schaal voor het meten van de omvang
van aardbevingen in Californië. Deze
schaal was gebaseerd op ouderwetse
seismometers en hun afstand van het
epicentrum. Omdat ze ‘overstuurden’
konden deze seismometers bevingen
met een magnitude van 7 of meer niet
goed registreren. Verder was deze schaal
erg gevoelig voor het bodemtype in
Californië. Geofysici gingen daarom op
zoek naar een magnitudeschaal die onafhankelijk was van het epicentrum en
van het type seismometer. In 1979 werd
de momentmagnitudeschaal geïntroduceerd. Deze is gebaseerd op de energie
van een aardbeving (het seismisch
moment: starheid van de aarde x gemiddelde verschuiving x omvang gebied).
Het gaat om een logaritmische
schaal. Dit betekent dat de energie bij
een aardbeving met een factor 31.6
(101.5) toeneemt per punt op de schaal.
Een verhoging van 2 op de schaal staat
gelijk aan een toename van 103. Bij een
beving met een momentmagnitude van
7 komt dus 1000 keer zo veel energie
vrij als bij een beving met een momentmagnitude van 5.
Luchtfoto van de verwoeste binnenstad van Port-au-Prince, een dag na de aardbeving.
8
geografie | maart 2010
Kaartencollectie
Topografische Dienst
in veiligheid
I
n tijden waarin papier een ongelijke strijd
lijkt te moeten leveren met ‘digitaal’ en
het voortbestaan van vele papieren collecties ter discussie staat, is het verheugend
te kunnen berichten dat de kaarten van de
voormalige Topografische Dienst Nederland
te Emmen definitief veiliggesteld zijn. Een
groot deel werd afgelopen december op 24
zwaarbeladen pallets overgebracht naar de
Bijzondere Collecties van de bibliotheek van
de Universiteit van Amsterdam.
De vestiging aan het Bendienplein in Emmen, het vertrouwde adres van de Topografische Dienst, is eind december 2009 opgedoekt. De activiteiten van de dienst worden
voortgezet in Zwolle, in een van de acht overgebleven vestigingen van het Kadaster. Het
was allang bekend dat er voor de papieren
kaartencollectie van de dienst geen plaats
meer was in de huidige constellatie, het Kadaster Geo-Informatie.
De papieren collectie die nu in Amsterdam is ondergebracht, weerspiegelt de lange
geschiedenis van de Topografische Dienst,
geografie | maart 2010
ooit in de post-Napoleontische
Tijd begonnen als Topografisch
Bureau en Archief van Oorlog.
Niet alleen de eigen output van
bijna tweehonderd jaar, maar
ook de ruilcontacten die wereldwijd met zusterorganisaties onderhouden werden, hebben geresulteerd in een massale, brede
collectie van voornamelijk topografische kaartseries. Daarin
overheerst natuurlijk Europa. Maar ook de
voormalige Overzeese Gebiedsdelen en andere buiten-Europese territoria zijn vertegenwoordigd. De grote bulk betreft 20ste-eeuws
materiaal. De collectie 19de eeuw is ook aan-
Voor de papieren kaartencollectie
van de dienst was geen plaats
meer in de nieuwe constellatie
zienlijk, met heel incidentele uitschieters uit
de eeuwen daarvóór. Tussen de grote series
zit ook een flink aantal éénbladskaarten verscholen, variërend van automobielkaarten en
andere toeristische kaarten tot kaarten over
geloof, kindersterfte, kleding en oorlogvoering, om maar eens wat te noemen.
Het uitzoeken, ordenen en herverdelen
van de vele tienduizenden kaarten zal minstens een halfjaar in beslag nemen. Voordat
ze in de extra aangeschafte kaartenkasten
van de UvA worden opgeborgen, laat ik er
graag nog een paar zien. •
9