Gempa dan Tsunami Donggala-Palu 2018 (1), Sebuah Catatan Singkat

Sebuah gempa besar meletup di bagian tengah pulau Sulawesi yang unik pada Jumat 28 September 2018 TU (Tarikh Umum), kala Matahari sedang beranjak menuju peraduannya di kaki langit barat. Di luar dugaan, gempa ini memproduksi tsunami yang relatif besar meski diduga bersifat lokal, yang melimbur garis pantai Kota Palu dan Kabupaten Donggala. Selain itu peristiwa Gempa Donggala-Palu 2018 ini, begitu untuk selanjutnya kita namakan, juga memproduksi kerusakan bangunan yang signifikan. Evakuasi masih terus dilakukan sehingga berapa jumlah korban jiwa yang berjatuhan dalam tragedi ini belum bisa diketahui. Akan tetapi estimasi-cepat, misalnya melalui USGS PAGER, menunjukkan prognosa yang relatif buruk.

Magnitudo dan Energi

Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) mencatat Gempa Donggala-Palu 2018 meletup pada pukul 17:02 WIB atau 18:02 waktu setempat (WITA). Awalnya gempa dangkal ini (hiposentrum 10 km) memiliki magnitudo 7,7. Beberapa waktu kemudian dilakukan pembaharuan (update) menjadi magnitudo 7,5. Sementara itu United States Geological Survey (USGS), sejenis Badan Geologi-nya Amerika Serikat, juga melansir gempa ini bermagnitudo 7,5.

Gambar 1. Lokasi sumber Gempa Donggala-Palu 2018 dan kontur intensitas getaran disekelilingnya dinyatakan dalam satuan MMI (yakni 8 MMI, 7 MMI dan 6 MMI) berdasarkan publikasi USGS. Nampak kota Palu menerima getaran cukup kuat, yakni 6 MMI. Geometri sumber gempa berbentuk persegi panjang yang membujur utara-selatan dengan panjang sekitar 100 kilometer. Sumber: USGS, 2018.

Langkah pembaharuan seperti dilakukan BMKG adalah wajar dan dikerjakan pula oleh institusi-institusi geofisika manapun di dunia. Musababnya tidak semua data yang direkam seismometer (perekam gempa) langsung bisa diakses seketika. Di Indonesia sendiri, BMKG juga memiliki klausul tambahan : Aturan Lima Menit. Dimana setiap kali terjadi peristiwa gempa bumi, maka dalam tempo 5 menit BMKG sudah harus mengudarakan parameter awal gempa tersebut. Dalam kejadian-kejadian gempa besar, aturan 5 menit ini kerap mendatangkan kesulitan tersendiri. Sebab belum tentu dalam 5 menit pascagempa sinyal-sinyal seismik yang direkam seismometer disekeliling sumber gempa telah stabil. Sementara begitu sinyal telah stabil, analisis juga harus dilakukan kembali. Sehingga rilis awal parameter gempa besar kadangkala cukup berselisih dengan pembaharuan-pembaharuan berikutnya.

Namun di sisi lain, aturan 5 menit ini juga penting mengingat mayoritas sumber gempa potensial yang bisa memproduksi tsunami di Indonesia terletak cukup dekat dengan garis pantai. Dalam sejumlah simulasi, beberapa pesisir di Indonesia akan dilimbur tsunami dalam tempo 15 hingga 30 menit pascagempa. Sementara BMKG mengemban amanah untuk mengeluarkan peringatan dini tsunami dan pembaharuannya. Situasi ini memaksa parameter awal sebuah kejadian gempa bumi untuk segera dikeluarkan secepatnya. Mengingat parameter tersebut juga menjadi dasar untuk mengestimasi potensi tsunami.

