Gempa terlama yang diketahui berlangsung selama 32 tahun

Gempa bumi dahsyat yang mengguncang pulau Sumatra di Indonesia pada tahun 1861 telah lama dianggap sebagai patahan mendadak pada patahan yang sebelumnya tidak aktif. Tetapi penelitian baru mengungkapkan bahwa lempeng tektonik di bawah pulau itu perlahan dan diam-diam bergemuruh satu sama lain selama 32 tahun sebelum peristiwa dahsyat itu.

Gempa senyap selama beberapa dekade ini, yang dikenal sebagai “peristiwa slip lambat”, adalah yang terpanjang yang pernah terdeteksi. Itu terlalu halus dan bertahap untuk diperhatikan selama evolusinya, tetapi sebuah studi baru menunjukkan bahwa itu mungkin telah memicu gempa bumi besar tahun 1861 setidaknya dengan kekuatan 8,5, yang pada gilirannya memicu tsunami yang menewaskan ribuan orang. Studi baru dapat membantu para ilmuwan saat ini memantau gempa bumi berbahaya secara lebih efektif.

Sebagai jenis gempa bumi yang paling terkenal yang kita alami mengguncang permukaan bumi, gempa slow-slip terjadi ketika dua segmen kerak bergerak melawan satu sama lain. Beberapa patahan sekarang dipantau untuk slip lambat dengan instrumen seismik atau teknologi GPS, tetapi sangat sulit untuk melacak peristiwa tersebut ke kesalahan jauh (atau sebelum tahun 1990-an, ketika GPS tersedia). Peristiwa slow-slip terbaru yang telah dipelajari para ilmuwan telah berlangsung selama berjam-jam, berhari-hari, atau berminggu-minggu, dan hanya sedikit yang berlangsung selama bertahun-tahun. Keberadaan slide lambat selama beberapa dekade “menunjukkan bahwa zona subduksi lebih beragam daripada yang seharusnya kita hargai,” kata Kevin Furlong, seorang ahli geosains di Pennsylvania State University, yang tidak terlibat dalam penelitian baru. (Zona subduksi adalah area di mana kerak samudera meluncur di bawah kerak benua.)

Di dekat pulau Simeulue Indonesia di lepas pantai Sumatra, pola pertumbuhan karang mencatat pergerakan bolak-balik di sepanjang patahan yang terlibat dalam gempa 1861, memberikan jendela langka ke masa lalu. Karang tidak dapat tumbuh bila terkena udara. Jadi ketika permukaan laut lokal berubah karena tektonik, perubahan ini terlihat dalam catatan pertumbuhan kerangka karang, kata Rishav Mallick, seorang mahasiswa doktoral di Nanyang Technological University di Singapura dan penulis utama studi baru, yang diterbitkan bulan ini. di Geosains alam. Karang Simeulue memiliki sejarah pergerakan vertikal hampir tahunan pada patahan dari tahun 1738 hingga 1861.

Karang mengungkapkan bahwa Simeulue telah tenggelam atau tenggelam selama 90 tahun dengan kecepatan konstan satu atau dua milimeter per tahun, yang konsisten dengan pergerakan dasar patahan. Tapi sekitar tahun 1829, tiba-tiba mulai tenggelam lima sampai tujuh kali lebih cepat, beberapa tahun turun menjadi satu inci, kata Mallick. Hal ini menunjukkan bahwa patahan sudah mulai bergerak dalam gempa lambat. “Ini perubahan yang sangat brutal,” katanya. Penurunan tanah yang “cepat” ini berlanjut hingga gempa bumi besar tahun 1861.

Studi ini menyoroti kompleksitas zona subduksi, kata Furlong. Untuk waktu yang lama, dia mencatat, “asumsinya adalah bahwa di antara gempa bumi besar, sistemnya sederhana”: dua bagian kerak saling mengunci di patahan, menciptakan tegangan sampai—keretakan– mereka melepaskan diri dengan getaran yang menakutkan.

Peristiwa lambat memperumit gambaran ini. Mereka bahkan mungkin bertindak sebagai pemicu gempa yang lebih besar dan dapat dideteksi dengan menghilangkan tekanan pada bagian patahan tetapi menambah ketegangan pada bagian yang berdekatan, Mallick menjelaskan. “Ini seperti sekelompok mata air,” dia menjelaskan. “Jadi jika satu melepaskan, yang lain harus menanggung beban itu.”

Gempa bumi dan tsunami Samudra Hindia 2004 yang menewaskan lebih dari 220.000 orang didahului oleh beberapa tahun tanah longsor lambat di Kepulauan Andaman, kata Mallick. Namun, slip lambat belum dapat membantu memprediksi gempa bumi yang lebih besar karena durasi slip sangat bervariasi. Tidak ada celah yang telah dipantau oleh GPS selama 32 tahun berturut-turut, sehingga pengawasan modern mungkin gagal mendeteksi peristiwa yang berlangsung lama seperti penurunan lambat di Indonesia pada abad ke-19. Dan tidak semua kesalahan terpantau dengan baik. Hal ini terutama berlaku untuk patahan subduksi di bawah laut, yang memerlukan pemantauan khusus di dasar laut daripada GPS.

Jika gerakan lambat terlewatkan, peneliti dapat salah menghitung di mana tekanan pada patahan dan kekuatan gempa yang berpotensi dihasilkan oleh patahan tersebut. “Begitu kita dapat mendefinisikan wilayah terkunci dengan lebih baik,” kata Furlong, “kita dapat menentukan dengan lebih baik besarnya gempa yang dapat terjadi.”