Dengan Membaca Denyut Bumi, Ilmuwan Temukan Peta Tiga Dimensi Pemicu Gempa
Gempa bumi selalu menjadi misteri besar bagi manusia. Kita sering kali hanya bisa merasakan guncangannya di permukaan, tanpa tahu apa yang sebenarnya terjadi jauh di bawah tanah. Kini, tim ilmuwan dari Jepang dan Taiwan berhasil menyingkap sebagian misteri itu. Berdasarkan laporan Physics World, mereka untuk pertama kalinya memetakan sistem panas bumi tiga dimensi yang tersembunyi jauh di kerak Bumi.
Peta bawah tanah ini menampilkan bagaimana rekahan batuan, pergerakan fluida panas, dan perubahan wujud material di kedalaman berinteraksi. Semuanya berhubungan erat dengan aktivitas gempa.
Penelitian ini dipimpin oleh Takeshi Tsuji dari University of Tokyo. Ia menjelaskan bahwa peta bawah tanah tersebut dibuat untuk memahami apa yang terjadi di zona transisi brittle-ductile, wilayah di mana batuan mulai berubah sifat dari mudah retak menjadi lebih lentur. Di area inilah biasanya terjadi perpindahan fluida panas bertekanan tinggi yang disebut superkritis. Ketika fluida ini berubah wujud atau berpindah tempat, tekanan di bawah tanah bisa berubah drastis dan memicu gempa bumi. Menariknya, kondisi ekstrem itu juga berpotensi menjadi sumber energi panas bumi yang jauh lebih besar dibanding teknologi konvensional.
Untuk menghasilkan peta digital bawah tanah ini, para ilmuwan melakukan survei seismik tiga dimensi di wilayah vulkanik Kuju, Pulau Kyushu, Jepang. Dengan teknik penumpukan Common Reflection Surface (CRS) yang diperluas, mereka bisa “melihat” struktur batuan, jalur fluida panas, dan lapisan yang menahan tekanan fluida di kedalaman Bumi. Analisis ini dikombinasikan dengan pembelajaran mesin untuk meningkatkan ketepatan hasilnya. Dengan kata lain, peta ini seperti hasil “CT scan” pada tubuh manusia, tetapi dilakukan terhadap Bumi.
Wilayah Kuju dipilih karena memiliki aktivitas vulkanik yang masih terjaga serta dua pembangkit listrik panas bumi besar, yaitu Hatchobaru dan Otake. Dari hasil pemetaan, diketahui bahwa sumber panas utama berada di bawah Gunung Kuroiwa dan Gunung Sensui. Air hujan yang meresap ke dalam tanah di kawasan ini memanas di kedalaman dan bergerak melalui jalur patahan batuan, membentuk reservoir panas yang sangat besar. Peta baru ini membantu para peneliti memahami jalur fluida tersebut dengan detail yang belum pernah tercapai sebelumnya.
Tsuji menegaskan bahwa hasil pemetaan ini bisa digunakan untuk dua tujuan besar, yaitu mengurangi risiko gempa dan mendorong kemandirian energi bersih. Dengan mengetahui posisi fluida superkritis dan struktur batuan secara akurat, proses pengeboran panas bumi dapat dilakukan dengan lebih aman dan efisien. Penelitian ini juga membuka peluang bagi Jepang dan negara lain untuk memanfaatkan potensi energi panas bumi yang selama ini belum tergali sepenuhnya. Dari sini, jelas bahwa membaca peta bawah tanah bukan hanya tentang memahami Bumi yang bergejolak, tetapi juga tentang menemukan masa depan energi yang lebih hijau dan aman bagi manusia.
