Lagi

5.4.2: Gempa di Muara - Geosains


Gambaran

Di teluk dan muara di sepanjang garis pantai itulah bukti paling meyakinkan untuk gempa bumi besar ditemukan oleh Brian Atwater dan rekan-rekannya dari Amerika dan Kanada, sebagaimana dinyatakan dalam Pendahuluan (Gambar 4-10a, b, 4-11). Dari Port Alberni, di ujung fjord yang dalam di pantai barat Pulau Vancouver, ke Sungai Sixes di Oregon selatan, dan di banyak teluk dan muara di antaranya (Gambar 4-12), sedimen memberikan bukti penurunan tiba-tiba di tingkat tanah. Rawa dan hutan ditemukan ditumbuhi langsung oleh tanah liat abu-abu dengan mikrofosil laut (Gambar 4-10), yang hanya dapat dijelaskan oleh Atwater dengan penurunan garis pantai secara tiba-tiba. Beberapa dari tetesan ini tampaknya disertai dengan gelombang besar dari laut yang mengendapkan pasir di endapan rawa (Gambar 8-12). Gelombang terakhir ini terjadi sekitar tiga ratus tahun yang lalu. Penjelasan Atwater adalah penjelasan bencana: gempa bumi besar di zona subduksi.

Para ilmuwan dari Jepang, Inggris, dan Selandia Baru, termasuk spesialis ekologi rawa-rawa dan muara, secara kritis meneliti bukti ini untuk mencari cacat pada hipotesis gempa Atwater dan untuk mencari penjelasan lain yang kurang apokaliptik. Mereka tidak dapat menemukan dukungan untuk penjelasan non-seismik untuk salah satu dari tujuh tanah rawa yang terkubur di Willapa Bay di barat daya Washington. Namun, untuk beberapa endapan rawa yang terkubur, buktinya tidak jelas. Ini bisa memiliki asal-usul lain seperti badai Pasifik raksasa atau perubahan konfigurasi muara itu sendiri. Tetapi semua segera sepakat bahwa penguburan rawa-rawa yang terjadi tiga ratus enam ratus tahun yang lalu, setidaknya, disebabkan oleh penenggelaman pantai yang tiba-tiba pada saat dua gempa bumi besar Cascadia (Gambar 4-10 dan 4-11). Kemudian, penguburan lain juga akan disalahkan pada gempa bumi.


Model batimetri air dangkal
dikembangkan oleh jarak jauh berbasis fisika
teknik penginderaan diterapkan untuk
Data satelit Quickbird.
Direproduksi dengan izin
dari Digital Globe 2005.

Peta batimetri dikembangkan dari
Quickbird resolusi tinggi
data citra.
Direproduksi dengan izin
dari Digital Globe 2005.

Pesisir dan muara membentuk zona transisi yang dinamis antara daratan dan laut dan membantu warga Australia mencapai banyak manfaat ekonomi, sosial, dan lingkungan. Garis pantai Australia membentang sekitar 34.000 kilometer (tidak termasuk semua pulau lepas pantai kecil) dan mencakup lebih dari 1000 muara. Sekitar 50 persen penduduk Australia tinggal dalam jarak tujuh kilometer dari pantai dan pelabuhan serta infrastruktur pesisir lainnya sangat penting dalam mendukung industri primer dan pariwisata.

Mengelola pantai dan muara menjadi semakin penting mengingat sifat tekanan yang meningkat seperti:

  • pertumbuhan penduduk dan urbanisasi
  • pengembangan daerah tangkapan pantai
  • perubahan iklim

Pengelolaan sumber daya pesisir sebagian besar merupakan tanggung jawab Negara Bagian dan Northern Territory, tetapi Pemerintah Australia juga memiliki tanggung jawab atas banyak masalah pesisir, termasuk menentukan batas maritim, mengawasi tujuan konservasi nasional, dan keselamatan maritim. Informasi geosains membantu manajer Negara Bagian dan Persemakmuran membuat keputusan mengenai masalah pengelolaan pesisir dengan menyediakan konteks spasial yang luas di mana proses pesisir beroperasi dan geomorfologi dapat diklasifikasikan.

Geoscience Australia mendukung pengambilan keputusan dan pengelolaan pesisir dengan:

  • menyediakan data nasional gratis tentang pantai Australia sepanjang 33.000 kilometer, mengidentifikasi garis pantai tahunan dan tingkat perubahan pantai dari tahun 1988 hingga saat ini (DEA Coastlines)
  • menyusun dan menyediakan data dasar dan penilaian kondisi, lembar fakta, peta dan alat pendukung keputusan melalui sistem informasi pesisir nasional (melalui situs web Ozcoasts)
  • menilai kualitas air dan sedimen melalui studi kasus yang signifikan secara nasional bekerja sama dengan mitra eksternalnya
  • menilai geomorfologi pesisir dan perubahan garis pantai dalam kaitannya dengan dampak perubahan iklim (Peta Bentang dan Stabilitas - situs web OzCoasts)

Pemetaan plume sedimen di
Hay Point, QLD berdasarkan
Data Landsat5.


