MAYORITAS.COM – Penelitian baru menunjukkan seberapa besar gempa bumi dapat dideteksi atau diperingatkan beberapa hari atau bulan sebelum bencana terjadi. Bagaimana cara kerjanya?
Cara kerja metode ini adalah dengan mengidentifikasi pergerakan tektonik skala rendah yang pernah terjadi sebelumnya di suatu wilayah.
Studi tersebut dipublikasikan di jurnal Nature Communications pada 28 Agustus. Penelitian ini dipimpin oleh Tarcilo Girona, ahli geofisika dan ilmuwan data di Institut Geofisika UAF.
Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan ahli geologi Kyriaki Draimoni dari Universitas Ludwig Maximilian di Munich. Dalam penelitiannya, Girona menyelidiki aktivitas awal letusan gunung berapi dan gempa bumi.
“Studi kami menunjukkan bahwa teknik statistik tingkat lanjut, khususnya pembelajaran mesin, berpotensi mengidentifikasi prekursor gempa besar dengan menganalisis kumpulan data yang berasal dari katalog gempa.” kata Girona, mengutip Fisorg, Senin (9 September).
Para peneliti menggunakan algoritma komputer untuk mencari data aktivitas seismik yang tidak biasa. Algoritme adalah sekumpulan instruksi komputer yang mengajarkan program untuk menafsirkan data, memeriksanya, dan membuat prediksi serta keputusan yang sesuai.
Mereka fokus pada dua gempa bumi besar: gempa bumi Anchorage pada tahun 2018 yang berkekuatan 7,1 skala Richter, dan serangkaian gempa bumi di Ridgecrest, California yang berkekuatan 6,4 hingga 7,1 skala Richter pada tahun 2018-2019.
Dengan menggunakan data yang tersedia, para peneliti menemukan bahwa gempa bumi regional berkekuatan rendah yang luar biasa terjadi di sekitar 15 hingga 25 persen wilayah selatan-tengah Alaska dan California selatan dalam waktu sekitar tiga bulan sebelum kedua gempa bumi tersebut diteliti.
Studi mereka menemukan bahwa sebagian besar kejadian sebelum gempa besar dicatat oleh aktivitas seismik dengan kekuatan kurang dari 1,5.
Untuk gempa bumi Anchorage, Girona, dan Draimoni, para peneliti menemukan bahwa sekitar tiga bulan sebelum gempa bumi tanggal 30 November, kemungkinan terjadinya gempa besar dalam waktu 30 hari melonjak hingga 80%.
Hanya beberapa hari sebelum gempa bumi, kemungkinan terjadinya gempa meningkat menjadi sekitar 85 persen. Para peneliti menemukan kemungkinan serupa untuk periode yang dimulai sekitar 40 hari sebelum dimulainya rangkaian gempa Ridgecrest.
Girona dan Draimoni menemukan bahwa penyebab penurunan aktivitas geologi adalah peningkatan tekanan fluida pori yang signifikan di dalam patahan. Tekanan fluida pori mengacu pada tekanan fluida di dalam batuan.
Tekanan fluida pori yang tinggi dapat menyebabkan perpindahan sesar jika tekanan tersebut cukup untuk mengatasi hambatan gesekan antara blok batuan di kedua sisi sesar.
“Peningkatan tekanan fluida pori pada sesar yang menyebabkan gempa besar mengubah sifat mekanik sesar tersebut, sehingga mengakibatkan fluktuasi heterogen pada medan tegangan regional,” kata Draimoni.
“Kami berpendapat bahwa fluktuasi yang tidak merata ini disebabkan oleh, dan merupakan awal dari, kegempaan yang sangat rendah,” lanjutnya.
Kota Girona mengatakan pembelajaran mesin mempunyai dampak positif yang besar terhadap penelitian gempa bumi.
