Mehr als 200 Menschen sind beim schweren Erdbeben im mexikanischen Bundesstaat Puebla gestorben – deutlich mehr als beim nur zwei Wochen zurückliegenden Beben. Dabei war die schwere Erschütterung von Anfang September 2017 mit einer Magnitude von über 8 um ein Vielfaches stärker. Doch vier Effekte machten das Puebla-Beben tödlicher als seinen Vorgänger.

Die schwere Erschütterung bricht jene Regeln, an die sich Erdbeben in Mexiko und in ähnlichen Regionen normalerweise halten. Zum einen bebte die Erde weit im Landesinneren, jenseits der historischen Bebenherde nahe der Westküste des Landes – dafür aber recht nah an der Metropole Mexiko-Stadt. Das Ballungszentrum ist deswegen weit stärker betroffen als von dem vorherigen Beben an der Südküste.

Zusätzlich hat das Erdbeben einen völlig anderen Ursprung als die sonst in Mexiko üblichen Erdbeben. Mexikos Erdkruste wird von allen Seiten zusammengestaucht. Von Südwesten schieben sich Fragmente ozeanischer Kruste unter diesen Teil der Nordamerikanischen Platte, von Südosten drängt die Karibische Platte heran, wiederum getrieben von der nach Nordosten driftenden Südamerikanischen Platte.

Entsprechend sind die meisten schweren Erdbeben dort Subduktionsbeben, die regelmäßig nach bekanntem Muster auftreten: Die aufeinander zugleitenden Platten drücken gegeneinander und bauen langsam Spannung auf, die sich irgendwann in einem gewaltigen Ruck entlädt. Nicht so in diesem Fall, wie Daten des US Geophysical Survey zeigen. Demnach war vielmehr eine Dehnung der Erdkruste Auslöser der Erschütterung. Die mit mehr als 50 Kilometern recht große Tiefe des Bebenherds deutet außerdem darauf hin, dass etwas Ungewöhnliches vor sich ging.

Beben in Platten sind gefährlicher

Tatsächlich findet man in etwa 50 Kilometer Tiefe unter Zentralmexiko etwas anderes: den Meeresboden des Pazifiks, der hier unter Mexiko verschwindet. Das Beben entstand keineswegs in der Nordamerikanischen Platte, sondern in der längst an der Subduktionszone vor Mexiko in den Erdmantel abgetauchten Cocos-Platte.

Dass ein Erdbeben in so einer verschwundenen Platte an der Oberfläche schwere Schäden anrichtet, sei aber gar nicht so ungewöhnlich, erklärt der Seismologe Frederik Tilmann vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam. "Ein anderes Beispiel dafür ist ein Erdbeben 1939 in Chile, das auch in der subduzierten Platte stattfand und 28 000 Todesopfer forderte."

Solche Beben sind zwar seltener, aber besonders gefährlich. "Die extrem schweren Subduktionsbeben finden weit vor der Küste statt. Das kann zwar einen Tsunami auslösen, doch die reinen Erschütterungen sind an Land dadurch natürlich schwächer", so Tilmann. Deswegen seien Erdbeben innerhalb von Erdplatten bei gleicher Magnitude oft gefährlicher als solche an den Grenzflächen zwischen den Platten: "Die Bewegung entlang der Verwerfung ist viel größer. Das erzeugt mehr hochfrequente seismische Wellen, und die hohen Frequenzen verursachen oft die stärksten Schäden." Allerdings sind Erdbeben an den Plattengrenzen, vor allem in Subduktionszonen, nicht nur weit häufiger, sondern können auch um ein Vielfaches stärker werden.

"Was die Schäden durch Intraplattenbeben geringer macht, ist natürlich die große Tiefe, in der sie normalerweise stattfinden. Dadurch verteilt sich die Energie an der Oberfläche über einen großen Bereich." Das jedoch ist beim Puebla-Beben nicht der Fall – die abgetauchte Platte unter Mexiko City liegt sehr nah unter der Oberfläche. Sie sollte so weit von der Subduktionszone eigentlich schon längst in die Tiefen des Erdmantels abgetaucht sein.

Die Energie verteilte sich kaum

In Mexiko aber ist die Lage anders: Die abtauchende Cocos-Platte schmiegt sich von unten an die Erdkruste und biegt erst nach 250 Kilometern Richtung Erdkern ab. Man bezeichnet das als "flat slab subduction". Dieser Effekt führt dazu, dass die Bebenwellen, die Mexiko City trafen, deutlich weniger abgeschwächt waren, als man es in einer normalen Subduktionszone hätte erwarten sollen.

Es sind also drei Aspekte, die das Erdbeben in Mexiko so viel verheerender machten als seinen Vorgänger: Es handelte sich um ein Beben innerhalb der Erdplatte, das mehr Zerstörungskraft hat als ein vergleichbares Beben an der Plattengrenze. Die weit unter die Nordamerikanische Platte reichende ozeanische Kruste führte den Bebenherd nah an das Ballungszentrum Mexiko City, so dass viel mehr Menschen betroffen sind.

Zusätzlich lag der Bebenherd viel näher an der Oberfläche, weil die abtauchende Erdplatte in einem flacheren Winkel eintaucht – und so waren die seismischen Wellen weniger abgeschwächt, als sie die Stadt trafen. Schließlich nennt Tilmann noch einen weiteren Aspekt: "Mexiko City ist auf sehr weichen Sedimenten gebaut, was die Erschütterungen lokal verstärkt." Das sei aber bei allen Erdbeben in der Region so und kein spezieller Faktor beim Puebla-Beben, so der Seismologe.