10 Aktivitas Manusia Ini Ternyata Bisa Picu Gempa, Apa Saja?

Saat ini, salah satu cara paling umum yang dapat dilakukan manusia untuk memicu gempa bumi adalah fracking, atau juga dikenal sebagai fraktur (pengeboran) hidrolik. Fracking dilakukan dengan menyuntikkan campuran cairan ke dalam bumi untuk menciptakan retakan, memungkinkan pergerakan serta ekstraksi minyak dan gas alam untuk tahap selanjutnya. Air yang disuntikkan ke lapisan batuan juga akhirnya kembali naik bersama minyak dan gas alam. Ketika naik kembali, air tersebut terpisah dan dipompa kembali ke sumur pembuangan dan meresap ke dalam batuan. Hal ini bisa menyebabkan perubahan tekanan dan mengganggu patahan serta memicu gempa bumi.

Di Oklahoma, Amerika Serikat, empat dari lima gempa bumi terbesar yang pernah dialami negara bagian tersebut disebabkan oleh aktivitas manusia yang terkait dengan fracking. Itu artinya, 2 persen dari gempa bumi di Oklahoma terkait dengan fracking. Meskipun U.S. Geological Society mengklaim bahwa fracking itu tidak menyebabkan gempa bumi, tapi lembaga tersebut mengakui bahwa peningkatan gempa bumi di Amerika Serikat bagian tengah, disebabkan oleh pembuangan cairan limbah yang merupakan produk sampingan dari produksi minyak.

Namun, beberapa ilmuwan menegaskan bahwa pembuangan cairan limbah bukanlah satu-satunya bagian dari fracking yang menyebabkan gempa bumi. Menurut sebuah studi tahun 2016 yang diterbitkan di Science, para peneliti di Kanada menghubungkan tindakan fracking dengan terjadinya gempa bumi di Alberta, Kanada. Sementara itu, Basis Data Gempa Bumi Akibat Aktivitas Manusia juga mencatat bahwa lebih dari 400 gempa bumi di seluruh dunia diyakini disebabkan oleh fracking atau aktivitas terkait fracking.

Proyek penambangan merupakan penyebab umum terjadinya gempa bumi yang disebabkan oleh manusia. Hal ini terjadi karena sejumlah besar batuan dan tanah diambil selama penambangan. Alhasil, aktivitas ini menyebabkan perubahan tegangan pada massa batuan di sekitarnya bersamaan dengan pembentukan patahan dan bidang retakan.

Adapun, menurut studi yang dilakukan oleh Miles P. Wilson, dkk., berjudul "Anthropogenic Earthquakes in the UK: A National Baseline Prior to Shale Exploitation" (2015), dalam jurnal Marine and Petroleum Geology, menemukan bahwa sekitar 37 persen dari semua gempa bumi yang disebabkan oleh manusia disebabkan oleh aktivitas penambangan. Nah, penambangan batubara sebagai penyebab utamanya. Di negara seperti Inggris Raya, seiring dengan penurunan produksi batubara, jumlah gempa bumi yang disebabkan oleh manusia juga menurun.

Di Newcastle, New South Wales, Australia, munculnya industri pertambangan pada tahun 1801 mengakibatkan peningkatan aktivitas seismik di wilayah tersebut sepanjang abad ke-19 hingga ke-20. Pada tahun 2014, gempa bumi terbesar yang terkait dengan penambangan di Afrika Selatan tercatat dengan magnitudo 5,5 dan berasal dari daerah penambangan emas. Akibatnya, seorang laki-laki berusia 31 tahun meninggal akibatnya.

Nah, di Jerman, penambangan garam mengakibatkan gempa bumi dengan magnitudo 5,6. Terkadang, penambangan bahkan dapat menyebabkan ribuan gempa bumi kecil sepanjang tahun, seperti yang terjadi di Distrik Tembaga Legnica-Glógow di Kabupaten Polkowice, Polandia, tulis Frontiers in Earth Science. Umumnya, runtuhan terowongan selama penambangan paling sering menjadi penyebab gempa bumi.

Dan aktivitas penambangan itu sendiri bukanlah satu-satunya hal yang bisa menyebabkan gempa bumi. Pada 6 Agustus 2007, runtuhan tambang batubara di Tambang Crandall Canyon di Utah, Amerika Serikat, memicu gempa bumi berkekuatan magnitudo 3,9.

