Kaitan antara gempa bumi Sesar Cascadia dan San Andreas ditemukan 30 tahun setelah kapal yang hilang menemukan data penting
Gempa bumi besar yang terjadi di zona subduksi Cascadia di Pacific Northwest mungkin akan memicu gempa bumi yang sama seriusnya di California. Sesar San Andreaspenelitian baru menunjukkan.
Temuan ini didasarkan pada sedimen yang diambil dari dasar laut lepas pantai Cape Mendocino, California dan lepas pantai Oregon. Di Tanjung Mendocino-lah patahan San Andreas yang terkenal di California berakhir dan zona subduksi Cascadia dimulai.
Namun jika kedua sistem patahan tersebut benar-benar tersinkronisasi, hal ini bisa menjadi masalah nyata bagi bantuan bencana, kata penulis pertama studi tersebut. Chris Jari Emasahli paleoseismologi dan profesor emeritus di Oregon State University.
“Menyatukan hal-hal ini secara berdampingan akan sangat sulit,” kata Goldfinger kepada Live Science. “Sumber daya yang tersedia tidak cukup untuk merespons salah satu saja dengan baik, dan dua diantaranya akan sangat sulit.”
Potensi gempa
Cascadia dapat menciptakan gempa bumi yang sangat dahsyat. Yang terkenal, pada tahun 1700, wilayah ini mengalami gempa yang diperkirakan berkekuatan antara 8,7 dan 9,2 yang mengirimkan gelombang tsunami yang merusak hingga ke Jepang. Gempa ini disebabkan oleh pergerakan tiga lempeng samudera (Explorer, Juan de Fuca, dan Gorda) yang tergelincir ke bawah benua Amerika Utara.
Sesar San Andreas, sebaliknya, adalah a kesalahan strike-slip di mana massa batuan di kedua sisi patahan bergerak melewati satu sama lain secara horizontal. Gempa terbesar yang diketahui di San Andreas utara adalah gempa bumi San Francisco tahun 1906 dengan kekuatan sekitar 7,9 skala richter. Karena patahan tersebut melintasi wilayah padat penduduk, maka dapat menimbulkan kerusakan yang besar, seperti pada gempa Loma Prieta tahun 1989 yang menewaskan 63 orang.
Kedua sistem sesar tersebut bertemu di lepas pantai Mendocino di area yang dikenal sebagai “persimpangan rangkap tiga”. Goldfinger dan rekan-rekannya sedang melakukan penelitian pada tahun 1999, mengebor sampel inti dari dasar laut di Cascadia, untuk mencari tanda-tanda gempa bumi kuno. Ketika gempa bumi besar terjadi di darat, hal itu dapat memicu aliran pasir dan sedimen bawah air yang dikenal sebagai turbidit. Turbidit mengikuti pola di mana sedimen kasar mengendap keluar dari air terlebih dahulu, sehingga menciptakan lapisan. Pasir halus dan lanau mengikuti, membentuk lapisan lain.
Namun, dalam pelayaran itu, terjadi kekacauan yang menyebabkan kapal menempuh jarak 60 mil dari tempat tujuan mereka. Para ilmuwan, yang mencoba untuk tidur siang di sela-sela jam kerja, tidak menyadari kesalahan tersebut hingga kapal tiba.
“Saya hanya berpikir, 'Oh tidak, kita sudah setengah jalan menuju San Francisco,'” kenang Goldfinger.
Dia memutuskan untuk mengambil sampel inti di tempat itu. Ketika tim kemudian menganalisis sampel tersebut, mereka menyadari bahwa sampel tersebut mengandung sebuah misteri. Turbidit dalam sampel tidak memiliki lapisan kasar di bagian bawah dan lapisan halus di bagian atas, seperti biasanya.
“Inti asli San Andreas ini memiliki endapan yang terlihat terbalik,” kata Goldfinger. “Pasirnya ada di atas.”
