Aardbeving.org
Wetenschap · intensiteit

De schaal van Mercalli en intensiteit

Een intensiteitsschaal beschrijft niet hoeveel energie een aardbeving had, maar wat die op een bepaalde plek aanrichtte: trilling, schrik en schade. In Nederland werkt het KNMI met de Europese opvolger van Mercalli, de EMS-98.

In het kort

De Mercalli-schaal en de Europese EMS-98 meten de intensiteit: de waargenomen effecten van een beving op een specifieke locatie, van I (niet voelbaar) tot XII (totale verwoesting). Dat verschilt fundamenteel van magnitude, dat de energie bij de bron in één getal vat. Eén beving heeft dus één magnitude, maar veel verschillende intensiteiten — afhankelijk van afstand, diepte en bodem.

  • Verschil met Richter: de schaal van Richter meet de kracht bij de bron (bijvoorbeeld M 3,6); Mercalli meet de gevolgen op één plek (bijvoorbeeld graad VI).
  • In Nederland gebruikt het KNMI voor intensiteit de Europese EMS-98, met dezelfde twaalf graden. Meldingen van mensen die een beving voelden, helpen de intensiteit te bepalen.

Het verschil tussen intensiteit en magnitude

Wie over een aardbeving leest, ziet meestal één getal: de magnitude. Dat getal beschrijft hoeveel energie er bij de bron vrijkwam en is voor elke beving vast. De schaal van Richter was de eerste magnitudeschaal; tegenwoordig gebruiken seismologen vooral de momentmagnitude (Mw), die ook bij zware bevingen betrouwbaar blijft.

Intensiteit is iets anders. Het is geen meting van een instrument bij de bron, maar een beoordeling van de gevolgen op het oppervlak: voelden mensen de trilling, rinkelden de ramen, scheurde een muur? Diezelfde beving levert vlak bij het epicentrum een hoge intensiteit op en tientallen kilometers verderop een lage. De Italiaanse seismoloog Giuseppe Mercalli publiceerde in 1902 zo'n schaal met tien graden. Die werd kort daarna uitgebreid tot twaalf graden en in 1931 in de Verenigde Staten herzien tot de Modified Mercalli Intensity (MMI), die de USGS nog steeds gebruikt.

Intensiteit wordt aangeduid met Romeinse cijfers (I tot XII), juist om verwarring met magnitude te voorkomen. Magnitude staat altijd in Arabische cijfers, vaak met een decimaal, zoals 3,6.

Verschil tussen de schaal van Richter en Mercalli

Het kortste antwoord: Richter meet hoe sterk de beving is, Mercalli meet hoe hard die ergens aankomt. De schaal van Richter (en de opvolger, de momentmagnitude) geeft één getal voor de energie die bij de bron vrijkomt. De Mercalli-schaal beschrijft per plaats wat mensen voelen en welke schade ontstaat. Een beving heeft dus één magnitude, maar op elke plek een eigen Mercalli-graad.

Schaal van Richter en Mercalli-schaal naast elkaar.
 Schaal van Richter (magnitude)Mercalli-schaal (intensiteit)
Wat wordt gemetenEnergie bij de bronEffecten op één plek: beleving en schade
HoeMet seismometers, uit de uitslag van de golvenUit waarnemingen van mensen en schade aan gebouwen
NotatieArabische cijfers met decimaal, bv. M 5,8Romeinse cijfers, bv. VII
BereikGeen vaste grenzen; grootste gemeten Mw 9,5Twaalf graden, van I tot XII
Per bevingEén waardeVeel waarden, afhankelijk van de plaats

Omrekenen kan niet exact, omdat de intensiteit ook afhangt van diepte, afstand en bodem. Als ruwe vuistregel geeft de USGS dat een beving van magnitude 5 vlak bij het epicentrum meestal een intensiteit van VI tot VII oplevert, en een magnitude 7 of hoger VIII of meer. De volledige vuistregeltabel staat op de pagina over de schaal van Richter. Daar lees je ook waarom de schaal van Richter, anders dan vaak gedacht, níet van 1 tot 12 loopt.