Pembangunan bendungan juga dikaitkan dengan aktivitas seismik yang disebabkan oleh manusia. Salah satu contoh terbesarnya adalah gempa bumi Koynanagar tahun 1967 di Maharashtra, India. Menurut penelitian yang ditulis Anil K. Chopra, berjudul "The Koyna Earthquake and the Damage to Koyna Dam" (1972), dalam jurnal Bulletin of the Seismological Society of America, gempa dengan magnitudo antara 6,3 sampai 7,5 ini merupakan gempa bumi yang disebabkan oleh tekanan akibat berat air setelah bendungan diisi pada tahun 1963.

Gempa bumi tersebut merupakan gempa terkuat yang pernah dialami di wilayah itu. Akibatnya, hampir 200 orang tewas, serta ribuan orang lainnya mengungsi. Diperkirakan bahwa hingga lima dari sembilan gempa bumi terkuat yang pernah tercatat di semenanjung India disebabkan oleh aktivitas manusia yang terkait dengan bendungan.

Pengetahuan bahwa bendungan bisa menyebabkan gempa bumi sebenarnya bukan hal baru, karena pertama kali dilaporkan pada tahun 1932, ketika bendungan Hoover di AS dibangun. Sejak itu, antara 70 sampai 230 gempa bumi disebabkan oleh penampungan air di waduk atau bendungan. Salah satu bencana bendungan paling mematikan dalam sejarah atau bendungan Vajont di Italia juga disebabkan oleh gempa bumi yang diakibatkan oleh pengisian bendungan.

American Geophysical Union menjelaskan bahwa, setelah pembangunan Bendungan Vajont di Erto e Casso, Italia, di bawah Monte Toc dimulai, terjadi getaran dan tanah longsor. Namun, peringatan tentang potensi gempa bumi ini diabaikan bahkan ketika getaran terus berlanjut, saat bendungan diisi pada tahun 1960. Kemudian, pada tahun 1963, getaran tersebut memicu tanah longsor yang menyebabkan banjir lebih dari 13 miliar galon air ke Lembah Piave. Sekitar 2.000 orang tewas dalam banjir tersebut, dan beberapa desa hancur total.

Fracking bukanlah satu-satunya metode ekstraksi minyak dan gas alam yang menyebabkan gempa bumi. Bahkan pengeboran minyak konvensional dan ekstraksi gas alam juga diketahui menyebabkan gempa bumi. Peningkatan aktivitas seismik di Los Angeles, California, antara tahun 1920-an sampai 1940-an dikaitkan dengan pengeboran minyak di daerah tersebut. Meskipun diyakini bahwa alih-alih secara langsung menyebabkan gempa bumi, pengeboran minyak mempercepat terjadinya gempa bumi tersebut. Gempa bumi Long Beach tahun 1933 adalah salah satu dari banyak gempa bumi pada masa itu yang dikaitkan dengan pengeboran minyak.

Penginjeksian air (waterflooding), teknik yang digunakan dalam produksi minyak yang melibatkan penyuntikan air ke dalam reservoir, juga terbukti menyebabkan gempa bumi. Setelah ladang minyak di Snyder, Texas, diinjeksikan air antara tahun 1957—1982, serangkaian gempa bumi tercatat hingga tahun 1982. Sebuah studi yang ditulis oleh Wei Gan dan Cliff Frohlich, berjudul "Gas Injection May Have Triggered Earthquakes in the Cogdell Oil Field, Texas" (2013), yang diterbitkan di PNAS, juga menunjukkan bahwa injeksi karbon dioksida, yang juga digunakan dalam produksi minyak, telah berkontribusi pada peningkatan aktivitas seismik di Texas.

Beberapa sumur minyak beroperasi dan melakukan injeksi air limbah ke lapisan batuan yang lebih dangkal untuk mengurangi kemungkinan terjadinya gempa bumi. Namun, menurut penelitian Thomas H. W. Goebel dan Emily E. Brodsky, berjudul "The Spatial Footprint of Injection Wells in a Global Compilation of Induced Earthquake Sequences" (2018), dalam jurnal Science, hal ini justru menyebabkan gempa bumi yang lebih sering dan lebih kuat daripada injeksi yang lebih dalam. Injeksi dangkal telah ditemukan menyebabkan gempa bumi dengan magnitudo hingga 4,7, sedangkan injeksi air limbah yang lebih dalam menyebabkan gempa bumi yang lebih kecil dengan magnitudo 2,0.

Ekstraksi gas alam bisa meningkatkan aktivitas seismik. Di Groningen, Belanda, antara tahun 1999—2014, terjadi peningkatan baik frekuensi maupun intensitas gempa bumi, dengan magnitudo meningkat dari 1,5 menjadi 3,6, menurut Risk Analysis. Pada Juni 2023, pemerintah Belanda memutuskan untuk menghentikan operasi di ladang gas Groningen, salah satu ladang gas alam terbesar di dunia, pada Oktober 2023, karena peningkatan aktivitas seismik yang disebabkan oleh ekstraksi gas alam.

