Kawanan Gempa Hawaii Disebabkan oleh Magma Bergerak di Lorong Tanah

By Wawan Setiawan, Minggu, 1 Januari 2023 | 13:00 WIB
Ventilasi retakan 3 Zona Timur Laut Mauna Loa dan saluran lava. (L. Gallant/USGS.)

Nationalgeographic.co.id - Pemompaan magma melalui kompleks besar ruang datar dan saling terhubung jauh di bawah gunung berapi di Hawaii tampaknya bertanggung jawab atas sekumpulan gempa bumi kecil yang tidak dapat dijelaskan. Gempa ini dapat dirasakan di Big Island selama tujuh tahun terakhir, khususnya sejak letusan tahun 2018 dan runtuhnya puncak Kīlauea.

Ruang seperti panekuk, yang disebut "sill" ini menyalurkan magma ke samping dan ke atas untuk mengisi ulang ruang magma dari setidaknya dua gunung berapi aktif di pulau itu: Mauna Loa dan Kīlauea. Menggunakan mesin algoritma pembelajaran, ahli geosains di Caltech dapat menggunakan data yang dikumpulkan dari stasiun seismik di pulau itu untuk memetakan struktur sill. Memetakannya dengan presisi yang belum pernah dilihat sebelumnya, dan menunjukkan bahwa sill itu menghubungkan gunung berapi.

Lebih dari 192.000 peristiwa seismik kecil, masing-masing diwakili di sini sebagai satu titik hitam, mengungkap bentuk dan lokasi sill di bawah Hawaii dalam bentuk 3-D.

Selanjutnya, para peneliti dapat memantau kemajuan magma saat didorong ke atas melalui sill, dan menghubungkannya dengan aktivitas Kīlauea. Mereka menganalisis periode yang berakhir pada Mei 2022. Jadi belum mungkin untuk mengatakan apakah mereka dapat melihat aliran magma yang menyebabkan letusan Mauna Loa pada 27 November, tetapi tim bermaksud untuk melihatnya selanjutnya.

"Sebelum studi ini, kami hanya tahu sedikit tentang bagaimana magma disimpan dan diangkut jauh di bawah Hawaii. Sekarang, kami memiliki peta definisi tinggi bagian penting dari sistem saluran air," kata John D. Wilding, mahasiswa pascasarjana Caltech dan salah satu penulis makalah. "Kami tahu betul apa yang dilakukan magma di bagian dangkal sistem di atas kedalaman 15 kilometer, tapi sampai sekarang semua yang ada di bawah itu baru saja menjadi bahan spekulasi."

Hasil studi yang dilakukannya telah diterbitkan di jurnal Science pada 22 Desember dengan judul makalah “The magmatic web beneath Hawai‘i”. Studi ini merupakan pertama kalinya para ilmuwan dapat secara langsung mengamati struktur magma yang terletak jauh di bawah tanah.

Ilustrasi letusan dan intrusi di Kīlauea menyebabkan gradien tekanan menyebar dengan cepat melalui struktur transportasi Kīlauea ke kompleks kusen Pāhala. Magma disuntikkan ke dalam kompleks kusen Pāhala dari volume bantalan magma di bawahnya; kusennya proksimal ke batas fase plagioklas-spinel, mungkin di wilayah koeksistensi polifase. Kusen terhubung ke Kīlauea dan wilayah decollement/Ka'ōiki di dalam bangunan Mauna Loa di sepanjang jalur gempa yang berkelanjutan. (Science (2022). DOI: 10.1126/science.ade5755)

Dengan data lebih dari 192.000 gempa kecil (kurang dari magnitudo 3,0) yang terjadi selama periode 3,5 tahun dari 2018 hingga pertengahan 2022, tim dapat memetakan lebih dari selusin sill yang ditumpuk satu sama lain. Yang terbesar berukuran sekitar 6 kilometer kali 7 kilometer. Sill ini cenderung tebalnya sekitar 300 meter, dan dipisahkan oleh jarak sekitar 500 meter.

"Gempa vulkanik biasanya ditandai dengan kekuatannya yang kecil dan sering terjadi selama kerusuhan magmatik," kata Weiqiang Zhu, rekan penelitian sarjan pascadoktoral di bidang geofisika dan penulis utama makalah. "Kami sangat senang dengan kemajuan terkini dalam mesin pembelajaran. Khususnya pembelajaran mendalam, yang membantu mendeteksi dan menemukan secara akurat sinyal seismik kecil yang direkam oleh jaringan seismik padat. Mesin pembelajaran dapat menjadi alat yang efektif bagi seismolog untuk menganalisis kumpulan data besar yang diarsipkan, mengidentifikasi pola dalam gempa bumi kecil, memberi wawasan tentang struktur yang mendasari dan mekanisme fisik."

Baca Juga: Seperti Apa Alat Pendeteksi Gempa Pertama dari Zaman Tiongkok Kuno?

Baca Juga: Gempa Cianjur Tergolong Sedang, 162 Orang Tewas: 'Kita Harus Belajar'

Baca Juga: Sesar Baribis di Jakarta Selatan Aktif dan Bisa Sebabkan Gempa Besar