Gelombang seismik dari gempa besar mudah dilihat—bayangkan gambar klasik seismograf, pensil menggoreskan gelombang tanda pada kertas yang berputar saat getaran tiba. Bahkan bagi mata yang sangat terlatih, PEGS hanyalah coretan, tidak dapat dibedakan dari kebisingan. Sulit untuk membuktikan bahwa mereka ada di sana. Pada tahun 2017, identifikasi awal PEGS dalam knowledge seismik Tohoku mendapat penolakan dari seismolog lainnya.

Namun seiring waktu, para peneliti telah mengumpulkan lebih banyak pengamatan dari gempa bumi di seluruh dunia. “Saya berhasil meyakinkan diri sendiri bahwa teori itu benar,” kata Maarten de Hoop, seismolog komputasional di Rice College yang tidak terlibat dalam penelitian. Terinspirasi sebagian oleh kontroversi mengenai deteksi dini, dia berangkat untuk membuktikan secara matematis apakah fluktuasi gravitasi harus dapat diamati. Kuncinya, katanya, adalah melihat knowledge dari saat-saat awal gempa, sebelum gelombang-P tiba di sensor. Pada saat itu, kedua gaya “tidak sepenuhnya membatalkan satu sama lain”, yang berarti secara teoritis ada sinyal yang dapat ditemukan dalam kebisingan. Tetapi pertanyaan apakah seismolog benar-benar dapat memisahkan keduanya tetap ada.

Penelitian baru menawarkan validasi awal yang mereka bisa, kata de Hoop. Satu hal yang jelas adalah bahwa instrumen saat ini hanya dapat membedakan sinyal gravitasi dari knowledge berisik lainnya selama gempa bumi terbesar—yang berkekuatan lebih dari 8,0, seperti gempa megathrust besar yang memengaruhi tempat-tempat seperti Jepang, Alaska, dan Cile. Karena gempa bumi besar itu jarang terjadi, tim Licciardi membuat kumpulan knowledge hipotetis gempa bumi, memercikkan kebisingan seismik dunia nyata yang diamati di stasiun-stasiun di seluruh Jepang. Ini digunakan untuk melatih algoritme pembelajaran mesin yang akan mendeteksi awal gempa dan memperkirakan ukurannya berdasarkan sinyal gravitasi.

Ketika para peneliti menerapkan mannequin ke knowledge real-time dari sensor selama gempa Tohoku, dibutuhkan sekitar 50 detik knowledge untuk memberikan deteksi yang akurat, mengalahkan pendekatan canggih baru-baru ini, termasuk metode GPS berbasis ruang angkasa yang mengukur pergerakan tanah tepat setelah gempa. Perbedaan delapan detik mungkin terdengar kecil, tetapi “masih banyak dalam konteks peringatan dini,” catat Licciardi—terutama dalam skenario seperti gempa Tohoku, di mana penduduk pesisir hanya diberi waktu beberapa menit untuk mengungsi untuk mengantisipasi datangnya tsunami.

Selain itu, para peneliti mencatat bahwa mannequin tersebut lebih akurat dalam memperkirakan ukuran gempa, yang sangat penting dalam memprediksi ukuran tsunami. Di Jepang pada tahun 2011, perkiraan awal gempa sub-8.0 menunjukkan gelombang yang jauh lebih kecil.

Metode ini masih jauh dari praktis. Thomas Heaton, seorang seismolog di CalTech, menjelaskan perburuan berkelanjutan untuk gangguan gravitasi sebagai “palu yang mencari paku,” memberikan kemajuan dalam pendekatan yang lebih tradisional untuk deteksi gempa — termasuk di Jepang, di mana para pejabat menanggapi Tohoku dengan menambahkan lebih banyak sensor di sepanjang zona subduksi lepas pantai dan memperluas mannequin mereka untuk memperhitungkan gempa bumi besar, lebih dari 9,0. Baginya, tugas terbesar sistem peringatan dini adalah membuat peringatan menjadi lebih praktis: menguji metode yang ada sehingga jika peringatan dikeluarkan, orang akan mendengarnya dan tahu bagaimana harus bereaksi. “Masalah kita bukanlah sensor. Ini tentang cara mendapatkan knowledge dari sistem dan memberi tahu orang apa yang harus dilakukan,” katanya.

Tapi de Hoop, yang menyebut dirinya “antusias” dengan karya baru ini, mencatat bahwa ini memberikan peta jalan untuk meningkatkan metode dengan knowledge dan teknik pembelajaran mesin yang lebih baik. Kunci untuk membuat ini berfungsi untuk gempa yang lebih umum dan lebih kecil adalah mencari tahu cara menurunkan ambang batas magnitudo untuk mendeteksi sinyal gravitasi—sesuatu yang mungkin memerlukan sensor yang secara langsung mendeteksi perubahan medan gravitasi. “Saya pikir ada banyak informasi di luar sana, dan banyak pekerjaan yang harus dilakukan,” katanya.