Bagaimana Gempa Mempengaruhi Biosfer dan Hidrosfer

Bumi terbuat dari potongan-potongan besar yang bergerak yang disebut lempeng tektonik yang mendorong satu sama lain dengan kekuatan besar. Ketika satu lempeng tiba-tiba memberi jalan kepada lempeng lainnya, gempa bumi terjadi. Gempa bumi mempengaruhi biosfer, lapisan permukaan bumi di mana kehidupan bisa ada. Ini termasuk semua air di atau dekat permukaan bumi, hidrosfer. Tingkat keparahan gempa bumi meningkat seiring dengan besarnya (ukuran relatifnya yang diukur dengan seismograf) meningkat dan menurun seiring dengan bertambahnya jarak dari patahan yang menyebabkannya.

Sebagian besar kehancuran kehidupan manusia dalam gempa bumi disebabkan oleh runtuhnya bangunan, yang dalam bahasa fisika disebabkan oleh kombinasi gelombang tubuh dan permukaan. Gelombang ini menyebabkan tanah, dan bangunan yang bertumpu di atas tanah, bergetar dengan cara yang kompleks. Gelombang berjalan melalui fondasi bangunan dan melawan inersia mereka, atau penolakan terhadap perubahan. Tekanan ditempatkan pada dinding dan sambungan, yang menghancurkan bangunan yang belum dibangun untuk menahannya.

Gempa bumi dapat menyebabkan beberapa jenis tanah longsor. Jenis tanah longsor akibat gempa yang paling umum adalah jatuhan batu yang terjadi pada lereng yang curam. Longsoran tanah dapat terjadi pada lereng curam yang umumnya stabil, tetapi tanahnya berbutir halus dan tidak tertahan kuat pada tempatnya. Tanah longsor bawah laut dapat terjadi di delta dan dapat menyebabkan kerusakan fasilitas pelabuhan, seperti yang terjadi di Seward, Alaska pada tahun 1964.

Tanah berpasir yang biasanya stabil dan mendukung dapat bercampur dengan air saat terjadi gempa dan menjadi seperti pasir hisap — mirip dengan apa yang terjadi ketika Anda menggoyangkan jari-jari kaki Anda di pasir dekat garis air di pantai. Hasilnya adalah pencairan, yang dapat bermanifestasi dalam beberapa cara. Penyebaran lateral adalah gerakan menyamping dari area tanah yang luas pada lereng yang landai. Tanah dapat bergerak dari 10 hingga 150 kaki dan dapat merusak jaringan pipa bawah tanah. Kegagalan aliran adalah lapisan material utuh yang naik di atas lapisan tanah cair, di darat atau di bawah air. Bergerak dengan kecepatan puluhan mil per jam, kegagalan aliran bisa sangat merusak. Tanah yang biasanya menopang suatu bangunan atau struktur lain mengalami kehilangan kekuatan dukung ketika dicairkan, sehingga struktur yang ditopang itu mengendap dan miring. Pukulan pasir terjadi ketika goncangan strata cair yang berkepanjangan menyebabkan erupsi air dari lapisan pasir.

Gempa bumi dapat mengubah aliran air tanah dari mata air dengan menyebabkan ekspansi dan kontraksi akuifer dari mana mata air mengalir. Perubahan tersebut dapat bersifat sementara atau permanen. Patahan gempa juga dapat mengakibatkan saluran aliran offset dan kolam sag, air yang terkumpul di depresi sepanjang garis patahan strike-slip. Sejauh ini, efek terbesar gempa bumi di hidrosfer adalah tsunami, yang berarti “gelombang pelabuhan” dalam bahasa Jepang. Tsunami dihasilkan dari pergeseran vertikal tiba-tiba di dasar laut, biasanya di mana lempeng tektonik bertemu, yang dapat disebabkan oleh gempa bumi, tanah longsor atau gunung berapi. Gelombang kecil, umumnya hanya beberapa meter, dihasilkan. Namun, ketika kedalaman air berkurang di dekat daratan, ketinggian gelombang meningkat berkali-kali lipat, dan mampu menyebabkan kehancuran besar-besaran ratusan atau ribuan mil dari lokasi gempa bumi. Bentuk miniatur tsunami yang dapat terjadi di danau disebut seiche.

Gempa bumi besar dapat meningkatkan ketinggian gunung di mana saja dari beberapa inci hingga beberapa kaki. Ketika satu sisi patahan bergerak ke atas relatif terhadap sisi lain dari patahan, itu menciptakan punggungan curam yang disebut lereng curam. Ketika gempa bumi berulang terjadi di sepanjang patahan, batu di sepanjang patahan itu pecah dan menjadi sasaran erosi yang, seiring waktu, dapat membentuk lembah di zona patahan. Sesar dapat mengganggu pergerakan air tanah, menaikkan atau menurunkan levelnya dan menyebabkan terbentuknya kolam atau mata air. Sebuah patahan strike-slip di permukaan tanah ditampilkan sebagai gangguan dangkal panjang yang disebut moletrack.