Penelitian terbaru dari Universitas Alaska Fairbanks memperkenalkan metode inovatif untuk mendeteksi dan memberikan peringatan jauh hari tentang gempa bumi besar. Metode ini, yang memanfaatkan teknik pembelajaran mesin dan analisis data seismik, berpotensi memberikan peringatan beberapa hari hingga beberapa bulan sebelum terjadinya gempa bumi. Temuan ini dapat menjadi terobosan penting dalam mitigasi risiko bencana alam dan perlindungan masyarakat dari dampak gempa bumi besar.
Pembelajaran Mesin untuk Prediksi Gempa
Penelitian mutakhir menunjukkan adanya metode baru untuk mendeteksi dan memberikan peringatan tentang gempa bumi besar. Metode ini bahkan diklaim dapat memberikan peringatan beberapa hari hingga beberapa bulan sebelum terjadinya gempa. Deteksi tersebut didasarkan pada identifikasi aktivitas tektonik tingkat rendah yang telah terjadi sebelumnya.
Penelitian ini dipimpin oleh Társilo Girona, seorang ilmuwan geofisika dari Universitas Alaska Fairbanks di Amerika Serikat. Girona baru saja mempublikasikan hasil penelitiannya tentang metode peringatan gempa di Jurnal Nature Communications pada tanggal 28 Agustus 2024.
Girona dan timnya meneliti aktivitas awal dari letusan gunung berapi dan gempa bumi. Menurut Girona, “Makalah kami menunjukkan bahwa teknik statistik canggih, terutama yang berbasis pembelajaran mesin, berpotensi untuk mengidentifikasi prekursor dari gempa bumi besar dengan menganalisis data yang terkait dengan kejadian gempa bumi.” Pernyataan ini dikutip dari Physorg pada Kamis, 5 September 2024.
Dalam penelitian ini, mereka menggunakan algoritma komputer untuk mencari pola aktivitas seismik yang tidak biasa. Fokus utama mereka adalah dua gempa besar, yaitu gempa Anchorage yang berkekuatan 7,1 skala Richter pada tahun 2018 dan gempa Ridgecrest di California pada tahun 2019 dengan kekuatan antara 6,4 hingga 7,1.
Hasil analisis menunjukkan bahwa beberapa gempa berkekuatan rendah, di bawah magnitudo 1,5, terjadi beberapa bulan sebelum kedua gempa besar tersebut. Frekuensi kejadian gempa kecil ini berkisar antara 15% hingga 25% di wilayah Alaska Tengah dan California Selatan.
Tim peneliti menemukan bahwa aktivitas seismik berkekuatan rendah ini sering kali menjadi indikator sebelum terjadinya gempa besar. Untuk gempa Anchorage, mereka dapat memprediksi kemungkinan kejadian beberapa hari hingga tiga bulan sebelumnya. Sedangkan untuk gempa Ridgecrest, deteksi dapat dimulai sekitar 40 hari sebelum kejadian utama.
Para peneliti juga mengidentifikasi bahwa penyebab dari aktivitas geologis berskala kecil ini adalah peningkatan tekanan fluida pori di dalam patahan. Fluida pori merujuk pada tekanan dalam batuan yang dapat mempengaruhi stabilitas patahan.
Peringatan Gempa Besar Bisa Datang Bulan Depan
Kyriaki Drymoni, peneliti lainnya, menjelaskan, “Peningkatan tekanan fluida pori pada patahan yang menyebabkan gempa besar mengubah sifat mekanis patahan tersebut, yang pada akhirnya mengakibatkan variasi yang tidak merata dalam medan tegangan regional.”
Pembelajaran mesin memiliki dampak besar dalam penelitian ini. Dengan adanya jaringan seismik modern, data yang dihasilkan menjadi sangat besar dan dapat menawarkan informasi berharga mengenai prekursor gempa. “Kemajuan dalam pembelajaran mesin dan komputasi yang berperforma tinggi dapat memainkan peran transformatif, membantu peneliti mengidentifikasi pola-pola signifikan yang dapat menandakan terjadinya gempa bumi,” ujar Girona.
Tim peneliti berencana untuk menguji algoritma mereka dalam kondisi hampir nyata untuk mengidentifikasi serta mengatasi tantangan potensial dalam prakiraan gempa bumi. Mereka menegaskan bahwa metode ini tidak boleh diterapkan di wilayah baru tanpa terlebih dahulu melatih algoritma dengan data kegempaan historis dari wilayah tersebut.
“Prakiraan yang akurat dapat menyelamatkan nyawa dan mengurangi kerugian ekonomi dengan memberikan peringatan dini yang memungkinkan evakuasi dan persiapan tepat waktu,” kata Girona. “Namun, ketidakpastian dalam prakiraan gempa bumi juga menimbulkan pertanyaan etika dan praktis yang signifikan. Alarm palsu dapat menimbulkan kepanikan, kerugian ekonomi, dan hilangnya kepercayaan publik, sementara prediksi yang meleset dapat berakibat sangat buruk.”
Metode Baru untuk Deteksi Gempa Bumi Besar: Peringatan Dini yang Dapat Menyelamatkan Nyawa
Penelitian yang dipimpin oleh Társilo Girona dan timnya menunjukkan bahwa teknik pembelajaran mesin dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan kita untuk mendeteksi prekursor gempa bumi besar. Dengan menganalisis pola aktivitas seismik yang tidak biasa, mereka dapat memprediksi kejadian gempa dengan waktu peringatan yang lebih panjang, yang sangat penting untuk persiapan dan evakuasi.
