Setelah kerosakan tsunami yang dahsyat yang disebabkan oleh gempa Sumatera pada bulan Disember 2004, para saintis telah mencari strategi untuk meramalkan gelombang pembunuh di masa depan. Stesen darat dalam jarak beberapa ribu kilometer dari gempa bumi sebenarnya dapat mengukur perpindahan mereka menggunakan satelit GPS. Sekiranya mereka sudah cukup bergerak, terdapat risiko tsunami yang tinggi.
Para saintis universiti yang menggunakan perisian Sistem Penentududukan Global (GPS) yang dikembangkan oleh Jet Propulsion Laboratory NASA, Pasadena, Calif., Telah menunjukkan bahawa GPS dapat menentukan, dalam beberapa minit, sama ada gempa bumi cukup besar untuk menghasilkan tsunami di lautan. Teknologi yang dibiayai oleh NASA ini dapat digunakan untuk memberikan peringatan tsunami yang lebih cepat.
Pasukan yang diketuai oleh Dr. Geoffrey Blewitt dari Makmal Mines dan Geologi dan Seismologi Biro Nevada, University of Nevada, Reno, menunjukkan bahawa ukuran sebenar gempa besar dapat ditentukan dalam 15 minit menggunakan data GPS. Ini jauh lebih pantas daripada yang mungkin dilakukan dengan kaedah semasa.
"Amaran tsunami adalah perlumbaan terhadap masa," kata pengarang bersama Dr. Seth Stein, Jabatan Sains Geologi, Northwestern University, Evanston, Ill. mengeluarkan amaran. Perkara ini harus dilakukan dengan cukup cepat agar peringatan tersebut dapat disebarkan kepada pihak berwajib di daerah yang terkena dampak sehingga mereka dapat melaksanakan rencana respons. Bersama dengan data seismometer dan pelampung laut, GPS menambah alat lain yang dapat meningkatkan penilaian bahaya tsunami di masa depan. "
"Kita akan selalu memerlukan seismologi sebagai tahap waspada pertama untuk gempa besar, dan kita memerlukan pelampung laut untuk benar-benar merasakan gelombang tsunami," tambah Blewitt. "Kelebihan memasukkan GPS dalam sistem peringatan adalah dengan cepat memberitahu berapa banyak dasar laut bergerak, dan maklumat itu dapat langsung menggerakkan model tsunami."
Kaedah baru, yang disebut perpindahan GPS, berfungsi dengan mengukur masa isyarat radio dari satelit GPS tiba di stesen darat yang terletak dalam jarak beberapa ribu kilometer dari gempa. Dari data ini, saintis dapat mengira sejauh mana stesen bergerak kerana gempa. Mereka kemudian dapat memperoleh model gempa dan ukuran sebenarnya dari gempa tersebut, yang disebut 'momen magnitud'. Besarnya ini secara langsung berkaitan dengan potensi gempa untuk menghasilkan tsunami.
Seperti yang digambarkan oleh gempa Sumatera pada skala 9.2-9.3 Disember 2004, kaedah saintifik semasa mengalami kesukaran untuk menentukan magnitud momen untuk gempa yang sangat besar. Gempa itu pertama kali diperkirakan 8.0 menggunakan teknik seismologi yang dirancang untuk analisis cepat. Kerana teknik ini memperoleh anggaran dari gelombang seismik pertama yang mereka catat, mereka cenderung meremehkan gempa yang lebih besar daripada sekitar 8.5. Itu adalah ukuran anggaran yang diperlukan untuk menghasilkan tsunami besar di lautan. Anggaran awal adalah sebab utama pusat amaran di Pasifik memandang rendah potensi tsunami gempa.
Potensi GPS untuk menyumbang kepada peringatan tsunami menjadi nyata setelah gempa Sumatera. Pengukuran GPS menunjukkan bahawa gempa menggerakkan tanah secara kekal lebih dari 1 sentimeter (0.4 inci) sejauh India, sekitar 2.000 kilometer (1.200 batu) dari pusat gempa. "Dengan isyarat seperti itu, gempa bumi yang besar tidak dapat disembunyikan," kata Blewitt. "Kami membuat hipotesis bahawa jika data GPS dapat dianalisis dengan cepat dan tepat, mereka dengan cepat akan menunjukkan ukuran sebenar dan potensi tsunami gempa."
Untuk menguji kemungkinan pendekatan mereka, para saintis menggunakan perisian pemprosesan data kedudukan satelit NASA untuk menganalisis data dari 38 stesen GPS yang terletak pada jarak yang berbeza dari pusat gempa Sumatera. Perisian menunjukkan lokasi tepat stesen dalam jarak 7 milimeter (0.3 inci). Hanya data yang tersedia dalam masa 15 minit dari gempa yang digunakan. Hasil menunjukkan sebahagian besar perpindahan tanah kekal berlaku dalam beberapa minit dari kedatangan gelombang seismik pertama. Analisis mereka menyimpulkan model gempa bumi dan kekuatan momen 9.0, sangat hampir dengan ukuran akhir gempa yang dikira.
"Memodelkan gempa bumi dengan GPS memerlukan kemampuan masa nyata yang kuat untuk meramalkan di mana satelit GPS berada di angkasa dengan ketepatan yang tepat, seperti yang dilakukan oleh perisian kami," kata Dr Frank Webb, seorang ahli geologi JPL. "Teknik ini meningkatkan anggaran cepat mengenai ukuran sebenar gempa bumi hebat dan meningkatkan kemampuan pemodelan tsunami masa nyata."
Hasil kajian diterbitkan dalam Geophysical Research Letters.
JPL dikendalikan untuk NASA oleh California Institute of Technology.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA / JPL
