Champaign, Illinois – Sebuah studi terabaikan baru menemukan bahaya tsunami terkait dengan patahan slip bawah laut di dekat pantai, terutama untuk kota-kota pesisir yang berbatasan dengan patahan yang melintasi teluk pedalaman. Beberapa wilayah di seluruh dunia mungkin termasuk dalam kategori ini, termasuk Wilayah Teluk San Francisco, Teluk Izmit di Turki, dan Teluk Aqaba di Mesir.

Studi ini dipimpin oleh Profesor Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Illinois Urbana-Champaign Ahmed Elbanna Profesor Ares Rosakis dari California Institute of Technology menggunakan superkomputer Blue Waters di National Center for Supercomputing Applications untuk memodelkan bahaya tsunami yang terkait dengan sesar tergelincir di seluruh dunia. Hasilnya dipublikasikan dalam Prosiding National Academy of Sciences.

“Setiap kali kami melihat tsunami gempa besar di sepanjang patahan slip, orang mengira gempa itu mungkin menyebabkan tanah longsor di bawah permukaan laut, menggusur air dengan cara ini,” kata Rosakis.

Para peneliti mengatakan bahwa slip fault terjadi ketika dua balok batuan meluncur pada garis patahan secara horizontal di atas satu sama lain. San Andreas Fault adalah contoh kesalahan slip.

Pada bulan September 2018, gempa bumi berkekuatan sedang 7,5 dan tsunami dahsyat yang tak terduga melanda Palu, sebuah kota di sisi dalam Teluk Palu di pulau Sulawesi, Indonesia. Gempa terjadi di sepanjang patahan geser menuju barat laut dan tenggara, melewati kota dan menuruni teluk di sepanjang pantai barat laut Blue.

“Sepertinya buldoser telah memasuki dan meratakan kota,” kata rekan penulis Costas Sinolakis, presiden College of Athens dan seorang profesor teknik sipil di University of Southern California, yang melakukan survei di daerah itu setelah bencana alam tersebut. peristiwa. “Inilah mengapa sangat penting bagi kami untuk mencoba memahami apa yang sebenarnya terjadi.”

Ada penelitian yang mengeksplorasi hubungan antara sesar slip dan gelombang tsunami. Namun, mereka fokus pada sistem sesar tertentu atau lokasi geografis, mengaburkan detail rumit dari rekayasa sesar dan batimetri, menurut laporan penelitian.

“Hal unik tentang penelitian kami adalah bahwa alih-alih melihat peristiwa spesifik lokasi, kami berfokus pada dasar-dasar sistem sesar geser yang berinteraksi dalam batas-batas teluk sempit,” kata Al-Banna. “Kami memilih untuk mensimulasikan kutu datar yang sangat mendasar yang berjalan melalui teluk yang sangat ramping dan beralas halus, mirip dengan bak mandi. Memiliki model dasar yang disederhanakan ini memungkinkan kami untuk menggeneralisasi ke tempat mana pun di planet ini yang mungkin berisiko.”

Gempa non-sonik adalah sesar yang terjadi begitu cepat sehingga gerakannya melebihi gelombang geser seismik yang mereka hasilkan – seperti ledakan suara, tetapi saat gelombang kejut bergerak melalui kerak bumi. Simulasi tersebut menemukan bahwa gempa hipersonik dapat memberikan energi yang cukup dan perpindahan horizontal yang cukup besar untuk memicu tsunami besar.

Ketika gempa bumi semacam itu terjadi di teluk yang sempit, para peneliti telah melaporkan tiga fase berbeda yang dapat memicu tsunami: gerakan sesar awal dan gelombang kejut yang menyebabkan guncangan yang hampir seketika di daratan pantai. Perpindahan air selama terjadinya gempa bumi; Dan gerakan tsunami yang digerakkan oleh gravitasi setelah surutnya gerakan tanah yang membawa gelombang ke pantai.

Klik di sini untuk video yang menjelaskan gerakan ini.

“Masing-masing tahapan ini akan memiliki efek yang berbeda, tergantung pada geografi unik dari tanah sekitarnya dan batimetri di Teluk,” kata Al-Banna. “Dan tidak seperti gempa bumi dan perpindahan air yang terjadi bermil-mil jauhnya di lepas pantai, gempa bumi dan tsunami yang terjadi di dalam batas sempit teluk akan memberikan waktu peringatan yang sangat sedikit untuk pantai.”

Al-Banna membandingkan efek memindahkan kesalahan slip horizontal dengan memegang secangkir air di tangan Anda dan mengayunkannya secara horizontal.

“Gerak jatuh akibat guncangan horizontal. Saat gempa terjadi di sepanjang patahan slip sempit di teluk sempit, gerakan tanah horizontal mendorong dan menarik batas teluk, menggeser air ke arah vertikal dan memicu tsunami.

Klik di sini untuk video yang menjelaskan gerakan ini.

“Model berbasis fisika yang digunakan dalam studi ini memberikan wawasan penting tentang risiko yang terkait dengan kesalahan slip, terutama kebutuhan untuk memperhitungkan risiko tersebut untuk mengurangi kerusakan di masa depan ke teluk lain yang dilalui oleh kesalahan slip,” kata lulusan Illinois itu. Mahasiswa Muhammad Abdul Majeed, yang melakukan simulasi dengan mantan mahasiswa pascasarjana Xiao Ma, dan saat ini menjadi Peneliti Senior di ExxonMobil.

Daerah berisiko tinggi yang diidentifikasi oleh tim – California Utara, Turki, dan Mesir – pernah mengalami gempa bumi hebat di masa lalu, dan para peneliti merekomendasikan untuk mempertimbangkan kembali klasifikasi risiko tsunami untuk sesar geser bawah air, terutama yang melintasi teluk sempit.

“Ini mungkin tidak terlihat seperti adegan tsunami dari film San Andreas Dwayne Johnson,” kata Al-Banna, “tetapi ancaman tsunami di California Utara dan banyak tempat di seluruh dunia perlu dipertimbangkan kembali secara serius.”