Peneliti di Universitas Stanford telah mengembangkan peta dunia pertama untuk gempa bumi langka yang terjadi jauh di dalam mantel Bumi, bukan kerak. Peristiwa sulit ini berkumpul di wilayah seperti Himalaya dan dekat Selat Bering. Studi, yang diterbitkan pada 5 Februari di Science, mengidentifikasi ratusan gempa seperti itu dan memperkenalkan metode baru untuk mendeteksinya menggunakan gelombang seismik.
Mantel Bumi, lapisan tebal batuan hangat dan padat antara kerak luar yang tipis dan inti cair, telah lama membingungkan para ilmuwan mengenai potensinya untuk menghasilkan gempa bumi. Sebagian besar gempa bumi benua berasal dari 6 hingga 18 mil di bawah permukaan dalam kerak rapuh, di atas diskontinuitas Mohorovičić, atau Moho. Namun, bukti telah menumpuk selama dekade terakhir bahwa gempa mantel langka memang terjadi di bawah benua, jauh dari zona subduksi, kadang-kadang hingga 50 mil di bawah Moho. Peristiwa ini diperkirakan terjadi sekitar 100 kali lebih jarang daripada gempa kerak. Untuk mengatasi tantangan mengonfirmasi getaran dalam ini, Shiqi (Axel) Wang, mantan mahasiswa PhD di lab profesor geofisika Simon Klemperer di Stanford Doerr School of Sustainability, dan Klemperer mengembangkan teknik yang membandingkan dua jenis gelombang seismik. Gelombang Sn, atau gelombang “penutup”, berjalan di sepanjang puncak mantel, sementara gelombang Lg merambat secara efisien melalui kerak. Dengan mengukur rasio gelombang ini, bersama dengan data ketebalan kerak, para peneliti membedakan asal mantel dari kerak. “Pendekatan kami adalah pengubah permainan lengkap karena sekarang Anda benar-benar dapat mengidentifikasi gempa mantel murni berdasarkan bentuk gelombang gempa bumi,” kata Wang. Menganalisis data dari stasiun seismik global, tim memeriksa lebih dari 46.000 gempa bumi sejak 1990 dan mengonfirmasi 459 gempa mantel benua. Ini berkumpul secara mencolok di bawah Himalaya di Asia Selatan dan dekat Selat Bering, selatan Lingkar Kutub Arktik. Para peneliti mencatat bahwa angka ini kemungkinan meremehkan total, terutama di daerah terpencil seperti Dataran Tinggi Tibet, dan perluasan jaringan dapat mengungkap lebih banyak. Meskipun terlalu dalam untuk menyebabkan kerusakan permukaan, gempa ini memberikan wawasan tentang mekanisme gempa bumi dan struktur internal Bumi. “Hingga studi ini, kami belum memiliki perspektif global yang jelas tentang berapa banyak gempa mantel benua yang benar-benar terjadi dan di mana,” jelas Wang. Klemperer menambahkan, “Gempa mantel menawarkan cara baru untuk mengeksplorasi asal-usul gempa bumi dan struktur internal Bumi di luar gempa kerak biasa.” Pekerjaan masa depan akan menyelidiki pemicu, seperti aftershock dari peristiwa kerak atau konveksi mantel yang mendaur ulang kerak subduksi. “Gempa mantel benua mungkin merupakan bagian dari siklus gempa yang saling terhubung secara inheren, baik dari kerak maupun mantel atas,” kata Wang. Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation.