Hoe een vreemde aardbeving zorgde voor een scheur in Frankrijk

Een ongewoon ondiepe aardbeving liet de grond schudden en zette wetenschappers aan het werk met een zoektocht naar de oorzaak.dinsdag 19 november 2019

Clément Bastie en zijn gezinsleden waren vlak voor het middaguur bezig met het bereiden van de lunch in het kleine Franse plaatsje Le Teil toen de muren begonnen te schudden. Glazen en borden vielen in stukken op de grond. Vervolgens waren er harde dreunen te horen in het dorp.

Bastie kreeg even een angstvisioen van een ontploffing bij de nabijgelegen kerncentrale. De biologie- en geologieleraar op de middelbare school snelde naar buiten en verwachtte een paddenstoelwolk te zien. Maar hij ontdekte al snel dat het schudden een minder verwoestende oorzaak had, die evenzeer verrassend was voor deze streek: een aardbeving had de grond open laten barsten.

De beving met een kracht van 4,8 op de schaal van Richter zorgde voor schade aan verschillende gebouwen. Vier mensen raakten gewond. Het natuurfenomeen zorgde om een aantal redenen ook voor verwarring onder wetenschappers. Zo zijn bevingen op zich geen onbekend fenomeen in Frankrijk, maar zijn ze meestal vrij klein, vertelt seismoloog Jean-Paul Ampuero van de Franse Université Côte d'Azur. De beving van maandag had naar wereldwijde maatstaven een gemiddelde intensiteit, maar was “voor Franse begrippen heel zwaar,” vertelt hij.

Nog verrassender was het dat de beving rechtstreeks doorbrak naar het aardoppervlak; de aardkorst barstte open als een eierschaal.Dat soort breuken komen normaal gesproken vooral voor bij zware aardbevingen, zoals de aardbeving bij Landers waar de Amerikaanse staat Californië in 1992 door werd getroffen. Wetenschappers krabden zich dan ook achter de oren over het feit dat er een scheur in het aardoppervlak ontstond bij de aardbeving in Le Teil. Ze besloten op zoek te gaan naar de oorzaak voor de vreemde aardbeving.

Door het verleden en heden van de geodynamica in de regio te bestuderen, hopen wetenschappers te achterhalen waardoor de aardbeving ontstond, waarom die zulke onverwachte gevolgen had en wat die mogelijk in het algemeen kan zeggen over de werking van onze bevende planeet.

“Als een aardbeving onverwachts plaatsvindt, is dat een uitgelezen mogelijkheid om iets nieuws te weten te komen,” aldus Ampuero.

Spioneren vanuit de lucht

Aardbevingen worden over de hele wereld veroorzaakt door de trage dans die de tektonische platen van onze planeet met elkaar uitvoeren. De uit aardkorst en bovenmantel bestaande brokken zijn elkaar continu aan het verdringen. Dat levert spanningen in de grond op, die ervoor zorgen dat die uiteindelijk breekt en rimpelingen van golven uitzendt die wij als bevingen voelen.

De tektoniek van Frankrijk is bijzonder complex. Het land ligt boven op de Euraziatische tektonische plaat, die in het zuiden tegen de Afrikaanse plaat schuurt. De grens tussen de twee platen is complex, en er bevinden zich een aantal kleinere plaatfragmenten die ook wel microplaten worden genoemd. Frankrijk wordt van verschillende kanten verdrukt door de diverse bewegingen die ontstaan als deze brokken aarde op elkaar botsen.

“Wij kennen geen grote, duidelijk te onderscheiden breukvlakken als de San Andreasbreuk,” legt geofysicus Lucile Bruhat van de Ecole Normale Supérieure in Parijs uit via Twitter. Hoewel grote aardbevingen zouden kunnen voorkomen, zijn mega-bevingen zoals die in Californië zeldzamer.

Bovendien leveren middelgrote breuken meestal geen scheur in het aardoppervlak op, legt Raphaël Grandin uit, een geodeet van het Institut de Physique du Globe de Paris. Grandin had daarom niet verwacht dat de beving van maandag ook sporen in de grond zou achterlaten.

Aardbevingen 101

“Omdat het in Frankrijk is gebeurd, moeten we dit bestuderen,” vertelt hij. “Dit is ons land." Grandin en anderen besloten radargegevens van satellieten tijdens de aardbeving na te speuren. Daarmee kunnen ze kleine bewegingen van het aardoppervlak opsporen, in de richting van of juist weg van de overvliegende ruimtesonde. Dit levert een regenboogkleurige kaart op waarop verbuigingen van de ondergrond te zien zijn die door het natuurfenomeen werden veroorzaakt.

