Pada Senin 6 Februari, pukul 4.17 pagi, sebuah gempa magnitudo 7,8 menghantam Turki dan Suriah. Gempa bumi di bagian dunia ini adalah hal yang biasa, namun besarnya gempa yang satu ini jelas berkesan: untuk menemukan gempa bumi yang begitu dahsyat di patahan ini, kita harus kembali ke tahun 1114.
Sepuluh menit setelah gempa besar, gempa susulan magnitudo 6,7 terjadi di dekat pusat gempa dan gempa susulan lainnya terus terjadi di wilayah yang membentang lebih dari 350 kilometer dari Turki bagian timur ke perbatasan Suriah. ‘Gempa susulan’, yaitu gempa bumi yang terjadi setelah gempa bumi besar, sudah diperkirakan dan perilaku statistiknya dapat diketahui dengan baik.
Yang lebih mengejutkan dan dramatis, gempa kedua magnitudo 7,5 terjadi pada pukul 13:24 waktu setempat, lebih jauh ke arah utara. Gempa bumi ini bukanlah gempa susulan: menurut data pertama yang diproses secara langsung oleh badan seismologi internasional, gempa bumi ini terjadi pada patahan timur-barat yang memotong patahan utama.
Kami belum memiliki semua informasi yang diberikan oleh citra satelit dan pengukuran GPS, tapi ada kemungkinan bahwa gempa bumi kedua disebabkan oleh gempa bumi pertama, sebuah hipotesis yang harus diverifikasi dalam beberapa hari ke depan dengan data yang terus berdatangan.
Dua peristiwa seismik besar pada dua patahan di dekatnya mencerminkan fakta bahwa gempa bumi mungkin terjadi secara berangkai atau berurutan. Patahan besar lainnya di wilayah ini (patahan “Anatolia Utara”) telah menyebabkan serangkaian gempa bumi yang menyebar sepanjang abad ke-20, seperti serangkaian kartu domino, ke Laut Marmara, dan megalopolis Istanbul.
Seluruh komunitas ilmiah, dan juga pihak berwenang Turki, memperkirakan akan terjadi gempa bumi di dekat kota berpenduduk 8 juta jiwa ini. Kita tidak tahu kapan gempa ini akan terjadi atau seberapa besar kekuatannya. Tidak ada yang bisa, dengan analisis saat ini, mengetahui tanggal dan magnitudo gempa yang akan datang, dan gempa yang terjadi di Turki ini adalah pengingat yang tidak menguntungkan bahwa Turki juga dapat dilanda gempa di daerah lain.
Read more: Séismes : pourquoi on ne peut pas les prévoir
Gempa susulan dan gempa kedua
Perilaku gempa susulan setelah gempa bumi hari itu sendiri tidak mengejutkan. Pada tahun 1894, Omori telah mengamati penurunan logaritmik dalam jumlah gempa susulan seiring dengan waktu (menurut hukum 1/t, t adalah waktu yang telah berlalu sejak guncangan utama).
Hukum empiris yang sama, yang dikenal sebagai ‘hukum skala’, memprediksi bahwa gempa susulan terbesar akan memiliki magnitudo yang lebih kecil daripada guncangan utama: dalam kasus ini, gempa susulan terbesar dari gempa pertama bermagnitudo 6,7, mendekati 6,8 yang diperkirakan. Ingatlah bahwa skala ini adalah logaritmik, dan bahwa gempa magnitudo 6 melepaskan energi 30 kali lebih kecil daripada gempa magnitudo 7.
Gempa susulan berhenti ketika kekuatan yang dihasilkan oleh gempa utama telah terakomodasi, seperti ketika, setelah menendang tumpukan pasir, butiran-butiran pasir terus menggelinding satu demi satu, lalu stabil.
Namun, gempa magnitudo 7,5 pada pukul 13:24 benar-benar berbeda dari karakteristik gempa, yang telah diverifikasi secara statistik sejak 1894 terhadap ribuan gempa bumi di dunia: gempa ini bukanlah gempa susulan, melainkan gempa kedua. Perlu juga dicatat bahwa gempa ini terjadi pada patahan yang tampaknya berorientasi pada 45° terhadap patahan Timur-Anatolia, seperti yang ditunjukkan oleh bentuk serangkaian gempa susulan yang mengikutinya.
