Zware aardbevingen zijn desastreus voor mens en dier. Denk aan de aardbevingen van dit jaar op Haïti, in Chili en in China. Wat minder bekend is, is dat aardbevingen ook een ongekend groot effect op het landschap hebben. Het meest voor de hand liggende fenomeen zijn aardverschuivingen in bergachtige gebieden. Ook kunnen sommige gebieden hoger komen te liggen ten opzichte van het gebied ernaast langs een breuklijn. Over het effect op rivieren vertellen Brian Yanites (Universiteit van Colorado) en collega’s in het vakblad Geology.

De wetenschappers onderzochten de gevolgen van de Chi-Chi aardbeving in 1999 van ~7,6 op de schaal van Richter op vier rivieren in midden Taiwan. De aardbeving vond plaats langs een breuklijn die van noord naar zuid loopt. De grond schudde niet alleen, maar zorgde er ook voor dat het oostelijk gedeelte van de breuklijn een paar tot een spectaculaire acht meter omhoog kwam, terwijl er ten westen van de breuk geen verandering in hoogte te bespeuren was. Langs de breuk ontstond zo een steile helling.

Het onderzoeksgebied in Taiwan. De rode lijn is de breuklijn waarvan links de bodem op ongeveer dezelfde hoogte bleef, maar rechts ervan juist meters omhoog kwam. De cirkel stelt de plaats van aardbeving voor in 1999. De driehoeken zijn de plaatsen waar kleine watervallen zijn ontstaan en bij het rode vierkant kwamen veel aardverschuivingen voor.

Brian Yanites

Reactie van de rivier

Door de aardbeving ontstonden kleine watervalletjes (de steile helling) die sinds 1999 steeds verder stroomopwaarts kwamen te liggen door de erosieve werking van het water. De watervalletjes migreerden zo een halve tot vier km.

Eén van de watervallen die ontstond door de aardbeving. De foto is gemaakt vlak na de beving.

Yue-Gau Chen

De aardbeving veroorzaakte ook ~20.000 aardverschuivingen; twee jaar later zorgde de tyfoon Toraji nog eens voor ~30.000 aardverschuivingen in het gebied, waarschijnlijk geholpen door de beving die de grond al losschudde. Het materiaal dat vrijkwam, staat gelijk aan het afstrippen van 0,6-1,7 m van de bodem van het hele gebied.

Een deel van het sediment kwam terecht in de rivieren. De rivier had hierdoor op veel plaatsen geen rotsbodem (die langzaam erodeert) meer, maar een bodem van sediment. Om de rotsbodem weer te eroderen, moet eerst al het sediment weggevoerd worden stroomafwaarts. Volgens de onderzoekers gaat dit nog wel enkele eeuwen duren op plaatsen waar de waterafvoercapaciteit niet zo hoog is. Hier wordt de rivier dan breder. Op andere plaatsen gaat het om een paar decennia, typisch waar de aarde meer omhoog komt en er dus een steilere helling is. Dat is vaak dichtbij de breuk in de aarde, waar de watervalletjes ontstaan die zich langzaam stroomopwaarts werken. Uiteindelijk zal al het sediment weer verwijderd zijn en zal de rivier zich weer insnijden in de rotsbodem.

Dit alles betekent er dichtbij de breuklijn daar waar de bodem omhoog kwam veel insnijding in het landschap plaatsvindt en juist weinig daar waar weinig opheffing was.

Een aardverschuiving richt veel schade aan. Onderaan een deel van de rivier die bij hoogwater het sediment wegvoert.

Brian Yanites

Herhaling

Aardbeving kunnen dus het landschap veel meer beïnvloeden dat het schudden van de aarde alleen gedurende de aardbeving zelf. Voor het onderzoeksgebied in Taiwan duurt deze invloed veel langer dan een aantal decennia tot eeuwen. Eerder onderzoek toonde aan dat aardbevingen zo om de vijfhonderd jaar voorkomen. Met andere woorden: het lokale landschap wordt al minimaal vele duizenden jaren sterk beïnvloed door aardbevingen. Dit proces speelt niet alleen in Taiwan, maar ook op andere plaatsen ter wereld!

Zo ziet het landschap er uit na insnijding. Hier wordt stroomafwaarts gekeken vanaf een waterval.

Brian Yanites