Setiap 14 bulan, gempa bumi yang senyap terus mengguncang zona subduksi Cascadia, yang mampu menghasilkan gempa bumi berkekuatan 9,0. Sekarang, penelitian menunjukkan bahwa apa yang disebut gempa aseismik ini terikat dengan fluida yang bergerak bermil-mil di bawah tanah.
Temuan ini tidak memengaruhi apa yang kita ketahui tentang risiko gempa berbahaya di wilayah Cascadia; informasi itu terkenal dari siklus penumpukan dan pelepasan stres selama gempa bumi besar, kata Pascal Audet, ahli geofisika di Universitas Ottawa dan rekan penulis penelitian baru. Pemahaman yang lebih baik tentang gempa aseismik pada akhirnya dapat membantu menjembatani kesenjangan dalam pemahaman antara siklus gempa yang diamati dengan baik ini dan proses yang terjadi jauh di dalam zona subduksi.
Studi baru, yang diterbitkan 22 Januari dalam jurnal Science Advances, melihat zona subduksi Cascadia, wilayah seismik aktif yang membentang dari California utara ke Pulau Vancouver, di mana lempeng Juan de Fuca di samudera bergeser ke bawah, atau menundukkan di bawah, barat Amerika Utara. Menurut Kantor Manajemen Darurat Oregon, daerah tersebut telah mengalami gempa bumi berkekuatan 9,0 di masa lalu dan memiliki potensi untuk mengalami gempa dengan ukuran yang sama atau lebih besar di masa depan. Gempa bumi dahsyat di wilayah tersebut juga dapat memicu tsunami hingga 30,5 m (30,5 m).
Namun, cara kerja bagian dalam sistem kesalahan masih sulit untuk dipahami. Para peneliti sekarang memiliki instrumen tanah yang sensitif yang dapat mendeteksi gerakan yang sangat lambat dan halus di dalam zona subduksi, kata Audet. Instrumen-instrumen ini telah mengungkapkan bahwa bagian-bagian patahan di antara kedua lempeng subduksi secara teratur tergelincir, bergerak lambat selama beberapa hari atau minggu. Selip ini terlalu bertahap untuk menyebabkan goncangan yang nyata di permukaan tanah, tetapi dapat memberi tekanan pada bagian-bagian baru patahan, sehingga meningkatkan risiko gempa bumi besar.
Para peneliti juga tahu bahwa batuan yang mengalami slip lambat ini, 25 mil (40 kilometer) ke bawah, jenuh dengan cairan, kata Audet. Cairan, terperangkap dalam pori-pori kecil di batu, berada di bawah banyak tekanan dari batu dan Bumi di atasnya. Ini melemahkan batuan jenuh, yang dapat berkontribusi pada episode slip-lambat pada patahan.
Penelitian baru menyelidiki hubungan antara cairan dan slip. Audet dan rekan-rekannya membandingkan 25 tahun data tremor dari Pulau Vancouver selatan dengan data tentang struktur batuan dan tekanan bermil-mil jauhnya. Ada 21 peristiwa gempa yang terjadi secara lambat selama periode waktu itu. Dengan setiap gempa yang tak terlihat, mereka menemukan, tekanan cairan dengan cepat turun.
"Ini bisa berarti bahwa sebagian cairan keluar ke massa batuan di atasnya, atau fraktur mikro meluas dan mendekompresi cairan hingga taraf tertentu," tulis Audet dalam email ke Live Science. "Namun, perubahan ini sangat cepat, dan terjadi selama beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu."
Temuan ini adalah bukti langsung pertama bahwa cairan di zona subduksi bergerak selama slip lambat, kata Audet. Tapi sekarang, ini pertanyaan ayam dan telur. Tidak jelas dari data yang tersedia apakah gerakan fluida benar-benar memicu gempa lambat, atau apakah fluida bergerak sebagai respons terhadap tergelincirnya batuan.
Audet dan rekan-rekannya sekarang bekerja untuk melihat apakah mereka dapat menemukan hubungan yang sama antara cairan dan slip lambat di zona subduksi lainnya di seluruh dunia. Cascadia adalah contoh sederhana dari slip lambat, dengan getaran bertahap terjadi di seluruh kesalahan, kata Audet; zona subduksi lainnya lebih kompleks. Memahami perilaku cairan selama peristiwa ini, bagaimanapun, dapat membantu menjelaskan mengapa beberapa zona subduksi mengalami peristiwa slip-lambat secara teratur dan mengapa beberapa lebih tidak menentu.
