‘Mercon Renteng’, Pelajaran dari Gempa Amatrice (Italia) 2016

Dalam 48 jam pasca gempa kuat melanda Pegunungan Apennina di tengah-tengah Italia, sudah 250 jasad ditemukan dan diangkat dari timbunan reruntuhan bangunan. Sebanyak 365 orang lainnya ditemukan luka-luka dalam beragam tingkatan. Namun puluhan orang masih dinyatakan hilang. Sebagian dari mereka yang hilang adalah penduduk kota-kecil Amatrice (ketinggian 955 meter dpl/dari paras laut rata-rata dan populasi 3.000 jiwa) yang  berdekatan dengan episentrum gempa. Amatrice mengalami dampak terparah, separuh wilayahnya lenyap dari peta, berganti dengan timbunan puing-puing bangunan yang memerangkap banyak orang didalamnya. Kota-kecil Accumoli (ketinggian 855 meter dpl, populasi 667 jiwa) dan Arquata del Tronto (ketinggian 777 meter dpl, populasi 1.302 jiwa) juga mengalami kerusakan yang tak kalah parahnya.  Di tengah kisah sedih ini, narasi keajaiban pun bersembulan. Misalnya tentang bocah perempuan yang ditemukan selamat meski tertimbun reruntuhan bangunan Amatrice selama berjam-jam.

Gambar 1. Bagaimana Gempa Amatrice 2016 terekam sebagai usikan pada frekuensi arus elektron dalam cincin sinkrotron (jari-jari 844 meter) di ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), Grenoble (Perancis). Usikan pertama merupakan gempa utama (magnitudo 6,2). Sementara usikan kedua berasal dari gempa susulan (magnitudo 5,5) hampir sejam pasca gempa utama. Usikan terjadi akibat perubahan-kecil-sementara bentuk cincin sinkrotron seiring melintasnya gelombang gempa, dimana variasi 1 Hz setara dengan perubahan sebesar 2 mikrometer. Sumber: ESRF, 2016.

Gambar 1. Bagaimana Gempa Amatrice 2016 terekam sebagai usikan pada frekuensi arus elektron dalam cincin sinkrotron (jari-jari 844 meter) di ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), Grenoble (Perancis). Usikan pertama merupakan gempa utama (magnitudo 6,2). Sementara usikan kedua berasal dari gempa susulan (magnitudo 5,5) hampir sejam pasca gempa utama. Usikan terjadi akibat perubahan-kecil-sementara bentuk cincin sinkrotron seiring melintasnya gelombang gempa, dimana variasi 1 Hz setara dengan perubahan sebesar 2 mikrometer. Sumber: ESRF, 2016.

Korban jiwa dan kerusakan ini nampak bersesuaian dengan estimasi cepat PAGER (Prompt Assessment   of Global Earthquakes for Response) yang disajikan otoritas kegempaan Amerika Serikat, yakni USGS (United States Geological Survey). PAGER mengestimasi bahwa jumlah korban tewas akibat Gempa Amatrice 2016 ini, begitu untuk mudahnya kita sebut, akan mencapai angka antara 100 hingga 1.000 jiwa, dengan probabilitas 64 %. Sementara kerugian material diperkirakan akan mencapai angka antara US $ 1 milyar hingga US $ 10 milyar (atau antara Rp 13 trilyun hingga Rp 130 trilyun, dalam kurs US $ 1 = Rp 13.000), dengan probabilitas 35 %. Meski demikian masih terlalu dini untuk menyimpulkan seberapa menghancurkan dan merusak Gempa Amatrice 2016 ini.

