Peneliti menemukan mekanisme yang meningkatkan magnitudo gempa bumi tertentu
Sebuah tim ilmuwan telah mengungkap mekanisme yang dapat memperbesar magnitudo gempa bumi tertentu dengan mengubah dinamika sesar. Diterbitkan di Nature Geoscience, temuan ini mengungkap bagaimana interaksi fluida di zona sesar berkontribusi pada peristiwa seismik yang lebih besar. Penemuan ini dapat meningkatkan model untuk memprediksi tingkat keparahan gempa bumi di area kaya fluida.
Dalam sebuah studi yang diterbitkan pada 23 Oktober 2023 di Nature Geoscience, peneliti dari University of California, Santa Cruz, dan kolaborator internasional merinci mekanisme baru yang teridentifikasi yang meningkatkan magnitudo gempa bumi tertentu. Mekanisme ini berpusat pada poroelastic rebound, di mana perubahan tekanan fluida di dalam zona sesar mengurangi gesekan, memungkinkan retakan untuk menyebar lebih jauh dan melepaskan lebih banyak energi.
Penulis utama Agron Bajraktari, seorang geofisikawan di UC Santa Cruz, menjelaskan prosesnya: "Kami menemukan bahwa ketika fluida terjepit keluar dari sesar selama gempa bumi, itu menciptakan peningkatan sementara dalam kekuatan sesar, tetapi secara paradoks, ini dapat menyebabkan selip yang lebih besar pada peristiwa selanjutnya." Tim menggunakan eksperimen laboratorium yang mensimulasikan kondisi sesar, menerapkan fluida tekanan tinggi pada sampel batuan untuk mengamati bagaimana efek poroelastic memengaruhi dinamika retakan.
Penelitian ini dibangun di atas pengamatan dari gempa bumi dunia nyata, seperti yang terjadi di zona subduksi di mana fluida melimpah. Misalnya, studi ini merujuk pada gempa Tohoku 2011 di Jepang, mencatat kesamaan dalam keterlibatan fluida, meskipun tidak mengklaim sebab-akibat langsung. Bajraktari menambahkan: "Mekanisme ini menjelaskan mengapa beberapa gempa bumi melebihi ekspektasi berdasarkan ukuran sesar saja, terutama di wilayah dengan tekanan pori tinggi."
Model sebelumnya sering kali meremehkan magnitudo gempa bumi dengan fokus hanya pada gesekan statis, tetapi pekerjaan ini menggabungkan respons fluida dinamis. Penulis bersama Emily Brodsky, seorang profesor di UC Santa Cruz, menekankan implikasinya: "Memahami poroelasticity dapat menyempurnakan penilaian bahaya seismik, membantu komunitas di area rawan gempa bumi mempersiapkan skenario kasus terburuk."
Penemuan ini berlaku khusus untuk sesar yang jenuh fluida, umum di pengaturan tektonik seperti Sesar San Andreas. Meskipun tidak semua gempa bumi terpengaruh, temuan ini menyoroti celah dalam alat prediksi saat ini. Para peneliti memanggil studi lapangan lebih lanjut untuk memvalidasi mekanisme di pengaturan alami.
Kemajuan ini menggarisbawahi kompleksitas fisika gempa bumi, di mana dinamika fluida yang tampaknya kecil dapat memiliki dampak yang tidak seimbang pada potensi bencana.