Dengan magnitudo 7,5 maka Gempa Donggala-Palu 2018 melepaskan energi seismik 2.674 kiloton TNT, atau setara 134 kali lipat ledakan bom nuklir yang dijatuhkan di atas Hiroshima pada akhir Perang Dunia 2. Namun itu baru sebatas energi seismik, energi yang dirambatkan sebagai gelombang seismik anekarupa ke segala penjuru. Total energi yang diproduksi Gempa Donggala-Palu 2018 ini sesuai dengan momen seismiknya, yang mencapai 53 juta kiloton TNT atau setara dengan 3 juta butir bom nuklir Hiroshima !

Tsunami

Episentrum Gempa Donggala-Palu 2018 terletak di daratan tepatnya di kawasan Lompio, Kabupaten Donggala. Akan tetapi posisi episentrum hanyalah 3 kilometer dari pesisir Selat Makassar terdekat. Sehingga terbit dugaan sebagian sumber Gempa Donggala-Palu 2018, yakni segmen batuan yang terpatahkan sebagai sumber gempa tersebut dan bergeser, juga menjangkau dasar Selat Makassar. Khususnya di sepanjang lepas pantai barat pesisir Donggala.

Gambar 2. Hasil simulasi BMKG tentang potensi tsunami di kawasan Teluk Palu, yang dipublikasikan dalam 4 menit pasca awal Gempa Donggala-Palu 2018. Angka-angka dalam warna hitam menunjukkan prakiraan tinggi tsunami dalam cm dpl. Sementara angka berwarna merah adalah hasil observasi tinggi tsunami sesungguhnya dari stasiun pasangsurut Majene. Sumber: BMKG, 2018.

Parameter awal Gempa Donggala-Palu 2018 menjadi basis BMKG mengerjakan simulasi tsunami (modelling) berdasarkan sistem yang telah menjadi standar bagi lembaga-lembaga geofisika sejenis di dunia. Dari informasi episentrum dan magnitudo gempa (yang awalnya 7,7) diperoleh prakiraan geometri sumber gempa, dimana sebagian diantaranya terletak di dasar laut. Meski mekanisme sumber gempa ini adalah pematahan mendatar (strike slip), namun terdapat komponen kecil pematahan naik (uplift). Tsunami selalu dihasilkan dari naik atau turunnya dasar laut setempat dalam skala tertentu, dimana makin besar kenaikan/penurunannya maka kian dahsyat pula tsunaminya. Secara kasar, geometri sumber Gempa Donggala-Palu 2018 adalah persegi panjang sepanjang 100 kilometer yang berorientasi utara-selatan.

Hasil simulasi BMKG memperlihatkan pesisir Teluk Palu bagian barat dan selatan, yang mencakup sebagian Kabupaten Donggala dan Kota Palu, berpotensi dilanda tsunami dengan prakiraan ketinggian 60 cm. Sementara pesisir timur Teluk Palu berpotensi dilanda tsunami yang prakiraan ketinggiannya 40 cm. Sedangkan pesisir Kabupaten Mamuju berpotensi dilimbur tsunami yang tingginya diprakirakan 30 cm (sebelah utara) dan 10 cm atau kurang (sebelah selatan).

Gambar 3. Dinamika paras air laut sebagaimana yang terekam di stasiun pasangsurut pelabuhan Majene, sekitar 200 kilometer dari episentrum Gempa Donggala-Palu 2018. Nampak usikan khas tsunami dengan tinggi hanya 6 cm yang mulai terekam pada pukul 18:13 WIB. Sumber: BMKG, 2018.

Peringatan Dini Tsunami diudarakan pada pukul 18:06 WITA atau hanya dalam 4 menit pascagempa. Menyebal dari kebiasaan sebelumnya, dalam kejadian Gempa Donggala-Palu 2018 ini BMKG langsung mengeluarkan peringatan dini tsunami tanpa didahului informasi gempanya. Keputusan ini nampaknya didasarkan oleh tingginya resiko tsunami di Teluk Palu dan geometri teluk yang bisa memperkuat (mengamplifikasi) gelombang tsunami sehingga tingginya akan meningkat. Dalam peringatan dini ini, pesisir barat Teluk Palu dinyatakan berstatus Siaga (Zona Jingga) sementara pesisir sisanya mulai dari Kabupaten Majene di selatan hingga Kabupaten Donggala di utara berstatus Waspada (Zona Kuning).