Mekanik tersembunyi 'Slow slip' gempa bumi terungkap

Gempa bumi slip lambat, sejenis getaran gerakan lambat, telah terdeteksi di banyak titik panas gempa dunia, termasuk yang ditemukan di sekitar Cincin Api Pasifik, tetapi tidak jelas bagaimana mereka terhubung dengan gempa merusak yang terjadi di sana. Para ilmuwan di The University of Texas di Austin kini telah mengungkapkan cara kerja gempa bumi menggunakan CT scan seismik dan superkomputer untuk memeriksa wilayah di lepas pantai Selandia Baru yang diketahui memproduksinya.

Wawasan ini akan membantu para ilmuwan menunjukkan dengan tepat mengapa energi tektonik di zona subduksi seperti zona subduksi Hikurangi Selandia Baru, wilayah yang aktif secara seismik tempat lempeng tektonik Pasifik menukik -- atau menunjam -- di bawah Pulau Utara negara itu, kadang-kadang dilepaskan perlahan sebagai slip lambat, dan di waktu lain sebagai gempa bumi berkekuatan tinggi yang menghancurkan.

Penelitian ini baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Geosains Alam sebagai bagian dari edisi khusus yang berfokus pada zona subduksi.

"Zona subduksi adalah pabrik gempa dan tsunami terbesar di planet ini," kata rekan penulis Laura Wallace, seorang ilmuwan peneliti di Institut Geofisika (UTIG) UT Austin dan Ilmu GNS di Selandia Baru. "Dengan lebih banyak penelitian seperti ini, kita benar-benar dapat mulai memahami asal mula berbagai jenis perilaku [gempa] di zona subduksi."

Penelitian ini menggunakan teknik pemrosesan gambar baru dan pemodelan komputer untuk menguji beberapa mekanisme yang diusulkan tentang bagaimana gempa slip lambat terungkap, mengungkapkan yang paling berhasil.

Penulis utama studi tersebut, Adrien Arnulf, seorang ilmuwan peneliti UTIG, mengatakan bahwa penelitian ini penting karena memahami di mana dan kapan gempa zona subduksi besar dapat terjadi hanya dapat terjadi dengan terlebih dahulu memecahkan misteri slip lambat.

"Jika Anda mengabaikan slip lambat, Anda akan salah menghitung berapa banyak energi yang disimpan dan dilepaskan saat lempeng tektonik bergerak di sekitar planet ini," katanya.

Para ilmuwan mengetahui bahwa peristiwa slow slip merupakan bagian penting dari siklus gempa karena terjadi di tempat yang sama dan dapat melepaskan energi tektonik yang terpendam sebanyak gempa berkekuatan tinggi, tetapi tanpa menyebabkan goncangan seismik yang tiba-tiba. Faktanya, peristiwa itu sangat lambat, berlangsung selama berminggu-minggu, sehingga mereka lolos dari deteksi hingga hanya sekitar 20 tahun yang lalu.

Zona subduksi Hikurangi di Selandia Baru adalah situs yang ideal untuk mempelajari gempa slip lambat karena terjadi pada kedalaman yang cukup dangkal untuk dicitrakan pada resolusi tinggi, baik dengan mendengarkan gemuruh internal Bumi, atau dengan mengirimkan gelombang seismik buatan ke bawah permukaan dan merekam gema.

Mengubah data seismik menjadi gambar mendetail adalah tugas yang melelahkan, tetapi dengan menggunakan teknik serupa dengan yang digunakan dalam pencitraan medis, ahli geosains dapat memilih panjang, bentuk, dan kekuatan gema seismik untuk mencari tahu apa yang terjadi di bawah tanah.

Dalam studi saat ini, Arnulf mampu mengekstrak lebih banyak informasi dengan memprogram algoritma pada Lonestar5, sebuah superkomputer di Texas Advanced Computing Center, untuk mencari pola dalam data. Hasilnya memberi tahu Arnulf betapa lemahnya patahan itu dan di mana tekanan dirasakan di dalam sendi-sendi bumi.

Dia bekerja dengan mahasiswa pascasarjana UT Jackson School of Geosciences, James Biemiller, yang menggunakan parameter Arnulf dalam simulasi terperinci yang telah dia kembangkan untuk memodelkan bagaimana patahan bergerak.

Simulasi menunjukkan kekuatan tektonik yang terbentuk di kerak kemudian dilepaskan melalui serangkaian getaran gerakan lambat, seperti gempa slip lambat yang terdeteksi di Hikurangi selama dua dekade terakhir.

Menurut para ilmuwan, keberhasilan nyata dari penelitian ini bukanlah karena modelnya berhasil, tetapi karena menunjukkan kepada mereka di mana kesenjangan dalam fisika.

"Kami tidak perlu tahu persis bagaimana slip lambat yang dangkal terjadi," kata Biemiller, "tetapi kami menguji salah satu paku standar (pergesekan tingkat-keadaan) dan menemukan itu tidak berfungsi sebagai baik seperti yang Anda harapkan. Itu berarti kita mungkin dapat mengasumsikan ada proses lain yang terlibat dalam modulasi slip lambat, seperti siklus tekanan dan pelepasan fluida."

Menemukan proses-proses lain itulah yang diharapkan oleh tim dengan metode mereka akan membantu memfasilitasi.

Data seismik studi ini disediakan oleh GNS Science dan Kementerian Pembangunan Ekonomi Selandia Baru. Penelitian ini didanai oleh UTIG dan dana MBIE Endeavour untuk GNS Science. UTIG adalah unit dari Jackson School of Geosciences.


Tonton videonya: Gempa Bumi (September 2021).