TEMPO.CO, Colorado - Pernahkah tersirat di benak Anda kenapa dampak gempa bumi di Aceh, yang akhirnya menimbulkan tsunami, pada 2004 bisa begitu dahsyat? Ilmuwan mencoba mengungkapnya dalam jurnal Science edisi terbaru.

Pada 26 Desember 2004, gempa bumi berskala besar disusul tsunami meluluhlantakkan Aceh. Diguncang pergeseran bumi dan diterjang air bah dahsyat, lebih dari 170 ribu orang tewas, 1,3 juta rumah hancur, fasilitas umum, dan sumber-sumber kehidupan rusak. Angka kerusakan dan kerugiannya ditaksir mencapai Rp 42 triliun. Gempa berkekuatan 9,2 skala Richter itu juga menghancurkan kehidupan masyarakat pesisir Samudra Hindia.

Baca: Gempa 6,6 SR di Poso, Ini Wilayah dengan Dampak Terparah

Sebenarnya apa yang terjadi di bawah dasar laut sehingga gempa itu berdampak begitu parah? Tim peneliti internasional, seperti dilansir laman berita Science Daily, telah menemukan bukti bahwa dehidrasi mineral di bawah dasar laut ikut mempengaruhi tingkat keparahan gempa itu.

Peneliti ingin mengetahui penyebab gempa dan tsunami besar tersebut dan kemungkinan hal serupa terjadi di daerah lain dengan sifat geologi yang serupa. "Tsunami Samudra Hindia pada 2004 dipicu oleh gempa yang luar biasa kuat dengan daerah pecah yang luas," kata koordinator ekspedisi riset ini dari University of Southampton, Lisa McNeill.

Riset gempa tersebut dilakukan saat sebuah ekspedisi ilmiah pengeboran laut mendatangi wilayah tersebut pada 2016, sebagai bagian dari International Ocean Discovery Program (IODP). Ekspedisi ini dipimpin peneliti dari University of Southampton dan Colorado School of Mines.

Baca: Tim LIPI Temukan Jejak Tsunami Purba di Aceh Selatan

Selama ekspedisi di atas kapal penelitian JOIDES Resolution, peneliti mengambil sampel, untuk pertama kalinya, sedimen dan batuan dari lempeng tektonik laut yang menyokong zona subduksi Sumatera. Zona subduksi adalah area dua lempeng tektonik bumi bertemu, satu meluncur di bawah yang lain, menghasilkan gempa terbesar di bumi, disertai dengan tsunami yang merusak.

Hasil riset tentang sampel sedimen yang ditemukan jauh di bawah dasar laut kini terinci dalam makalah baru yang dipimpin oleh Andre Hüpers dari MARUM-Center for Marine Environmental Sciences di University of Bremen, yang terbit di jurnal Science.

Batas subduksi utara Sumatera mempunyai karakter struktur dan morfologi yang tak biasa yang mungkin dipengaruhi oleh sifat-sifat sedimen dan batuan yang membentuk batasnya. Berkat dukungan koleksi data geofisika, sejak 2004 pemahaman ihwal struktur batas dan perkembangannya telah bertambah. Tapi pengetahuan soal properti material zona subduksi ini masih minim.

Baca: Ilmuwan Coba Tangkal Tsunami dengan Gelombang Suara

Mereka memusatkan penelitian pada proses dehidrasi mineral sedimen di bawah tanah, yang biasanya terjadi di dalam zona subduksi. Proses dehidrasi ini, yang dipengaruhi oleh suhu dan komposisi sedimen, biasanya mengendalikan lokasi dan tingkat slip antarlempengan, dan karena itu memperparah gempa.

Di Sumatera, tim menggunakan alat bor terbaru untuk mengambil sampel dari bawah dasar laut sedalam 1,5 kilometer. Mereka kemudian mengukur komposisi sedimen dan sifat kimia, termal, dan fisik. Mereka melakukan simulasi untuk menghitung bagaimana sedimen dan batuan akan berperilaku begitu ketika mereka menempuh jarak 250 kilometer ke timur menuju zona subduksi, dan telah terkubur lebih dalam, mencapai suhu yang lebih tinggi.

Peneliti menemukan bahwa sedimen di dasar lautan terkikis dari pegunungan Himalaya dan dataran tinggi Tibet. Lalu sedimen diangkut ribuan kilometer oleh air sungai-sungai di darat dan laut. Sedimen ini cukup tebal hingga mencapai suhu tinggi dan menyebabkan proses dehidrasi sempurna sebelum sedimen mencapai zona subduksi.

Baca: Muncul Pulau Akibat Tsunami, Pemerintah Pantau Garis Pantai

Hal ini menciptakan bahan yang sangat kuat, sehingga gempa tergelincir di permukaan patahan subduksi ke kedalaman yang dangkal dan di atas area sesar yang lebih besar. Ini yang menyebabkan gempa yang sangat kuat terjadi pada 2004.

Menurut Andre Hüpers dari Universitas Bremen, temuan ini menjelaskan luas area pecah atau perpecahan besar, yang merupakan ciri gempa 2004. "Ini juga menunjukkan bahwa zona subduksi lainnya, dengan endapan dan batuan yang tebal dan panas, juga dapat mengalami fenomena seperti ini," ujar dia.

Zona subduksi serupa terdapat di Karibia (Lesser Antilles), di luar Iran dan Pakistan (Makran), dan di barat Amerika Serikat dan Kanada (Cascadia). Tim akan melanjutkan penelitian tentang sampel dan data yang diperoleh dari ekspedisi pengeboran Sumatera selama beberapa tahun ke depan, termasuk percobaan laboratorium dan simulasi numerik lebih lanjut. Mereka akan menggunakan hasilnya untuk menghitung bahaya potensial di masa depan, baik di Sumatera maupun pada subduksi yang sebanding zonanya.

Baca: Berikut Kontruksi Bangunan Tahan Guncangan Gempa

Riset ini akan sangat penting untuk zona subduksi dengan gempa bumi subduksi terbatas atau tidak ada sejarah gempa, saat potensi bahaya tsunami tidak diketahui. Sebab, gempa zona subduksi biasanya kembali terjadi dalam beberapa ratus sampai seribu tahun.

SCIENCE DAILY | PHYS | AHMAD NURHASIM