Read more: Séisme au Maroc : les satellites peuvent aider les secours à réagir au plus vite
Oleh karena itu, kita akan memilih berbicara tentang “gempa yang dipicu”, atau setidaknya kita akan mencoba mengeksplorasi mekanisme yang dapat menjelaskan kebetulan temporal antara dua gempa besar ini.
Risiko untuk Istanbul
Beberapa gempa bumi memang terkait satu sama lain: dengan ‘menampung’ tekanan yang terakumulasi pada patahan tektonik, mereka melepaskan energi dan mengatur ulang tekanan ini, yang dapat memicu gempa bumi baru.
Pada patahan Anatolia Utara, yang sangat aktif dan mengakomodasi perpindahan relatif sekitar 2 sentimeter per tahun antara lempeng Anatolia dan Eurasia, serangkaian gempa bumi bermagnitudo lebih besar dari 7 telah mengalir dari timur ke barat sepanjang sekitar 800 kilometer selama abad ke-20.
Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa seluruh panjang Patahan Anatolia Utara pecah antara 1939 dan 1999. Segmen terakhir yang tidak terputus berada di Laut Marmara, dekat dengan Istanbul, di antara gempa bumi Izmit 1999 dan Ganos 1912.
Rentetan gempa bumi ini disebabkan oleh perpindahan tekanan tektonik dari satu segmen patahan ke segmen lainnya. Gempa bumi secara lokal melepaskan tekanan yang terakumulasi oleh pergerakan relatif lempeng, tapi pada saat yang sama meningkatkan tekanan pada segmen patahan yang berdekatan, yang dengan demikian lebih dekat ke arah pecah di kemudian hari.
Jika segmen ini sudah terisi penuh (hampir pecah), maka satu gempa bumi dapat memicu gempa bumi lainnya. Jika tidak, maka perlu menunggu pergerakan lempeng tektonik untuk membawa sisa tekanan yang diperlukan untuk memicu gempa bumi. Hal ini disebut “pemicuan statis (static triggering)” karena kondisi kerak bumi setelah gempa bumi adalah penyebab gempa bumi berikutnya.
Ketika gempa bumi raksasa memicu gempa bumi lainnya… dari kejauhan
Ada juga jenis pemicuan yang dikenal sebagai “dinamis”. Dalam beberapa kasus, variasi tekanan yang dihasilkan dari gempa bumi besar tidak cukup besar untuk menjelaskan terjadinya gempa bumi tertentu, terutama jika gempa bumi tersebut terletak beberapa ratus kilometer dari pusat guncangan utama.
Sebagai contoh, setelah gempa bumi Landers 1992 dan Hector Mine 1999 di California, Amerika Serikat serangkaian gempa teramati beberapa ratus kilometer dari pusat gempa. Gempa-gempa ini terjadi tepat pada saat gelombang seismik terkuat yang dipancarkan oleh kedua gempa ini.
Perilaku semacam ini berasal dari fisika media granular (fisika aliran material granular/butiran), yang apabila diguncang, dapat berperilaku seperti cairan. Mengguncang tumpukan pasir dengan cepat akan menyebabkan tumpukan pasir menjadi rata karena beratnya sendiri, sedangkan tanpa guncangan, tumpukan pasir akan berdiri dengan sendirinya.
Jadi, guncangan pada sesar dengan cepat dapat menyebabkan sesar tersebut tergelincir dan menghasilkan gempa bumi. Juga telah diamati bahwa gelombang seismik ini dapat memicu pergeseran lambat pada jarak yang sangat jauh. Gelombang seismik yang dipancarkan oleh gempa bumi Maule, gempa bermagnitudo 8,9 pada 2010 di Chili, menyebabkan pergeseran perlahan di sepanjang subdiksi (lempeng) Meksiko, sekitar 7.000 kilometer dari pusat gempa.