Pada pukul 18:13 WITA, terdeteksi adanya usikan paras air laut khas tsunami di stasiun pasangsurut pelabuhan Majene, sejauh sekitar 200 kilometer dari episentrum gempa. Usikan berpola tsunami ini kecil, hanya setinggi 6 cm. Angka ini berdekatan dengan hasil simulasi tsunami BMKG untuk daerah itu (yang menyimpulkan kurang dari 10 cm). Sebaliknya pada stasiun pasangsurut Lahat Datu, negara bagian Sabah (Malaysia) tidak terekam usikan apapun. Kedua data pengukuran itu menyajikan kesan memang terjadi tsunami, namun kecil. Dan pada pukul 18:36 WITA Peringatan Dini Tsunami pun diakhiri.

Dalam realitanya, tsunami besar melimbur pesisir kota Palu mulai pukul 18:27 WITA. Tinggi tsunami di sejumlah titik yang berdekatan dengan pesisir kota tercatat 1,5 hingga 2 meter dari paras tanah. Sehingga tinggi tsunami saat tiba di pesisir berkisar antara 3 hingga 5 meter dari paras air laut (dpl). Tsunami menerjang daratan dan menggenang hingga sejauh sekitar 700 meter dari garis pantai. Kecuali di alur Sungai Palu yang menjangkau hingga sekitar 1.000 meter dari muara. Putusnya aliran listrik dan jalur komunikasi serta tidak berfungsinya stasiun pasangsurut di pelabuhan Palu (akibat terjangan tsunami) membuat informasi terjadinya tsunami di kota Palu tidak segera diterima.

Gambar 4. Simulasi tsunami dengan sumber hipotetik di mulut Teluk Palu yang disajikan sebagaimana dipaparkan geolog hamzah Latief pada Pemkot Palu dan FMIPA Universitas Tadulako pada 2012 TU silam. Sumber simulasi hipotetik tersebut dilabelkan dengan angka 2012. Lokasi prakiraan longsor dasarlaut penyebab tsunami dalam Gempa Donggala-Palu 2018 terletak di sebelah utaranya. Perhatikan gelombang yang memasuki Teluk Palu berwarna merah, menandakan gelombang positif sehingga tsunami tidak didului oleh surut laut. Sumber: Latief, 2018.

Terjadinya tsunami besar di kota Palu, yang bertolakbelakang dengan prakiraan tinggi tsunami maksimum produk simulasi BMKG (ketinggian 60 cm) memperlihatkan ada mekanisme lain yang bekerja dalam membangkitkan tsunami ini. Karena jika hanya murni berasal dari pergerakan kerak bumi akibat gempa, tentunya tinggi tsunaminya tidak sebesar itu. Mekanisme lain tersebut kemungkinan besar adalah kejadian longsor massif di dasar laut yang dipicu oleh gempa bumi. Kemungkinan besar terdapat tebing-tebing curam di dasar laut lepas pantai barat Kabupaten Donggala bagian timur. Tebing-tebing curam itu dipahat oleh aktifnya sesar geser Palu-Koro nan legendaris, yang tepat melintas di sini.

Manakala gempa mengguncang, tebing-tebing tersebut menderita getaran sangat keras hingga melampaui ambang batas getaran yang bisa ditahannya, yakni dalam skala intensitas 6 hingga 7 MMI (Modified Mercalli Intensity). Analisis USGS memperlihatkan tebing dasar laut di sebelah barat episentrum gempa mengalami getaran hingga sekeras 7 – 8 MMI. Getaran sangat keras itu membuat tebing-tebing runtuh melorot sebagai longsor dasar laut dalam volume massif. Peristiwa longsor besar itu membuat kolom air laut setempat bergolak dan sebagai upaya untuk memulihkannya maka perairan itu menjalarkan olakan tersebut ke segenap arah sebagai tsunami.