De twaalf graden van I tot XII

De schaal loopt van nauwelijks merkbaar tot volledige verwoesting. Onderstaande tabel vat de twaalf graden samen met een korte omschrijving van wat mensen op die plek ervaren.

Intensiteitsgraden volgens de twaalfdelige schaal (Mercalli / EMS-98), met typische effecten per graad.
GraadBenamingWat je merkt
INiet voelbaarAlleen door instrumenten geregistreerd; door mensen niet waargenomen.
IINauwelijks voelbaarEnkele mensen in rust, vooral op hoge verdiepingen, merken iets.
IIIZwakBinnenshuis voelbaar; lijkt op een passerende vrachtwagen. Hangende voorwerpen trillen.
IVMatigDoor velen binnen gevoeld; ramen en serviesgoed rammelen, deuren bewegen.
VVrij sterkDoor bijna iedereen gevoeld; slapenden ontwaken, voorwerpen vallen om.
VISterkSchrik en lichte schade: haarscheuren in pleisterwerk, vallend gruis.
VIIZeer sterkMatige schade aan gewone gebouwen; scheuren in muren, schoorstenen breken.
VIIIZwaarZware schade; delen van muren storten in, monumenten verschuiven.
IXVerwoestendVeel gebouwen zwaar beschadigd of gedeeltelijk ingestort; scheuren in de grond.
XZeer verwoestendVeel stevige bouwwerken vernield; grote grondscheuren, aardverschuivingen.
XICatastrofaalVrijwel alle bouwwerken verwoest; bruggen en leidingen onbruikbaar.
XIITotale verwoestingTotale verwoesting; het landschap verandert zichtbaar, golven in de grond.

De lichte graden (I–V) gaan vooral over wat mensen voelen, de hogere graden (VI–XII) vooral over schade aan gebouwen en grond. Daardoor hangt de intensiteit niet alleen af van de beving zelf, maar ook van de manier waarop er gebouwd is.

Waarom dezelfde beving verschillende intensiteiten geeft

Eén beving spreidt zich uit over een gebied, en haar effect neemt af met de afstand. Drie factoren bepalen hoe sterk een plek wordt geraakt.

Daarom tekenen seismologen na een beving zogeheten isoseisten: lijnen op een kaart die plekken met dezelfde intensiteit verbinden, ongeveer als hoogtelijnen. Dichtbij de bron liggen de hoge graden, naar buiten toe dalen ze.

VII VI V IV Epicentrum in het midden · intensiteit daalt naar buiten
Isoseisten: concentrische zones van gelijke intensiteit rond het epicentrum. Het hoogste cijfer ligt centraal, de lagere graden eromheen.

EMS-98 bij het KNMI

In Europa is de Mercalli-schaal opgevolgd door de European Macroseismic Scale, kortweg EMS-98, opgesteld onder leiding van Gottfried Grünthal en in 1998 gepubliceerd door de European Seismological Commission. Het KNMI gebruikt deze EMS-98 om de intensiteit van bevingen in Nederland te bepalen.

EMS-98 houdt dezelfde twaalf graden aan, maar voegt iets belangrijks toe: vastgelegde gebouwtypen en schadeklassen. De schaal beschrijft per graad hoe verschillende soorten gebouwen — van ongewapend metselwerk tot gewapend beton — reageren. Daardoor is de beoordeling minder afhankelijk van een persoonlijke inschatting en beter vergelijkbaar tussen landen.

Het KNMI verzamelt waarnemingen onder meer via vragenlijsten die bewoners na een voelbare beving invullen: of ze de trilling merkten, of voorwerpen bewogen, of er schade ontstond. Die meldingen samen leveren een intensiteitskaart op naast de instrumentele magnitude.

Wie zoekt op “Mercalli-schaal Nederland”, komt dus eigenlijk uit bij de EMS-98: die schaal gebruikt het KNMI in de praktijk. De graden zijn met die van Mercalli te vergelijken, dus een intensiteit VI betekent in beide gevallen ongeveer hetzelfde. Voor de magnitude van Nederlandse bevingen gebruikt het KNMI doorgaans de lokale magnitude (ML); meer over het instituut lees je op de pagina over het KNMI. Heb je na een beving schade aan je huis, dan meld je dat niet bij het KNMI maar via de route die we uitleggen bij schade melden.

