Penelitian baru mengungkapkan bahwa lapisan tebal tanah liat licin di dasar laut berperan penting dalam memperburuk bencana gempa bumi Tohoku tahun 2011 dan tsunami berikutnya di Jepang. Temuan ini, yang dipublikasikan pada bulan Desember 2025 di Science, memberikan wawasan mengapa tsunami lebih besar dan lebih terkonsentrasi dibandingkan pemahaman sebelumnya – dan dapat membantu menyempurnakan peringatan gempa bumi di masa depan.
Peran Tanah Liat Bawah Permukaan
Gempa tahun 2011 yang berkekuatan 9,1 skala richter ini dipicu oleh pergerakan Lempeng Pasifik yang meluncur di bawah Jepang pada zona subduksi. Para peneliti sekarang percaya bahwa lapisan tanah liat, setebal 30 meter (98 kaki), bertindak sebagai titik lemah pada garis patahan tersebut. Tanah liat “dengan gesekan rendah” ini, seperti dijelaskan oleh Ron Hackney, ahli geofisika di Universitas Nasional Australia, memungkinkan energi gempa terfokus ke atas daripada menyebar secara horizontal.
“Ini bisa tergelincir dengan sangat mudah,” jelas Hackney, menyoroti bagaimana sifat-sifat tanah liat memusatkan daya dorong dasar laut ke atas.
Gerakan terkonsentrasi ini mengangkat dasar laut sebesar 50 hingga 70 meter (164 hingga 230 kaki) sepanjang 500 kilometer (310 mil), memicu tsunami besar yang menggenangi wilayah Jepang seluas 561 kilometer persegi (217 mil persegi). Pecahnya patahan juga tidak seluas yang diperkirakan, sehingga semakin memperparah perpindahan vertikal.
Pengeboran ke Sumber
Penemuan ini tidak bersifat teoritis: pada tahun 2024, sebuah tim yang dipimpin oleh Hackney melakukan pengeboran langsung ke zona patahan di atas kapal penelitian Chikyu. Setelah menembus lebih dari 8.000 meter (26.000 kaki) di bawah permukaan laut, mereka mengekstraksi inti sedimen dari patahan dan Lempeng Pasifik.
Analisis terhadap inti-inti ini mengkonfirmasi adanya lapisan tanah liat tebal dan lengket yang telah terakumulasi selama sekitar 130 juta tahun. Tanah liat ini terkompresi ketika Lempeng Pasifik menunjam ke bawah Jepang, menciptakan titik lemah mekanis pada struktur batuan. Hasilnya adalah zona yang rawan rusak karena tekanan.
Implikasi terhadap Penilaian Risiko di Masa Depan
Temuan ini menunjukkan bahwa lapisan tanah liat serupa mungkin ada di zona subduksi lain, sehingga berpotensi mempengaruhi perilaku gempa bumi di masa depan. Beberapa bukti menunjukkan keberadaan mereka di dekat Sumatra, Indonesia, tempat terjadinya tsunami Samudera Hindia tahun 2004. Namun, komposisi zona patahan di wilayah seperti Semenanjung Kamchatka masih kurang dipahami.
Penelitian ini menggarisbawahi pentingnya studi bawah permukaan yang terperinci untuk meningkatkan penilaian bahaya gempa bumi dan menyempurnakan sistem peringatan dini. Pemahaman yang lebih baik mengenai titik-titik lemah ini dapat membantu pihak berwenang memberikan prediksi yang lebih akurat dan strategi kesiapsiagaan bencana yang lebih efektif.
Kehadiran lapisan tanah liat ini merupakan bagian penting dari teka-teki dalam memahami skala tsunami tahun 2011, dan mungkin menjadi faktor kunci dalam menilai potensi kejadian berskala besar di masa depan di zona subduksi di seluruh dunia.