Regangan Italia

Gempa Amatrice 2016 meletup pada Rabu pagi 24 Agustus 2016 Tarikh Umum (TU) pukul 08:37 WIB, atau dinihari (pukul 01:37) di Italia. Gempa terjadi kala orang-orang masih terlelap. USGS melansir gempa ini memiliki magnitudo momen 6,2 (deviasi standar 0,016) dengan sumber sangat dangkal, yakni hanya sedalam 10 km dpl. Episentrum gempa terletak di kawasan Italia bagian tengah, tepatnya di satu titik dalam Pegunungan Apennina sejarak sekitar 100 km timur laut kota Roma.  Penyebab gempa adalah mekanisme pematahan turun (normal faulting), jenis pematahan kerak bumi yang menghasilkan lembah (graben) nan khas. Berdasarkan distribusi episentrum dari lebih 200 gempa susulan dalam 24 jam pasca gempa utama dan pencitraan interfrerometri dari radas (instrumen) PALSAR pada satelit ALOS-2 milik JAXA (Jepang), sumber Gempa Amatrice 2016 adalah segmen sepanjang 20 km dengan lebar10 km. Segmen tersebut berorientasi utara-barat laut ke selatan-tenggara.

amatrice-gb2_insar

Gambar 2. Atas: sumber Gempa Amatrice 2016 berdasarkan pencitraan interferometri SAR (synthetic apperture radar) diferensial melalui satelit ALOS-2 milik JAXA (Jepang). Interferometri didasarkan pada dua citra, masing-masing diambil pada 9 September 2015 TU dan 24 Agustus 2016 TU. Sumber gempa nampak sebagai segmen seluas 20 x 10 kilometer persegi yang mengalami subsidens dengan tingkat belum diketahui. Bawah: salah satu sudut dari sesar Monte Vettore, yang menjadi bagian dari Sumber Gempa Amatrice 2016. Nampak pergeseran akibat gempa 2016 (2016 rupture) dengan lembah sesar (graben) di sisi bawah. Sementara di latarbelakang terdapat cermin sesar (slickenslide), salah satu gejala khas pematahan. Sumber: JAXA, 2016 & Univ Chiety Pescara,2016.

Gambar 2. Atas: sumber Gempa Amatrice 2016 berdasarkan pencitraan interferometri SAR (synthetic apperture radar) diferensial melalui satelit ALOS-2 milik JAXA (Jepang). Interferometri didasarkan pada dua citra, masing-masing diambil pada 9 September 2015 TU dan 24 Agustus 2016 TU. Sumber gempa nampak sebagai segmen seluas 20 x 10 kilometer persegi yang mengalami subsidens dengan tingkat belum diketahui. Bawah: salah satu sudut dari sesar Monte Vettore, yang menjadi bagian dari Sumber Gempa Amatrice 2016. Nampak pergeseran akibat gempa 2016 (2016 rupture) dengan lembah sesar (graben) di sisi bawah. Sementara di latarbelakang terdapat cermin sesar (slickenslide), salah satu gejala khas pematahan. Sumber: JAXA, 2016 & Univ Chiety Pescara,2016.

Seluruh Italia dapat dikatakan merasakan getaran akibat gempa kuat ini. Getaran maksimum terjadi di episentrum yang mencapai intensitas 9 MMI (Modifed Mercalli Intensity), jenis getaran yang sanggup menghancurkan dan meruntuhkan sebagian besar bangunan serta menggeser kedudukan pondasinya. Kota-kota terdekat dengan episentrum menerima getaran dengan intensitas 8 MMI, yang dampaknya sanggup meruntuhkan bangunan pada umumnya kecuali yang didesain tahan gempa. Kota Roma menerima getaran 4 MMI, jenis getaran ringan yang mampu membangunkan orang-orang yang sedang tidur.

USGS PAGER mengestimasi ada 13.000 jiwa yang tinggal di kawasan yang mengalami getaran 8 MMI, sementara 234.000 jiwa lainnya berdiam di kawasan yang bergetar dengan intensitas 7 MMI. Secara akumulatif, populasi yang mengalami getaran 4 MMI atau lebih diprakirakan mencapai 23,6 juta jiwa.  Dengan adanya orang-orang yang tinggal di kawasan yang tergetarkan 8 MMI, jelas secara umum terlihat bahwa Gempa Amatrice 2016 berpotensi merenggut korban jiwa. Dan itulah yang terjadi.