Bukti terbalik
Para peneliti tidak memiliki penjelasan mengenai pola flip-flop ini. Pada awalnya, mereka juga tidak mempunyai penjelasan atas misteri aneh lainnya dari sampel lepas pantai ini: Inti-inti yang diambil di selatan persimpangan tiga, di wilayah utara San Andreas, tampaknya menunjukkan gempa bumi yang sangat cocok dengan waktu terjadinya gempa bumi yang terjadi di utara persimpangan tiga di Cascadia. Dalam 1.300 tahun terakhir, mereka menemukan, kemungkinan terdapat 18 turbidit yang dihasilkan oleh gempa bumi di Cascadia dan 19 di lepas pantai di bagian utara San Andreas. Sepuluh di antaranya tampaknya tersimpan dalam kurun waktu 50 hingga 100 tahun satu sama lain.
Yang lebih aneh lagi, dalam tiga kasus, pasir kasar dari lapisan atas turbidit yang terlipat ini tercampur ke dalam pasir yang lebih halus dari lapisan bawah, menunjukkan bahwa lapisan atas telah mengendap sementara lapisan bawah masih bergerak. Artinya, kedua lapisan tersebut diendapkan dalam waktu beberapa jam hingga beberapa hari satu sama lain. Ketiga peristiwa tersebut antara lain gempa Cascadia tahun 1700, serta gempa 1.200 tahun lalu dan 1.500 tahun lalu.
Butuh waktu bertahun-tahun untuk melakukan penanggalan radiokarbon tambahan, mengumpulkan catatan gempa bumi yang sesuai dari sumber lain seperti dasar danau di California dan merenungkan arti dari turbidit “doublet” yang aneh ini. Namun pada akhirnya, kata Goldfiner, dia menyadari bahwa turbidit San Andreas ini mungkin mewakili dua gempa yang berbeda: Pertama, dari wilayah Cascadia yang jauh, yang hanya mengibaskan lumpur dan pasir ringan, dan kedua, dari gempa yang terjadi segera setelah gempa di San Andreas yang secara lokal lebih kuat dan dapat memindahkan material yang lebih kasar.
“Itu akan menjelaskannya,” kata Goldfinger. “Ini akan menjelaskan kecocokan usia… itulah yang merusak bendungan.”
Para peneliti berpendapat dalam makalah baru mereka, yang diterbitkan pada 29 September di jurnal tersebut Geosferbahwa gempa besar di Cascadia dapat memindahkan tekanan ke negara tetangga San Andreas, yang kemudian menyebabkan gempa bumi San Andreas tidak lama kemudian.
Gempa bumi yang saling memicu bukanlah hal yang tidak pernah terjadi, kata Harold Tobinseorang seismolog di Universitas Washington yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. Namun sebagian besar contoh tersebut terjadi di zona patahan yang sama.
“Tidak ada contoh nyata yang dapat saya pikirkan tentang dua jenis patahan batas lempeng yang berbeda yang saling terkait erat seperti yang diusulkan dalam makalah ini,” kata Tobin kepada Live Science. Pekerjaan ini dilakukan dengan hati-hati, katanya, namun “bagi saya, masih belum ada kepastian apakah ada penjelasan lain mengenai endapan sedimen tersebut atau tidak.”
Cascadia dan wilayah utara San Andreas sangat aktif secara seismik, dan banyak patahan lain yang dapat memicu gempa bumi, kata Tobin. Endapan sedimen sulit untuk ditafsirkan, dan terdapat ketidakpastian dalam penanggalan radiokarbon.
“Ada banyak sekali alasan mengapa sistem ini rumit,” kata Tobin. “Ini adalah serangkaian pengamatan yang menarik, namun dibutuhkan penelitian yang lebih rinci untuk menguatkannya.”
Goldfinger mengatakan dia berharap pekerjaan ini akan menginspirasi ahli geologi Cascadia dan ahli geologi San Andreas untuk bekerja sama lebih erat dalam melakukan pekerjaan terperinci tersebut.
“Kita semua harus banyak belajar satu sama lain,” katanya. “Saya berharap hal ini akan meningkatkan kualitas ilmu pengetahuan di kedua sisi.”