Nah, dari tahun 1976—1984, Gazli, Uzbekistan, juga mengalami tiga gempa bumi berkekuatan magnitudo 7,0 di wilayah yang dulunya sebagian besar tidak rawan gempa. Adapun, ketiga gempa bumi ini dikaitkan dengan aktivitas ladang gas Gazli.

Di Amerika Serikat, Colorado juga mengalami peningkatan aktivitas seismik karena produksi gas alam di dekatnya. Di wilayah barat Las Animas County, tercatat ada 12 gempa bumi antara tahun 2001—2013. Meskipun tidak ada korban luka akibat gempa bumi yang disebabkan oleh penambangan gas alam di wilayah Colorado, gempa bumi tersebut menyebabkan kerugian ratusan ribu dolar. Dan menurut Vrije Universiteit Amsterdam, salah satu bahaya terbesar dari gempa bumi yang disebabkan oleh penambangan gas alam adalah kenyataan bahwa gempa bumi berikutnya mungkin terjadi bertahun-tahun, bahkan puluhan tahun kemudian.

Selama beberapa dekade terakhir, Carbon Capture and Storage (CCS) atau penangkapan dan penyimpanan karbon menjadi metode populer untuk menghindari emisi karbon. Namun, salah satu metode CCS adalah memompa karbon dioksida cair ke bawah tanah ke dalam batuan berpori. Rupanya, metode ini menyebabkan gempa bumi hingga magnitudo 3 atau lebih. Beberapa dari 100 gempa bumi di Texas Barat antara tahun 2009—2010 disebabkan oleh CCS.

Adapun, menurut penelitian yang dilakukan Yuji Sano, dkk., berjudul "Groundwater Anomaly Related to CCS-CO2 Injection and the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake in Japan" (2020), yang diterbitkan dalam Frontiers in Earth Science menyebutkan bahwa CCS juga menyebabkan gempa bumi Hokkaido Timur Iburi tahun 2018 di Jepang. Namun, penemuan ini masih diperdebatkan di antara para peneliti. Bahkan, beberapa peneliti menolak hal tersebut.

Sayangnya, tidak ada konsistensi mengenai CCS mana yang menyebabkan gempa bumi. Namun, jika ingin mengurangi risiko gempa bumi yang terkait dengan CCS, lebih baik menyuntikkan karbon dioksida ke dalam batuan sedimen lunak yang tidak berada di dekat garis patahan. Pada tahun 2013, para peneliti dari Universitas Yale juga menyarankan bahwa menyimpan karbon dioksida dalam batuan mafik yang reaktif secara kimia dapat membantu mencegah terjadinya gempa bumi.

Pembangkit listrik panas bumi merupakan penyebab lain dari gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas manusia di seluruh dunia. Gempa bumi paling merusak dalam sejarah Korea Selatan adalah gempa Pohang 2017. Gempa bumi ini hanyalah salah satu dari banyak gempa yang disebabkan oleh aktivitas panas bumi manusia. Dikutip Phys.org, gempa Pohang, yang terjadi di Provinsi Gyeongsang Utara, disebabkan oleh pembangkit listrik panas bumi eksperimental di dekatnya yang merebus air di bawah tanah menggunakan injeksi tekanan tinggi. Akibat kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi tersebut, lebih dari 1.000 orang mengungsi.

Gempa Basel 2006 di Swiss juga disebabkan oleh pengeboran dan pemompaan air bertekanan untuk proyek panas bumi di Kleinhüningen, yang dikenal sebagai Swiss Deep Heat Mining Project. Gempa tahun 2006 itu adalah gempa terkuat, dengan magnitudo 3,4, tetapi ada beberapa gempa kecil lainnya yang terkait dengan proyek panas bumi tersebut. Geopower Basel, yang bertanggung jawab atas proyek tersebut, akhirnya didenda lebih dari 10 juta dolar AS atau setara dengan Rp177 miliar untuk kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi itu. Dan bahkan setelah proyek tersebut tidak dilanjutkan, ada ribuan gempa kecil tercatat di wilayah tersebut.

Terlepas dari potensi manfaat energi panas bumi, direktur Layanan Seismologi Swiss di Zurich, Domenico Giardini, berpendapat bahwa teknologi tersebut belum seharusnya digunakan di tempat-tempat yang memiliki riwayat aktivitas seismik, seperti yang dikutip Live Science.