Di tengah semua kepiluan yang diakibatkannya, bagaimana Gempa Amatrice 2016 dapat terjadi sebenarnya relatif mudah dijelaskan. Peristiwa ini tak bisa dilepaskan dari sejarah geologi Italia. Sebagian besar negeri itu terletak di Semenanjung Apennina, dengan Pegunungan Apennina membujur tepat di tengah-tengahnya. Semenanjung itu sendiri adalah sebuah daratan yang dijepit oleh dua aktivitas geologi berbeda. Di sisi timur terdapat perairan Laut Adriatik, tempat mikrolempeng Adriatik yang adalah pecahan dari lempeng Afrika  menyelusup ke bawah lempeng Eurasia dalam proses subduksi. Sementara di sisi barat terdapat perairan Laut Tirenea yang adalah cekungan busur belakang (back-arc basin), suatu gejala khas dalam zona subduksi. Cekungan busur belakang merupakan kawasan yang berbatasan dengan tepi kontinen dan  mengalami peregangan akibat aktivitas subduksi.

Gambar 3. Peta kota Amatrice dan kerusakan yang dalaminya akibat Gempa Amatrice 2016, berdasarkan nilai interferometri koheren antara sebelum dan sesudah gempa. Nampak sebagian kota telah hancur. Sumber: JAXA, 2016.

Gambar 3. Peta kota Amatrice dan kerusakan yang dalaminya akibat Gempa Amatrice 2016, berdasarkan nilai interferometri koheren antara sebelum dan sesudah gempa. Nampak sebagian kota telah hancur. Sumber: JAXA, 2016.

Aktivitas di Laut Tirenea lebih aktif ketimbang zona subduksi di sisi timurnya. Sebagai akibatnya  Semenanjung Apennina dipaksa mengambil sikap dalam menghadapi tarikan dari sisi barat (Laut Tirenea) dengan tarikan lain dari sisi timur (Laut Adriatik).  Semenanjung ini tak punya pilihan lain kecuali mengalami peregangan  (ekstensional), khususnya di sepanjang Pegunungan Apennina sebagai tulang punggungnya. Akibatnya terbentuklah sesar-sesar aktif disekujur Pegunungan Apennina yang  didominasi oleh jenis pensesaran turun (normal faulting). Ciri khasnya pensesaran turun adalah terbentuknya lembah-lembah lurus memanjang mengikuti alur sesar di dalam pegunungan ini. Sesar-sesar aktif inilah sumber sebagian besar gempa tektonik yang mendera Italia sejak masa Romawi kuno. Hanya tinggal menunggu waktu saja sebuah titik dalam sesar-sesar ini mengalami reaktivasi, untuk kemudian melepaskan energinya dalam bentuk gempa bumi tektonik

Gempa Amatrice 2016 juga mendemonstrasikan apa yang secara sederhana disebut sebagai ‘letupan mercon renteng.’ Bila anda  kerap bermain dengan petasan, anda tentu akan mengetahui bahwa saat banyak petasan kita renteng (rangkai jadi satu dengan satu sumbu), maka kala salah  satu petasan sudah meledak, berikutnya giliran petasan lain yang berurutan yang meledak. Hal serupa juga terjadi dalam gempa tektonik. Sebuah sistem sesar aktif nan panjang umumnya tidaklah tunggal, melainkan bersegmen-segmen. Tiap segmen memiliki panjang tertentu yang relatif berbeda dibanding segmen-segmen yang ada di sebelahnya. Jumlah keseluruhan segmen tersebut mencerminkan panjang sistem sesar aktif tersebut. Dengan segmentasi ini maka sebuah gempa tektonik umumnya meletup hanya dari satu segmen dalam sistem sesar aktif itu. Meski dapat pula terjadi gempa berasal dari dua atau tiga segmen yang bergerak (melenting) bersamaan, walaupun hal ini jarang terjadi.