Voorbeeld: Huizinge 2012

De beving bij Huizinge op 16 augustus 2012 laat het verschil tussen magnitude en intensiteit goed zien. Met een magnitude van 3,6 was het de zwaarste geregistreerde beving in Groningen. Dat getal lijkt bescheiden vergeleken met tektonische bevingen elders.

Toch was de lokale intensiteit relatief hoog: rond V tot VI op de schaal, met scheuren in muren en schade aan veel woningen. De oorzaak ligt in de geringe diepte. De beving vond plaats op slechts ongeveer 3 km, terwijl natuurlijke bevingen vaak tientallen kilometers diep zitten. Daardoor bereikte de energie het oppervlak bijna onverzwakt, boven op een zachte bodem en oudere bebouwing. Lees het volledige verhaal op de pagina over de aardbeving bij Huizinge in 2012.

Een magnitude van 3,6 op 3 km diepte kan dus meer schade aanrichten dan een grotere beving die veel dieper plaatsvindt. Niet de magnitude alleen, maar de combinatie met diepte en bodem bepaalt wat je voelt — en dat is precies wat intensiteit meet.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen de schaal van Richter en de schaal van Mercalli?

De schaal van Richter meet de magnitude: de energie die bij de bron van een beving vrijkomt, in één getal zoals M 5,8. De schaal van Mercalli meet de intensiteit: wat mensen op een bepaalde plek voelen en welke schade daar ontstaat, in Romeinse cijfers van I tot XII. Een beving heeft één magnitude, maar op elke plek een eigen intensiteit.

Welke schaal gebruikt Nederland: Mercalli of EMS-98?

Het KNMI gebruikt voor de intensiteit de Europese Macroseismische Schaal (EMS-98), de Europese opvolger van de Mercalli-schaal met dezelfde twaalf graden. Waarnemingen van mensen die een beving voelden, helpen het KNMI de intensiteit te bepalen. Voor de magnitude van Nederlandse bevingen gebruikt het KNMI doorgaans de lokale magnitude (ML).

Wat is een Mercalli-zone?

Met een Mercalli-zone wordt meestal een gebied bedoeld waarin een beving overal ongeveer dezelfde intensiteit had. Op een kaart worden die zones begrensd door isoseisten: lijnen die plaatsen met dezelfde intensiteit verbinden. Rond het epicentrum ligt de hoogste graad, naar buiten toe dalen de graden.

Kun je de Mercalli-schaal omrekenen naar de schaal van Richter?

Niet exact, omdat de intensiteit ook afhangt van diepte, afstand, bodem en bouwwijze. Als ruwe vuistregel geeft de USGS dat een beving van magnitude 5 vlak bij het epicentrum meestal intensiteit VI tot VII oplevert, en een beving van magnitude 7 of hoger intensiteit VIII of meer.

Waarom gebruikt de Mercalli-schaal Romeinse cijfers?

De Romeinse cijfers I tot XII voorkomen verwarring met de magnitude, die altijd in gewone cijfers met een decimaal wordt geschreven. Zo zie je meteen of het over de kracht bij de bron gaat of over de gevolgen op een bepaalde plek.

Verder lezen

Wil je weten hoe het energiegetal van een beving wordt berekend, begin dan bij de schaal van Richter en de modernere momentmagnitude. Voor de geometrie van een beving — waar precies de energie ontstaat en hoe dat het oppervlak raakt — is de uitleg over hypocentrum en epicentrum een logische volgende stap.

Bronnen

  1. KNMI (2024), "Aardbevingen en seismologie — intensiteit en de schaal EMS-98", knmi.nl.
  2. Grünthal, G. (1998), "European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98)", European Seismological Commission. Toelichting via het KNMI: knmi.nl.
  3. USGS, “The Modified Mercalli Intensity Scale” en “Earthquake Magnitude, Energy Release, and Shaking Intensity”, earthquake.usgs.gov.