The Environment & Society Portal mengungkapkan bahwa pada tahun 1961, Angkatan Darat Amerika Serikat membuang limbah beracun dari produksi napalm dengan menyuntikkannya ke dalam sumur yang dibor di Pegunungan Rocky. Limbah tersebut berasal dari pabrik pembuatan senjata kimia di dekat Denver, Colorado, yang dikenal sebagai Rocky Mountain Arsenal. Selama lima tahun, hingga 165 juta galon limbah disuntikkan ke Pegunungan Rocky.

Selama waktu ini, menurut buletin dari U.S. Geological Survey, lebih dari 1.500 gempa bumi tercatat di wilayah tersebut, dengan peningkatan frekuensi yang drastis. Belum lagi, hampir semua gempa bumi terjadi dalam jarak 8 kilometer dari sumur tempat limbah beracun disuntikkan. Gempa bumi terkuat yang tercatat mencapai magnitudo 5,3 dan terjadi setahun setelah penyuntikan limbah dihentikan.

Nah, karena pembuangan air limbah ini menyebabkan gempa bumi, Angkatan Darat AS meninggalkan sumur tersebut pada Februari 1966. Sumur tersebut akhirnya ditutup secara permanen pada tahun 1985. Namun, meskipun sumur tersebut ditinggalkan, gempa bumi terus terjadi di wilayah itu hingga tahun 1981.

Tidak semua aktivitas seismik yang diinduksi bersifat kebetulan. Pada tahun 1969, para peneliti Amerika dari United States Geological Society bereksperimen dengan menginduksi gempa bumi melalui tekanan fluida. Meskipun para ahli geologi mengetahui bahwa tekanan fluida dapat memicu gempa bumi, mereka masih belum yakin berapa banyak tekanan yang diperlukan untuk menginduksi gempa bumi terkecil sekalipun.

Menurut studi yang ditulis C. B. Raleigh, dkk., berjudul "An Experiment in Earthquake Control at Rangely, Colorado" (1976), dalam jurnal Science, para ilmuwan memanfaatkan sumur minyak Chevron di Rangely, Colorado. Mereka menyuntikkan fluida dengan laju yang berfluktuasi dan memantau aktivitas seismik yang disebabkan oleh tekanan tersebut. Dalam salah satu eksperimen pada November 1972, setelah air dipompa ke dalam sumur, hal itu memicu serangkaian gempa bumi kecil yang berlanjut hingga air dipompa keluar pada Maret 1973. Meskipun sebagian besar gempa bumi yang terjadi selama waktu ini relatif kecil, gempa terbesar diukur dengan magnitudo 3,1.

Pada September 2015, Danau Galilea mengalami serangkaian gempa bumi yang berlangsung selama empat hari. Gempa bumi ini disebabkan oleh warga Israel yang memompa air tawar dari akuifer bawah tanah. Serangkaian gempa bumi lainnya di Danau Galilea yang berjumlah lebih dari selusin pada Juli 2018 juga dikaitkan dengan pengambilan air tanah secara berlebihan.

Di utara Delhi, India, sebuah wilayah yang dikenal sebagai Sabuk Lipatan Aravalli-Delhi juga mengalami peningkatan aktivitas seismik yang disebabkan oleh pemompaan air tanah. Kemudian pada tahun 2011, wilayah Murcia mengalami salah satu gempa bumi terburuknya dalam lebih dari setengah abad di dekat Lorca, Spanyol, ketika gempa bumi berkekuatan magnitudo 5,1 menyebabkan sembilan orang meninggal dunia. Gempa bumi tersebut disebabkan oleh pergeseran di dekat cekungan air, dan pengambilan air tanah bertanggung jawab atas kerusakan yang meluas.

Dikutip Smithsonian Magazine, beberapa peneliti meyakini bahwa pengambilan air tanah di California memengaruhi Patahan San Andreas. Pemompaan air tanah di California sebagian besar untuk keperluan irigasi dan air tanahnya sudah dikuras sejak pertengahan tahun 1800-an. Akibatnya, jumlah gempa bumi kecil meningkat. Jumlahnya berlipat ganda setiap tahun antara tahun 1984—2005. Meskipun patahan San Andreas akan selalu menjadi pusat aktivitas seismik, pengambilan air tanah mungkin memberi tekanan pada patahan tersebut.

Di Indonesia sendiri, gempa bumi sudah menjadi bagian dari kehidupan warganya. Mengingat letak wilayah Indonesia berada di jalur pertemuan tiga lempeng tektonik utama dunia dan kawasan Cincin Api Pasifik. Jadi, semata-mata bukan karena aktivitas manusia saja. Meskipun begitu, sepuluh aktivitas manusia di atas patut kita waspadai karena sudah terbukti menciptakan gempa bumi.