Tot zijn verbazing was er een duidelijk signaal te zien van niet alleen de vervorming van het land, maar ook een breuk in het aardoppervlak.

Die werd in ieder geval ten dele veroorzaakt doordat de beving opvallend dicht onder het aardoppervlak plaatsvond. De meeste grote aardbevingen beginnen ver onder het oppervlak, en beginnen met een breuk in de platen op een diepte van minstens vijf tot tien kilometer. Maar uit de analyse blijkt dat deze laatste beving de aardkorst op een diepte van slechts zo'n anderhalve kilometer diep doorkliefde.

“Het is een heel, heel ondiepe aardbeving, zelfs internationaal gezien,” vertelt Ampuero.

Richting het aardoppervlak is het gewicht van het bovenliggende gesteente minder, wat betekent dat er minder spanningen zijn en aardbevingen meestal zwakker zijn, merkt Grandin op. Breuken gedragen zich ook anders op verschillende diepten, voegt Ampuero daaraan toe. Diepe spanningen komen meestal met een plotselinge beweging vrij, terwijl spanningen die dichter onder het aardoppervlak ontstaan meestal in de loop van de tijd langzaam oplossen.

“Ze kruipen meestal, ze breken meestal niet,” zegt hij.

Het kwam weleens eerder voor. Grandin wijst op een beving met een kracht van 4,7 op de schaal van Richter die in Australië een scheur in het aardoppervlak veroorzaakte. Maar dergelijke gebeurtenissen zijn zeldzaam, en hoe het kwam dat de beving in Frankrijk zowel gemiddeld als ondiep was, blijft voorlopig nog de vraag.

Ze zoeken (zich) een breuk

Onderzoekers gingen op 13 november het veld in op zoek naar meer aanwijzingen. Ze maakten gebruik van de satellietanalyses om de breuk op te sporen die verschillende wegen doorkruiste. Inmiddels zijn ze bezig om het gebied op verschillende manieren te onderzoeken, onder meer door het installeren van seismometers om de activiteit van de breuklijn te meten en om andere sporen van vervorming te onderzoeken.

Ampuero en zijn team verzamelden ook recent gesteente dat uit de buurt van de breuklijn afkomstig is. Ze zijn van plan er in het lab tests mee uit te voeren, om te zien of er iets vreemds mee is dat een mogelijke verklaring is voor de bijzondere breuk. Andere wetenschappers zijn inmiddels bezig oudere satellietbeelden van de regio te bestuderen, om te achterhalen of er eerdere deformaties waren die meer kunnen vertellen over de oorzaak van de beving.

Er is al één fascinerende mogelijkheid geopperd: de mysterieuze aardbeving zou te maken kunnen hebben met delf-activiteiten in de omgeving, stelt Robin Lacassin van het Institut de Physique du Globe de Paris op Twitter. Het gebied van het breukvlak loopt onder de steengroeve door. De verwijdering van aanzienlijke hoeveelheden gesteente heeft mogelijk geleid tot een vermindering van de normale tektonische spanning in het gebied, waardoor het aardoppervlak zich moest aanpassen. Ampuero en zijn collega's onderzoeken deze mogelijkheid.

Maar misschien is er wel niemand zo geïntrigeerd door dit vreemde verschijnsel als Bastie, die ongeveer op een kilometer afstand woont van een duidelijk zichtbaar gedeelte van de breuk. Afgelopen week ging hij hem met de wetenschappers bekijken.

“Dit soort bewijs van de activiteit van de aarde ken ik alleen uit boeken... Ik heb zoiets nog nooit in het echt gezien,” vertelt hij. “Het was griezelig en opwindend tegelijk.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

Vreemde rotatie aarde lost mogelijk eeuwenoud klimaatraadsel op

Door geologische verschuivingen veranderden weelderige landschappen mogelijk in dorre streken, wat talloze dieren het leven kostte. En dat kan ooit opnieuw gebeuren.

Aardbeving spleet tektonische plaat in tweeën – geologen staan voor raadsel

Een zware aardschok in Mexico was de laatste in een reeks van raadselachtige bevingen met een potentieel zeer verwoestende kracht.

Aardmagnetisch veld kantelt veel vaker dan werd gedacht

De magnetische polen van de aarde verwisselden 500 miljoen jaar geleden verrassend vaak van plek, wat nieuwe aanwijzingen oplevert over de binnenkern van de aarde en het vroegste leven op onze planeet.
Lees meer