Tsunami yang diproduksi oleh longsor massif di dasar laut bukanlah hal yang aneh meski tergolong jarang. Bencana Tsunami Banyuwangi 3 Juni 1994 dan Tsunami Pangandaran 17 Juli 2006 merupakan peristiwa tsunami seperti itu. Demikian halnya bencana Tsunami Krakatau 1883, meski dalam hal ini peristiwa longsor dasar laut digantikan oleh injeksi material awan panas nan massif ke dasar Selat Sunda. Tsunami produk longsor massif di dasar laut memiliki karakter unik. Di dekat sumbernya, ketinggiannya bisa besar hingga sangat besar. Sebaliknya kian menjauh dari sumbernya, ketinggiannya sontak merosot dramatis. Inilah yang terlihat dalam kejadian tsunami yang mengiringi Gempa Donggala-Palu 2018. Di Kota Palu, tsunaminya setinggi hingga 5 meter dpl, sementara di pesisir Mamuju bagian selatan hanya setinggi 6 cm dpl.

Potensi Korban

Selain akibat tsunami, korban jiwa dan luka-luka dalam Gempa Donggala-Palu 2018 disebabkan oleh getarannya yang cukup keras terutama di kawasan propinsi Sulawesi Tengah. Evaluasi cepat USGS melalui Prompt Assessment of Global Earthquake for Response (PAGER) memperlihatkan ada sekitar 23 juta penduduk yang merasakan getaran gempa ini, yakni yang terpapar getaran berintensitas 3 MMI atau lebih. Mereka tersebar di Pulau Sulawesi dan Kalimantan. Dari jumlah tersebut, sebanyak 900 ribu orang diantaranya mengalami getaran yang sangat keras yakni mulai dari intensitas 6 MMI yang terkategori getaran kuat. Diantara hampir sejuta orang tersebut terdapat 44.000 jiwa yang tinggal di daerah dengan getaran parah (yakni intensitas 8 MMI) dan 10.000 jiwa yang terpapar getaran sangat parah (yakni intensitas 9 MMI).

Gambar 5. Peta distribusi penduduk dan intensitas getaran gempa (dalam satuan MMI) yang disajikan USGS PAGER. Lewat peta dan analisis ini dapat diketahui ada sekitar 44.000 jiwa yang terpapar getaran berintensitas 8 MMI dan 10.000 jiwa terpapar getaran 9 MMI. Prakiraan korban jiwa yang jatuh dalam peristiwa ini diantara 1 hingga 1.000 jiwa. Sumber: USGS, 2018.

Di Indonesia, pada umumnya bangunan tempat tinggal sudah mulai mengalami kerusakan ringan hingga sedang saat terpapar getaran berintensitas 6 MMI. Pada getaran 7 MMI, terjadi kerusakan berat hingga keruntuhan bangunan. Pada getaran yang lebih keras lagi seperti 8 MMI hingga 9 MMI, bangunan yang berkualitas baik pun akan terdampak. Dengan mengacu pola demikian, USGS memperkirakan (dengan probabilitas 75 %) jumlah korban jiwa akibat Gempa Donggala-Palu 2018 mungkin berada pada rentang 1 hingga 1.000 jiwa.

Duka kita untuk Donggala dan Palu.

Referensi :

USGS. 2018. M7.5 – 78 km N of Palu, Indonesia. National Earthquake Information Center – United States Geological Survey, diakses 29 September 2018.

BMKG. 2018. Gempa Bumi Tektonik M7,7 Sulawesi Tengah. Pers release no. UM.505/9/D3/IX?2018

Hamzah Latief. 2018. Komunikasi pribadi.