Dieng, Desa yang Hilang dan Elegi Api di Atas Awan

Terbanglah di atas Dataran Tinggi Dieng, daerah yang secara administratif dimiliki oleh dua kabupaten yakni Kabupaten Banjarnegara dan Kabupaten Wonosobo di propinsi Jawa Tengah. Kita bisa terbang secara fisik, entah secara langsung menggunakan pesawat ultralight maupun secara tak langsung dengan PUNA (pesawat udara nir awak) atau lebih dikenal sebagai dron (drone). Tetapi bisa juga kita terbang secara non-fisik, dengan menggunakan program komputer (software) atau aplikasi pemetaan populer seperti Google Earth maupun Google Maps. Tetapkan koordinat 7º 12′ LS 109º 51′ BT (-7,2; 109,85) sebagai titik awal. Lalu bergeraklah perlahan ke barat.

Jika dilakukan dengan benar maka panorama memukau Dataran Tinggi Dieng bagian barat pun tersajilah. Tepatnya panorama di sekitar kota Batur (Kabupaten Banjarnegara). Kita akan menyaksikan bentang lahan berbukit-bukit yang terbagi-bagi ke dalam bidang-bidang lahan tertentu berpola geometris khas. Lahan-lahan pertanian mudah dikenali sebagai kotak persegi empat mengikuti kontur tanah. Di lereng yang curam, kotak-kotak itu ramping dan membentuk sistem undak-undakan (terasering). Sebaliknya di lereng landai, kotak-kotak tersebut nampak lebih lebar.

Gambar 1. Panorama sebagian Dataran Tinggi Dieng barat di sekitar koordinat 7º 12′ LS 109º 51′ BT. Nampak Desa Pesurenan dan bekas Desa Kepucukan. Desa Kepucukan adalah desa yang hilang pasca tragedi seiring meletusnya Telaga Sinila (Kawah Sinila) di tahun 1979 TU. Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Earth.


Sekitar setengah kilometer ke barat daya dari titik awal penerbangan kita, tersaji panorama berbeda. Tempat ini juga lahan pertanian, namun pola geometrisnya berbeda. Ukuran kotak-kotak di sini lebih kecil dibanding lahan pertanian disekelilingnya. Mereka juga cenderung menampakkan geometri mendekati bujursangkar, bukan persegi empat. Saat dibandingkan dengan geometri lahan pemukiman, misalnya di kota Batur (sebelah barat) maupun desa Pesurenan (sebelah timur), terlihat geometri lahan di tempat itu relatif serupa dengan lahan pemukiman. Inilah lokasi dari sebuah desa yang hilang. Sebelum tahun 1979 Tarikh Umum (TU), tempat ini bernama Desa Kepucukan, bagian dari kecamatan Batur (Kabupaten Banjarnegara).

Kepucukan

Kita mungkin pernah mendengar tentang desa yang hilang di Dataran Tinggi Dieng. Namun hampir semuanya selalu merujuk ke dusun Legetang, bagian dari Desa Kepakisan (juga di kecamatan Batur). Dusun yang makmur itu lenyap dalam semalam dan terhapus dari peta setelah bencana tanah longsor dahsyat menimbuni sepenuhnya pada tengah malam 16 April 1955 TU. Kecuali jasad kepala dusun, segenap 350 orang penduduk dan tamu yang berkunjung ke dusun tersebut pada malam naas itu tertimbun di bawah berton-ton material tebal produk longsoran lereng sektor tenggara Gunung Pangamun-amun.

Gambar 2. Pintu masuk ke bekas desa Kepucukan dengan gapura yang masih berdiri tegak. Desa Kepucukan dinyatakan dihapus secara administratif pasca Tragedi Sinila 1979 dan dinyatakan sebagai kawasan terlarang. Meski demikian pelanggaran sering terjadi. Sumber: BanyumasNews/Nanang, 2014.


Tetapi sesungguhnya ada beberapa desa yang hilang di Dieng. Salah satunya adalah desa Kepucukan. Berbeda dengan ketampakan bekas dusun Legetang yang kini hanya berupa bukit kecil sebagai kuburan massal bagi ratusan penduduknya, bekas desa Kepucukan masih mudah dikenali baik dalam citra satelit maupun foto udara. Desa Kepucukan hilang setelah dinyatakan dihapus pemerintah Kabupaten Banjarnegara pada tahun 1979 TU, menyusul malapetaka memilukan Tragedi Sinila. Tragedi itu merenggut nyawa 149 orang dan memaksa tak kurang dari 15.000 orang lainnya di kawasan Dataran Tinggi Dieng bagian barat untuk mengungsi. Tragedi ini sekaligus menyajikan gambaran nyata bagi dunia, betapa sebuah gunung berapi yang bererupsi dalam skala kecil bisa berujung pada malapetaka berskala besar dalam situasi khusus.

