October 6, 2022

Pada tanggal 26 Juni 2018, bumi bergemuruh di bawah kura-kura raksasa yang sedang tidur di Pulau Isabela di Galapagos. Tidak lama kemudian, Sierra Negra, gunung berapi yang menjulang di atas pulau, mulai meletus. Selama dua bulan berikutnya, celah gunung berapi memuntahkan lava yang cukup untuk menutupi area seluas sekitar 19 mil persegi.

Itu bukanlah letusan pertama Sierra Negra: Itu meledak setidaknya tujuh kali dalam satu abad terakhir saja. Namun yang membuat fenomena 2018 menjadi istimewa adalah para ahli geologi telah memperkirakan tanggal letusan pada awal Januari. Bahkan, mereka hampir mendapatkannya pada hari yang tepat.

Itu adalah ramalan yang beruntung, tentu saja. Sekarang, dalam sebuah makalah yang diterbitkan di jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuan hari ini, mereka telah mengetahui mengapa perkiraan mereka tepat sasaran—dan bagaimana mereka dapat membuat simulasi mereka menjadi benar lagi. Sierra Negra hanyalah salah satu gunung berapi di kepulauan yang jarang berpenghuni, tetapi ketika ratusan juta orang di seluruh dunia tinggal di zona bahaya vulkanik, menerjemahkan prakiraan ini ke kawah lain dapat menyelamatkan banyak nyawa.

[Related: A 1930s adventure inside an active volcano]

“Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan, tapi … prakiraan gunung berapi mungkin menjadi kenyataan dalam beberapa dekade mendatang,” kata Patricia Gregg, ahli geologi di University of Illinois Urbana-Champaign dan salah satu penulis makalah.

Peramalan letusan seperti meramalkan cuaca. Dengan begitu banyak variabel dan bagian yang bergerak, semakin sulit untuk melukiskan gambaran momen ketika mencoba memproyeksikan lebih jauh ke masa depan. Anda mungkin memercayai ramalan untuk besok, tetapi Anda mungkin tidak begitu ingin memercayai ramalan untuk seminggu lagi.

See also  Bagaimana cara mengarungi lautan tanpa kompas?

Itu membuat perkiraan Sierra Negra Gregg dan rekan-rekannya—lima bulan sebelum letusan—lebih beruntung. Meskipun gunung berapi mulai menggerutu pada saat itu, dengan lonjakan aktivitas seismik, para peramal sendiri setuju bahwa itu adalah pertaruhan.

“Itu selalu dimaksudkan untuk menjadi ujian,” kata Gregg. “Kami tidak terlalu percaya pada perkiraan kami yang akurat.”

Tapi Sierra Negra adalah laboratorium yang ideal untuk menyempurnakan prakiraan gunung berapi. Karena meletus sekali setiap 15 atau 20 tahun, itu mendapat banyak pengawasan, dengan para ilmuwan dari Ekuador dan di seluruh dunia terus memantaunya. Pada tahun 2017, instrumen mereka mengambil gemuruh baru yang menunjukkan letusan di masa depan.

[Related: How to study a volcano when it destroys your lab]

Para ahli tahu bahwa gunung berapi seperti Sierra Negra meledakkan puncaknya ketika magma menumpuk di reservoir di bawahnya. Karena semakin banyak magma yang menekan batuan di sekitarnya, itu menempatkan bumi di bawah tekanan yang terus meningkat. Akhirnya, sesuatu harus diberikan. Bebatuan pecah, dan magma mulai menerobos. Jika ahli geologi dapat memahami dengan tepat bagaimana batu-batuan itu runtuh, mereka dapat memperkirakan kapan titik patah itu akan terjadi.

Gregg dan rekan mengandalkan metode yang akrab dengan peramal cuaca atau iklim: Mereka menggabungkan data pengamatan aktivitas tanah gunung berapi dengan prediksi dari simulasi. Mereka kemudian menggunakan gambar radar satelit dari tanah di bawah Sierra Negra untuk melihat apa yang dilakukan reservoir magma yang membengkak, dan menjalankan model pada superkomputer untuk mempelajari apa yang terjadi selanjutnya.

Berdasarkan bagaimana magma menggembung pada Januari 2018, perkiraan mereka menyoroti kemungkinan letusan antara 25 Juni dan 5 Juli. Levelnya terus meningkat pada tingkat yang sama selama beberapa bulan ke depan—dan letusan dimulai pada 26 Juni, sesuai jadwal.

See also  Bagaimana mobil otonom belajar mengemudi off-road

“Jika ada yang berubah selama bulan-bulan itu, perkiraan kami tidak akan berhasil,” kata Gregg.

“Kebetulan yang sangat erat dari perkiraan penulis dengan permulaan letusan pasti melibatkan beberapa keberuntungan, tetapi itu sendiri memberi tahu kita sesuatu,” kata Andrew Bell, ahli geologi di University of Edinburgh, yang telah mempelajari Sierra Negra tetapi bukan ahli geologi. penulis di atas kertas.

Gunung berapi Sierra Negra tampaknya diam. Setor Foto

Jadi, pada tahun-tahun setelahnya, Gregg dan rekan-rekannya menyisir kembali perhitungan mereka untuk menentukan apa yang mereka lakukan dengan benar—dan “sesuatu” itu. Mereka menjalankan lebih banyak simulasi menggunakan data dari letusan yang sebenarnya untuk melihat seberapa dekat mereka dengan kenyataan.

Apa yang mereka temukan adalah bahwa penumpukan magma tetap relatif konstan selama paruh pertama tahun 2018. Pada akhir Juni, reservoir telah memberikan tekanan yang cukup terhadap bagian bawah gunung berapi untuk memicu gempa bumi yang cukup kuat. Tampaknya itu adalah pukulan terakhir, memecahkan batu dan membiarkan magma mengalir.

Praktik mensimulasikan fenomena bersejarah untuk memeriksa keakuratan model prakiraan ini kadang-kadang disebut “hindcasting” dalam meteorologi. Selain Sierra Negra, Gregg dan rekan-rekannya telah memeriksa letusan tua dari Sumatra, Alaska, dan bawah air di lepas pantai Cascadia.

[Related: Tonga’s historic volcanic eruption could help predict when tsunamis strike land]

Tetapi apakah mungkin menggunakan teknik peramalan yang sama di berbagai wilayah di dunia? Setiap gunung berapi itu unik, yang berarti ahli geologi perlu menyesuaikan model mereka. Dengan melakukan itu, bagaimanapun, penulis di balik studi Sierra Negra menemukan beberapa kesamaan dalam bagaimana gerakan tanah diterjemahkan ke dalam kemungkinan letusan.

Model peramalan yang lebih baik juga berarti bahwa para ilmuwan belajar lebih banyak tentang proses fisik yang menyebabkan gunung berapi bergemuruh saat mereka mencoba mencocokkan simulasi dengan kondisi dunia nyata. “Membuat prakiraan kuantitatif yang sebenarnya sebelum peristiwa itu terjadi adalah hal yang menantang untuk dilakukan,” kata Bell, “tetapi penting untuk dicoba.”

See also  Is Intraday Buying and selling Worthwhile?