AI mengungkap 'kesalahan cincin' tersembunyi yang memicu gempa bumi di gunung berapi Campi Flegrei, Italia
Sebuah kecerdasan buatan Model (AI) telah mengungkapkan struktur geologi yang belum pernah dilihat sebelumnya di gunung berapi Campi Flegrei Italia, termasuk “kesalahan cincin” yang jelas dapat memicu gempa bumi berkekuatan 5 skala Richter.
Sejauh ini pada tahun 2025, Campi Flegrei telah menghasilkan lima gempa bumi di atas berkekuatan 4, dan gunung berapi tersebut telah menunjukkan tanda-tanda kerusuhan sejak tahun 2005. Namun sebagian besar gempa bumi yang dipicu di wilayah tersebut tidak akan terdeteksi, menurut sebuah studi baru yang menggunakan AI untuk menunjukkan dengan tepat puluhan ribu peristiwa seismik yang luput dari perhatian selama beberapa tahun terakhir.
Selama 40.000 tahun terakhir, Campi Flegrei telah menghasilkan dua letusan terbesar di Eropa, dan bukti menunjukkan sejarah awal gunung berapi itu juga sama eksplosifnya. Para ilmuwan telah mencatat kerusuhan di Campi Flegrei sejak tahun 1950an, namun upaya pemantauan meningkat pada tahun 1980an setelah terjadi 16.000 gempa bumi yang mendorong evakuasi 40.000 penduduk.
Untuk menyelidiki ancaman modern dari Campi Flegrei, Ellsworth dan rekan-rekannya mengembangkan alat AI yang mampu mengidentifikasi gempa bumi yang tidak dapat dideteksi oleh metode sebelumnya.
Secara tradisional, ahli seismologi mengidentifikasi gempa bumi dengan menganalisis seismogram, yaitu grafik dengan garis bergelombang yang mewakili guncangan di tanah seiring waktu. Para peneliti mencari peningkatan tiba-tiba dalam ukuran goyangan, dan proses ini dikenal sebagai “fase pengambilan,” kata rekan penulis studi tersebut. GREG BERZAseorang profesor geofisika di Universitas Stanford.
“Itu adalah cara yang sederhana dan sering kali efektif dalam memilih suatu fase, namun tidak ‘mempelajari’ bagaimana melakukannya dengan lebih baik sehingga menjadi lebih baik seiring berjalannya waktu,” kata Beroza kepada Live Science melalui email. “Dalam pendekatan kami, kami melatih model pembelajaran mesin untuk memilih fase. Kami mendasarkannya pada kumpulan jutaan contoh yang telah dilakukan oleh para ahli, dan metode kami dirancang untuk mempelajari cara melakukan hal ini dengan lebih efektif.”
Tim memilih agar alat mereka menganalisis Campi Flegrei sebelum alat lainnya gunung berapi karena beberapa alasan, termasuk adanya kebutuhan mendesak untuk lebih memahami perilaku gunung berapi ini, kata Beroza. Lebih dari 360.000 orang tinggal di dalam kaldera Campi Flegrei sepanjang 7 mil (11 kilometer), dan sekitar 1,5 juta orang tinggal di wilayah yang lebih luas. Kerusuhan selama 20 tahun terakhir terjadi pada tahun 2018 – dan meskipun saat ini tidak ada tanda-tanda letusan, gempa bumi yang sangat dahsyat atau dangkal dapat menimbulkan bahaya besar bagi manusia serta merusak bangunan, menurut pernyataan tersebut.
Hasil dari alat AI, diterbitkan pada 4 September di jurnal Sainsmengungkapkan bahwa tiga perempat gempa bumi di Campi Flegrei antara tahun 2022 hingga pertengahan tahun 2025 tidak terdeteksi. Meskipun metode tradisional mendokumentasikan 12.000 gempa bumi pada periode ini, AI menunjukkan jumlahnya mendekati 54.000 gempa bumi.
Dengan memetakan lokasi gempa bumi ini, para peneliti menemukan patahan – retakan di kerak bumi yang dapat bergesekan satu sama lain dan menyebabkan gempa bumi – yang belum pernah disoroti oleh metode sebelumnya. Khususnya, tim menemukan dua patahan yang bertemu di bawah Pozzuoli, sebuah kota di sebelah barat Napoli tempat evakuasi dilakukan pada tahun 1980an. Lokasi patahan ini menunjukkan “gempa bumi berkekuatan 5 skala Richter bukanlah hal yang mustahil,” kata Ellsworth.
Ini bukanlah satu-satunya temuan yang mengejutkan. Pozzuoli mengalami peningkatan pada tahun 1980-an, dan hal yang sama terjadi lagi sekarangdengan permukaan tanah di bawah kota naik sekitar 4 inci (10 sentimeter) setiap tahun. Ternyata, area pengangkatan dikelilingi oleh beberapa patahan, membentuk “sesar cincin” tipis yang memanjang ke lepas pantai, menurut pernyataan tersebut.
“Rekan-rekan kami di Italia terkejut melihat cincin itu dengan sangat jelas,” penulis utama studi tersebut Xing Tanseorang mahasiswa doktoral di laboratorium Beroza, mengatakan dalam pernyataan itu. “Mereka mengira akan melihat sesuatu di wilayah selatan dimana data sebelumnya telah mengungkapkan seismisitas yang tersebar, namun di wilayah utara, mereka belum pernah melihatnya sejelas ini.”
Aktivitas seismik di sepanjang patahan cincin dapat membantu memprediksi perubahan dalam sistem, serta memberikan petunjuk mengenai besarnya gempa bumi di masa depan, kata Beroza. Namun laporan tersebut tidak memberikan informasi baru tentang kemungkinan atau waktu letusan Campi Flegrei berikutnya.
“Semua kegempaan yang dianalisis dari tahun 2022 hingga pertengahan 2025 adalah dangkal, pada kedalaman di atas 4 kilometer (2,5 mil) dan tidak menunjukkan adanya migrasi magma ke permukaan,” kata Beroza.
Hasil yang diperoleh tim untuk Campi Flegrei menunjukkan bahwa alat AI juga dapat berguna untuk gunung berapi lainnya. Tempat-tempat yang baru-baru ini mengalami peningkatan aktivitas seismik, seperti Santorini di Yunanibisa mendapatkan keuntungan dari pemahaman yang lebih jelas tentang geologi yang mendasarinya, kata para peneliti dalam pernyataan itu.
