Misteri mengapa beberapa jaringan patahan bawah laut jarang memicu gempa megathrust yang merusak akhirnya terpecahkan. Tim ilmuwan internasional berhasil menemukan mekanisme “rem” alami di kedalaman laut yang secara konsisten mampu menahan gempa bumi agar tidak berkembang menjadi bencana katastrofik.
Selama lebih dari 30 tahun, sebuah garis patahan yang berada jauh di bawah Samudra Pasifik bagian timur telah menghasilkan gempa bumi dengan pola sangat konsisten. Terletak sekitar 1.000 mil di lepas pantai Ekuador, patahan bawah laut ini menghasilkan gempa berkekuatan magnitudo 6 setiap lima hingga enam tahun sekali, mengguncang di tempat yang hampir sama dan dengan kekuatan yang hampir serupa setiap waktu.
Tingkat keteraturan siklus seperti ini sangat jarang terjadi dalam ilmu kegempaan. Para peneliti sebenarnya telah lama mengetahui pola unik tersebut, namun hingga kini mereka belum sepenuhnya memahami apa yang menjadi penyebab utamanya.
Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Science akhirnya berhasil mengungkap penjelasannya. Para ilmuwan menyatakan bahwa patahan tersebut memiliki wilayah-wilayah khusus yang berulang kali mencegah gempa bumi tumbuh menjadi lebih besar, berfungsi layaknya sistem pengereman alami jauh di bawah dasar laut.
“Kami telah mengetahui keberadaan hambatan-hambatan ini sejak lama, tetapi pertanyaannya selalu sama: terbuat dari apa mereka, dan mengapa mereka terus menghentikan gempa bumi dengan sangat andal, dari siklus ke siklus?” ujar ahli seismologi Jianhua Gong, penulis utama studi sekaligus Asisten Profesor Ilmu Bumi dan Atmosfer di College of Arts and Sciences, Indiana University Bloomington.
Gong bersama peneliti dari Woods Hole Oceanographic Institution, Scripps Institution of Oceanography di UC San Diego, Survei Geologi AS, Boston College, University of Delaware, Western Washington University, University of New Hampshire, dan McGill University memfokuskan kerja mereka pada patahan transform Gofar.
Patahan ini merupakan bagian dari East Pacific Rise di sebelah barat Ekuador. Misi utama mereka adalah memecahkan misteri besar mengapa beberapa patahan bawah laut menghasilkan gempa besar dengan waktu yang sangat tepat layaknya detak jam dinding.
**Keunikan Karakteristik Patahan Gofar**
Patahan Gofar sendiri merupakan sebuah rekahan panjang di dasar samudra di mana Lempeng Tektonik Pasifik dan Nazca saling bergesekan secara horizontal. Lempeng raksasa yang menyusun kerak luar bumi ini bergerak dengan kecepatan sekitar 140 milimeter per tahun, atau kurang lebih sama dengan kecepatan pertumbuhan kuku manusia.
Sesar transform terbentuk di area di mana lempeng-lempeng tektonik bergerak secara horizontal satu sama lain, dan Gofar adalah salah satu contoh yang paling banyak dipelajari di dasar laut bumi.
Hal yang membuat patahan ini menonjol adalah bagaimana gempa-gempa besarnya berulang kali berawal dan berakhir di lokasi yang persis sama. Di antara zona gempa yang aktif tersebut, terdapat bagian patahan yang lebih tenang yang mampu menyerap stres atau tekanan tanpa memicu gempa besar.
Para ilmuwan menyebut bagian sunyi ini sebagai “pembatas”, meskipun fungsi pastinya sempat tidak jelas selama bertahun-tahun.
**Eksperimen Sensor di Dasar Samudra**
Untuk menyelami perilaku patahan tersebut, para peneliti menganalisis data dari dua proyek studi dasar laut skala besar, masing-masing dilakukan pada tahun 2008 serta rentang tahun 2019 hingga 2022.
Selama kedua proyek berlangsung, para ilmuwan menempatkan instrumen seismometer khusus langsung di atas lantai samudra di sepanjang segmen patahan Gofar yang berbeda. Alat-alat sensitif ini berhasil merekam puluhan ribu gempa kecil yang terjadi sebelum dan sesudah dua peristiwa gempa terpisah bermagnitudo 6.
Data komprehensif ini memberikan pandangan mendetail bagi para peneliti mengenai bagaimana patahan berperilaku menjelang, selama, dan setelah terjadinya rekahan besar.
Pada kedua zona pembatas tersebut, ilmuwan mengamati pola yang hampir identik. Gempa-gempa kecil menjadi sangat aktif dalam hitungan hari dan minggu sebelum gempa utama melanda, kemudian wilayah yang sama akan langsung menjadi senyap sesaat setelah gempa besar terjadi.
Karena perilaku ini muncul di dua segmen patahan yang berbeda dengan jarak waktu 12 tahun, para peneliti menyimpulkan bahwa proses fisik yang sama kemungkinan besar bertanggung jawab atas kedua peristiwa tersebut.
**Mekanisme Kerja “Rem Hidrolik” Bumi**
Studi tersebut menemukan bahwa area pembatas ini bukanlah hamparan batuan mati yang pasif. Sebaliknya, wilayah tersebut merupakan area dengan struktur rumit di mana patahan utama pecah menjadi beberapa untaian cabang patahan kecil.
Untaian-untaian cabang ini bergeser ke samping sekitar 100 hingga 400 meter, menciptakan celah-celah terbuka lokal di dalam struktur patahan, mirip dengan celah kecil di dalam sebuah retakan dinding.
Para peneliti juga menemukan bukti kuat bahwa air laut merembes sangat dalam ke dalam area batuan yang retak-retak ini. Kombinasi antara geometri patahan dan cairan yang terperangkap ini menciptakan kondisi ideal bagi sebuah proses geologi yang dikenal sebagai “dilatancy strengthening”.
Dalam proses ini, ketika retakan dari gempa besar menjalar dan mencapai salah satu zona pembatas, pergerakan tiba-tiba akan menyebabkan tekanan di dalam batuan yang dipenuhi cairan turun secara drastis. Batuan berpori tersebut kemudian akan mengunci secara temporer, memperlambat atau menghentikan laju robekan patahan sebelum retakan tersebut tumbuh semakin besar.
Hasil akhirnya adalah sebuah mekanisme pengereman alami yang secara efektif membatasi ukuran magnitudo gempa bumi.
“Hambatan-hambatan ini bukan sekadar fitur pasif dari bentang alam bawah laut,” jelas Gong. “Mereka adalah bagian yang aktif dan dinamis dari sistem patahan, dan memahami bagaimana cara mereka bekerja mengubah cara pandang kita tentang batasan kekuatan gempa pada patahan-patahan ini.”
**Implikasi Penting bagi Mitigasi Global**
Karena posisi Patahan Gofar berada jauh dari garis pantai yang padat penduduk, gempa bumi yang dihasilkannya
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: