Ilmuwan Menyebarkan Rangkaian Sensor Jarak Jauh untuk Melacak Kawanan Gempa di Samoa Amerika
Masyarakat Seismologi Amerika, Albany, CA
Peta Kepulauan Manu'a dengan lokasi Raspberry Shake (segitiga merah) dan desa-desa (kotak hitam) memberikan laporan perasaan. Asal usul gerombolan ini terlokalisasi di tempat perpotongan cincin kuning dan merah:tepat di bawah, atau lepas pantai, baik di utara atau selatan, Pulau Ta‘ū. (Gambar:Yoon dkk.)
Pada akhir bulan Juli hingga Oktober 2022, penduduk Kepulauan Manu’a di Samoa Amerika merasakan bumi berguncang beberapa kali dalam sehari, sehingga menimbulkan kekhawatiran akan terjadinya letusan gunung berapi atau tsunami.
Katalog gempa bumi di wilayah tersebut tidak menghasilkan apa-apa, karena pulau-pulau tersebut tidak memiliki jaringan pemantauan seismik yang dapat mengukur guncangan dan membantu ahli seismologi dalam mencari sumber kawanan gempa.
Namun penduduk pulau Ta'ū, Ofu, dan Olosega membutuhkan jawaban, sehingga Clara Yoon dari Survei Geologi A.S. dan rekan-rekannya menemukan cara lain untuk mengisi kekosongan seismik. Mereka menggunakan pembelajaran mesin, dan teknik yang disebut pencocokan template pada data guncangan yang direkam dari sensor seismik tunggal yang terletak 250 kilometer dari kawanan Samoa Amerika.
Mereka melacak gerombolan tersebut menggunakan data stasiun tunggal ini, dikombinasikan dengan laporan guncangan dari penduduk, hingga stasiun seismik permanen lokal dipasang di Samoa Amerika pada bulan Agustus dan September 2022.
Gempa vulkanik non-erupsi dimulai pada Juli 2022 sekitar 15 kilometer lepas pantai Pulau Ta‘ū. Pulau-pulau vulkanik Samoa muncul ketika lempeng tektonik Pasifik bergerak di atas hotspot di selatan Samudera Pasifik.
Laporan penduduk tentang guncangan yang sering terjadi, yang terjadi beberapa kali sehari selama beberapa detik, adalah satu-satunya informasi tentang gerombolan tersebut pada awalnya. “Ketika gempa bumi terjadi, Samoa Amerika tidak memiliki alat pemantauan geofisika, sehingga informasi dasar tentang sumber guncangan – yang berdampak pada pengambilan keputusan darurat dan keselamatan publik – tidak ada,” kata Yoon.
Untuk mengatasi hal ini, para peneliti beralih ke stasiun seismik jarak jauh di Upolu, Samoa, bagian dari Jaringan Seismografi Global, yang memiliki data yang dapat diunduh hampir secara real-time melalui pusat data EarthScope, kata Yoon.
Namun, sinyal seismik dari gerombolan gempa Samoa Amerika sulit dideteksi di stasiun yang jauh, sehingga Yoon dan rekannya menggunakan model pembelajaran mendalam yang disebut EQTransformer, serta teknik yang disebut pencocokan template, untuk memilih gempa kecil ini dari latar belakang seismik yang bising.
“EQTransformer menemukan banyak gempa bumi dengan lokasi yang konsisten di Samoa Amerika bagian timur, yang terbesarnya sesuai dengan waktu laporan yang dirasakan,” kata Yoon. “Laporan perasaan ini, yang disumbangkan oleh penduduk setempat ke Layanan Cuaca Nasional, merupakan sumber data penting tentang gempa bumi, dan memberi kami keyakinan bahwa peristiwa yang terdeteksi oleh EQTransformer sebenarnya adalah gempa bumi yang sama yang dirasakan oleh penduduk setempat.”
Dengan katalog gempa baru untuk peristiwa tersebut, para peneliti dapat mengkarakterisasi permulaan dan puncak aktivitas gerombolan tersebut. Sensor Raspberry Shake yang portabel dan murah yang diterapkan pada Agustus 2022 membantu menemukan lokasi kawanan dengan cepat. Kawanan tersebut berakhir pada Oktober 2022 tanpa letusan tetapi kemungkinan besar terkait dengan pergerakan magma vulkanik, demikian kesimpulan para peneliti.
Yoon mengatakan bahwa pendekatan seperti teknik stasiun tunggal dapat berguna di tempat lain di seluruh dunia di mana pemantauan seismik permanen jarang dilakukan dan bahaya seismik kurang dipahami, seperti wilayah lepas pantai dengan potensi tsunami atau gempa bumi di lempeng tektonik. Dia menambahkan bahwa gempa terbesar di kawanan Samoa Amerika berkekuatan 4,5 skala richter, sehingga kecil kemungkinannya untuk terdeteksi oleh jaringan seismik global.
“Jika tidak ada orang yang tinggal di sekitar tempat itu yang melaporkan seringnya terjadi guncangan, kawanan Samoa Amerika ini mungkin tidak akan menyadarinya,” kata Yoon. “Banyak sumber dan fenomena seismik yang belum diketahui sedang menunggu untuk ditemukan, mungkin melalui penerapan komprehensif pendekatan pembelajaran mendalam dalam bidang seismologi di masa depan.”
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Seismological Society of America di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya..
