Peneliti di University of California, Davis, menemukan bahwa sesal gempa bumi dalam dapat menyembuhkan diri dalam hitungan jam, menantang model aktivitas seismik yang ada. Penemuan ini, berdasarkan studi peristiwa longsor lambat di Cascadia Subduction Zone, menunjukkan bahwa butir mineral menyatu di bawah tekanan dan panas tinggi. Temuan ini dapat mengubah cara ilmuwan memprediksi gempa besar.
Studi baru yang diterbitkan pada 19 November di Science Advances mengungkapkan bahwa sesal dalam Bumi dapat memulihkan kekuatan jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan sebelumnya. Dipimpin oleh Amanda Thomas, profesor ilmu bumi dan planet di UC Davis, penelitian ini didukung oleh hibah National Science Foundation. Tim fokus pada peristiwa longsor lambat (SSEs), yaitu pelepasan bertahap tekanan yang terakumulasi di sepanjang lempeng tektonik, yang terjadi selama hari, minggu, atau bulan dengan pergerakan hanya beberapa sentimeter.
Di Cascadia Subduction Zone, di mana lempeng Juan de Fuca meluncur di bawah lempeng Amerika Utara di Pasifik Barat Laut, data seismik menunjukkan bahwa segmen sesal yang sama dapat bergeser berulang kali dalam hitungan jam atau hari. Kekambuhan cepat ini menunjukkan pemulihan cepat kekuatan sesal, dipengaruhi bahkan oleh gaya pasang surut kecil dari Matahari, Bulan, dan air laut yang bergeser.
Untuk menyelidiki, James Watkins, geokimiawan di UC Davis, mensimulasikan kondisi pasca-SSE di laboratorium. Mereka menekan bubuk kuarsa dengan tekanan 1 gigapascal—10.000 kali tekanan atmosfer—dan 500 derajat Celsius. Analisis dengan mikroskop elektron mengungkapkan bahwa butir mineral telah menyatu, membentuk ikatan kohesif. "Ini seperti lem sesal cepat kering," kata Thomas. "Sangat cepat dan Anda bisa mendapatkan pemulihan kekuatan yang signifikan."
Thomas menekankan bahwa kohesi, proses sesal memulihkan kekuatan, telah diabaikan dalam sebagian besar model gempa bumi. "Kami menemukan bahwa sesal dalam dapat menyembuhkan diri dalam hitungan jam," catatnya. "Ini mendorong kami untuk mengevaluasi ulang perilaku reologi sesal."
Studi ini menunjukkan bahwa kohesi mungkin memainkan peran kunci dalam pengaturan tektonik lainnya, termasuk sesal yang lebih dangkal yang terkait dengan gempa besar. Watkins menambahkan, "Ini menghubungkan peristiwa pada skala mikroskopis dengan gempa dorong besar pada skala ratusan kilometer."
Kontributor tambahan termasuk Nicholas Beeler dari U.S. Geological Survey, Melodie French dari Rice University, Whitney Behr dari ETH Zürich, dan Mark Reed dari University of Oregon. Tim telah menerima hibah NSF baru untuk mengeksplorasi kohesi sesal lebih lanjut.