Begitu sebuah segmen melepaskan energinya sebagai gempa, maka ia memberikan tekanan tambahan kepada segmen lain sebelah-menyebelahnya. Sehingga peluang segmen sebelah untuk melepaskan energinya menjadi lebih besar. Demikian berulang-ulang di sepanjang sistem sesar aktif tersebut. Segmentasi itu juga memungkinkan kita mengestimasi periode perulangan kejadian gempa disegmen tersebut, sepanjang faktor-faktor yang menentukan diketahui.

Gambar 4. Lokasi segmen sumber Gempa Amatrice 2016 yang dijepit oleh segmen sumber Gempa Umbria-Marche 1997 di sebelah utaranya dan segmen sumber Gempa L'Aquila 2009 di sebelah selatannya. Diplot berdasarkan koordinat episentrum gempa-gempa di kawasan ini sejak 1997 TU. Sumber: Sudibyo, 2016.

Gambar 4. Lokasi segmen sumber Gempa Amatrice 2016 yang dijepit oleh segmen sumber Gempa Umbria-Marche 1997 di sebelah utaranya dan segmen sumber Gempa L’Aquila 2009 di sebelah selatannya. Diplot berdasarkan koordinat episentrum gempa-gempa di kawasan ini sejak 1997 TU. Sumber: Sudibyo, 2016.

Hal itu pun berlaku pada sistem sesar aktif di Pegunungan Apennina. Ia pun bersegmen-segmen. Dalam sejarahnya tiap segmen memiliki kemampuan untuk melepaskan gempa dengan magnitudo maksimum 6. Khusus di bagian tengah Apennina, sedikitnya teridentifikasi tiga segmen yang saling berurutan. Gempa Amatrice 2016 terjadi pada segmen sepanjang 25-30 km, berdasar analisis seismologi. Analisis yang sama juga memprakirakan dalam segmen tersebut  terjadi lentingan (slip) sejauh rata-rata 100 cm dari semula. Sehingga terbentuk graben baru dengan kedalaman maksimum sekitar 100 cm, meski graben ini belum tentu akan nampak di paras Bumi.

Menariknya, tepat di sisi utara segmen sumber Gempa Amatrice 2016 ini terdapat segmen lain yang sudah melepaskan energinya di masa silam. Yakni dalam peristiwa Gempa Umbria-Marche 1997. Gempa dangkal dengan magnitudo 6,1 itu  merenggut  11 jiwa dan melukai 100 orang. Sebaliknya  tepat di sisi selatan sumber Gempa Amatrice 2016 terdapat segmen lainyang juga telah melepaskan energinya. Inilah  sumber Gempa L’Aquila 2009. Dengan  magnitudo 6,3 gempa L’Aquila yang merupakan gempa dangkal membunuh 308 orang, melukai lebih dari 1.500 orang dan 65.000 orang lebih kehilangan tempat tinggal. Gempa kuat ini merupakan kejadian gempa yang berulang setiap rata-rata tiga abad sekali, terhitung sejak abad ke-15 TU. Gempa L’Aquila 2009 juga mencatatkan sejarah baru dalam ilmu kegempaan, karena inilah untuk pertama kalinya ilmuwan kegempaan dituntut ke pengadilan akibat kegagalannya memprediksi gempa kuat ini. Jadi sumber Gempa Amatrice 2016 dijepit oleh dua segmen sumber gempa yang telah melepaskan energinya lebih dahulu.

Pelajaran bagi Indonesia

Jadi dalam perspektif ‘mercon renteng’ ini, peristiwa  Gempa Amatrice 2016 adalah bencana alam yang tak terelakkan. Walaupun  kapangempa tersebut akan terjadi, khususnya selepas peristiwa  gempa 1997dan 2009, adalah diluar jangkauan ilmu kegempaan saat ini. Kita hanya tahu bahwa di tengah-tengah Pegunungan Apennina ada segmen yang terjepit oleh dua segmen yang sama-sama telah melepaskan energinya. Sehingga ia memiliki potensi cukup tinggi untuk melepaskan peristiwa gempa berikutnya. Namun kita sungguh belum bisa mengetahui kapan persisnya gempa tersebut benar-benar meletup dari segmen itu.