“Jaringan seismik modern menghasilkan kumpulan data yang sangat besar, yang jika dianalisis dengan benar, dapat memberikan wawasan berharga mengenai penyebab terjadinya peristiwa seismik,” katanya.
“Di sinilah kemajuan dalam pembelajaran mesin dan komputasi berkinerja tinggi akan memainkan peran transformatif, memungkinkan para peneliti mengidentifikasi pola-pola bermakna yang mungkin mengindikasikan gempa bumi yang akan datang.”
Para peneliti mengatakan algoritma tersebut akan diuji hampir secara real-time untuk mengidentifikasi dan mengatasi potensi tantangan dalam prediksi gempa. Mereka berpendapat bahwa teknik ini tidak boleh digunakan di wilayah baru tanpa melatih algoritma berdasarkan aktivitas seismik historis di wilayah tersebut.
Kota Girona mengatakan ada aspek yang “sangat penting dan seringkali kontroversial” dalam membuat prediksi gempa yang dapat diandalkan.
“Perkiraan yang akurat berpotensi menyelamatkan nyawa dan mengurangi kerugian ekonomi dengan memberikan peringatan dini yang memungkinkan evakuasi dan persiapan tepat waktu. Namun, ketidakpastian yang melekat dalam prediksi gempa bumi juga menimbulkan masalah etika dan praktis yang signifikan,” katanya.
“Informasi yang salah dapat menyebabkan kepanikan yang tidak perlu, kekacauan ekonomi dan hilangnya kepercayaan masyarakat, dan kesalahan prediksi dapat menimbulkan konsekuensi yang sangat buruk,” katanya.
Apakah gempa bumi benar-benar bisa diprediksi? Namun sejauh ini belum ada ahli di Jepang maupun luar negeri yang bisa memprediksi waktu pasti terjadinya gempa.
“Kalau melihat konsep gempa saat ini, kita tidak bisa memprediksi gempa. Padahal, ilmu pengetahuan dan teknologi gempa saat ini belum mengkhususkan diri pada prediksi gempa,” kata Daryono, Direktur Pusat Gempa dan Tsunami BMKG,
Untuk memahami mengapa gempa bumi sulit diprediksi, pertama-tama Anda perlu memahami bagaimana gempa bumi terjadi. Gempa bumi terjadi ketika patahan atau retakan pada kerak bumi bergerak. Perpindahan yang lebih besar pada wilayah yang lebih luas mengakibatkan gempa bumi yang lebih besar.
Seluruh bug tidak hilang sekaligus. Sebaliknya, gempa bumi dimulai pada suatu titik patahan, suatu titik yang tekanannya melebihi intensitasnya.
Faktanya, gempa bumi kecil terjadi setiap saat, dengan lebih dari 20.000 gempa bumi berkekuatan 4 atau lebih tercatat setiap tahunnya. Judith Hubbard, peneliti gempa dan geosains di Cornell University, mengatakan gempa bumi besar bermula dari gempa kecil, namun ukurannya bertambah besar dan menimbulkan emisi pada saat yang bersamaan.
“Seiring dengan bertambahnya ukuran patahan, periode pecahnya patahan menjadi sekitar lima kali lebih lama,” ujarnya, menurut Anadolu Agency.
Dia mengatakan, gempa M5 disebabkan oleh pergeseran sesar sepanjang dua kilometer. Gempa M6 disebabkan oleh patahan sepanjang 10 km.
Gempa M7 dengan panjang 50 kilometer. Gempa M 8 sepanjang 250 km dan gempa M 9 pada sesar sepanjang 1.250 km.
Hubbard mengatakan kerusakan menyebar dengan kecepatan beberapa kilometer per detik. Akibatnya, gempa berkekuatan 8 SR bisa terjadi dalam waktu 1-2 menit.
Semakin lama gempa bertambah maka perpindahan total juga semakin besar. Satu sisi patahan bergerak relatif terhadap yang lain, mengubah tekanan di kerak sekitarnya dan patahan di dekatnya.