Pelajaran apa yang bisa diambil dari Gempa Amatrice 2016 untuk Indonesia?

Salah satunya adalah persoalan ‘mercon renteng’ ini. Beberapa sumber gempa tektonik potensial di Indonesia memiliki kecenderungan serupa. Khususnya pada sistem sesar aktif yang cukup panjang. Misalnya sepanjang zona subduksi Sumatra dan zona subduksi Jawa. Juga sepanjang sesar besar Sumatra dan sesar besar Mentawai. Juga di sepanjang sesar busur belakang Flores dan Wetar.

Gambar 5. Segmentasi sumber gempa di sepanjang subduksi Sumatra seperti terlihat jelas dari peta plotting episentrum gempa sebelum 26 Desember 2004 TU. Nampak teridentifikasi sejumlah segmen utama: Aceh (bersama Andaman dan Nicobar), Simeulue dan Nias serta Mentawai. Pasca pelepasan energi dahsyat dari segmen Aceh-Andaman-Nicobar di akhir 2004 TU, tekanan hebat ke arah selatan memaksa segmen Simeulue-Nias melepaskan energinya tiga bulan kemudian sembari menyalurkan tekanannya terus ke selatan. Inilah ‘mercon renteng’ di Indonesia. Sumber: Natawidjaja, 2007 dengan teks oleh Sudibyo, 2014.

Zona subduksi Sumatra telah terbukti menyerupai untaian ‘mercon renteng’ ini. Tatkala gempa akbar Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 (magnitudo 9,1) meletup, tiga segmen sekaligus melepaskan energinya dalam zona subduksi sepanjang 1.200 km. Akibatnya tekanan hebat pun bergeser ke selatan. Ini terbukti dalam tiga bulan kemudian tatkala gempa akbar Simeulue-Nias 27 Maret 2005 (magnitudo 8,7) melanda.  Segmen subduksi Simeulue-Nias ini terakhir mengalami gempa akbar pada 1861 TU. Dengan rata-rata perulangan kejadian gempa adalah 200 tahun, maka gempa akbar berikutnya seharusnya baru akan terjadi di sekitar 2060 TU. Namun tekanan hebat dari segmen-segmen di utaranya membuat segmen ini pun melepaskan energi lebih cepat. Pasca 2005 TU, teror seismik terus berlanjut ke selatan seiring tambahan tekanan disana. Meletuplah Gempa Bengkulu 12 September 2007 (magnitudo 8,4 dan 7,9). Kini diperkirakan masih tersisa satu segmen dengan timbunan energi besar dan tekanan luar biasa, yakni segmen Mentawai.

Teori ‘mercon renteng’ berlaku pula untuk sistem sesar besar Sumatra. Sistem sesar aktif sepanjang 1.900 km ini terbagi ke dalam 19 segmen berbeda. Setiap segmen memiliki panjang yang tak sama, bervariasi antara yang terpendek 60 km hingga yang terpanjang 200 km. Dengan panjang lebih besar ketimbang segmen-segmen di Pegunungan Apennina, setiap segmen dalam sistem sesar besar Sumatra berkemampuan membangkitkan gempa tektonik dengan magnitudo antara 6 hingga 7,5. Periode perulangan kejadian gempanya pun lebih cepat, yakni rata-rata seabad. Inilah yang membuat kawasan ini mendapat perhatian lebih. Di sisi yang sama, kewaspadaan juga harus terus menerus ditingkatkan mengingat kita memiliki mimpi terburuk gempa bumi bagi kawasan yang pernah terjadi dalam gempa dan tsunami dahsyat Aceh.

Referensi:

USGS. 2016. M6.2 – 10 km SE of Norcia, Italy. USGS Earthquake Hazards Program.

JAXA. 2016. ALOS-2/PALSAR-2 Observation Results on M 6.2 Earthquake in Central Italy.

Koch, Jean Marc. 2016. European Synchrotron Radiation Facility.

One thought on “‘Mercon Renteng’, Pelajaran dari Gempa Amatrice (Italia) 2016

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s