Tragedi Sinila terjadi pada Selasa 20 Februari 1979 TU. Petaka diawali oleh rentetan tiga gempa dangkal berturut-turut. Gempa pertama terjadi pada pukul 01:55 WIB. Getarannya cukup keras dengan skala intensitas mungkin mencapai 4 hingga 5 MMI (Modified Mercalli Intensity) sehingga cukup kuat untuk membangunkan orang-orang yang terlelap di kota Batur. Gempa kedua menyusul terjadi pada pukul 02:40 WIB, getarannya juga cukup kuat pula hingga dirasakan warga desa Pesurenan. Dan gempa terakhir mengguncang pada pukul 04:00 WIB.

Gambar 3. Panorama Kawah Sinila dan Kawah Sigludug, dua kawah yang berperan besar Tragedi Sinila 1979. Kawah Sinila tergenangi air sebagai telaga, sementara Kawah Sigludug tetap kering. Kawah Sigludug baru muncul pada 20 Februari 1979 TU. Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Earth.


Tanpa disadari penduduk yang tinggal diatasnya, rentetan gempa menyebabkan kesetimbangan rapuh dalam perut bumi Dataran Tinggi Dieng bagian barat terganggu berat. Retakan-retakan timbul dan menyebar dalam tanah yang sejatinya sudah rapuh karena dibelah oleh aneka sesar dan diperlemah oleh alterasi hidrotermal khas vulkanisme. Retakan-retakan itu juga menembus cebakan-cebakan (reservoir) gas vulkanik yang ada di kedalaman sekitar 1 hingga 2 kilometer. Akibatnya isi cebakan berupa gas karbondioksida (CO2) dan uap air bertekanan tinggi pun segera meraih jalan keluarnya.

Gerakan gas dan uap itu memilih jalan termudah yang sudah ada, yakni titik lemah yang berujung di Kawah Sinila. Penduduk Dieng sudah lama mengenal kawah ini. Ia adalah cekungan bergaris tengah sekitar 50 meter yang terisi air sehingga menjadi sebuah telaga (danau kecil) yang diberi nama Telaga Nila atau Telaga Sinila. Kawah yang ini kurang populer dibandingkan dengan kawah-kawah tetangganya seperti Kawah Candradimuka, Telaga Dringo dan Sumur (kawah) Jalatunda. Penduduk juga mengenalnya sebagai kawah yang kalem, tak seperti Kawah Timbang yang juga tetangganya namun lasak. Akan tetapi kesan kalem itu akan segera terhapus pada petaka Selasa pagi itu.

Erupsi freatik pun terjadilah, yang dimulai sejak pukul 05:04 WIB. Dorongan sangat kuat dari gas dan uap bertekanan tinggi membobol dasar Kawah Sinila diiringi dentuman menggelegar. Material letusan pun menyembur tinggi hingga beberapa ratus meter, membentuk kolom coklat gelap meraksasa yang mendirikan bulu roma. Bongkahan-bongkahan tanah dan bebatuan hingga seukuran 40 sentimeter mulai terlontar hingga sejarak 150 meter dari kawah. Bersamaan dengannya uap pekat pun terus mengepul. Tanah bergetar. Sekitar pukul 06:00 WIB terjadilah semburan kedua. Horor kian mencekam saat tanah sejarak 250 meter di sebelah barat-baratdaya kawah Sinila mendadak berlubang pada pukul 06:50 WIB. Kawah baru ini sontak menyemburkan material letusan dan kepulan uap pekat. Ia rajin mengirimkan suara gemuruh susul menyusul mirip petir. Dalam istilah setempat petir memiliki nama gluduk atau gludug. Sehingga kawah baru itupun mendapatkan nama Kawah Sigludug.

Gambar 4. Rekonstruksi aliran lahar dari Kawah Sinila dan Kawah Sigludug dalam peristiwa erupsi 1979 yang berujung pada Tragedi Sinila. Nampak aliran lahar mengepung Desa Kepucukan dari arah utara dan timur sehingga hanya menyisakan arah ke barat sebagai pilihan untuk menyelamatkan diri, yang berujung pada tragedi. Digambar ulang dari Guern dkk (1982). Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Earth.


Pada pukul 06:00 WIB itu kawah Sinila mulai melelehkan lahar. Lahar bergerak mengikuti alur batang sungai kecil didekatnya. Sekitar pukul 07:00 WIB, kawah Sinila kembali memuntahkan laharnya. Lahar mengalir hingga sejauh kurang lebih 4 kilometer, memotong jalan raya utama Dieng dan hampir menjangkau jalan lintas selatan di dekat desa Kaliputih. Kawah Sigludug pun turut memuntahkan lahar, namun dengan volume lebih sedikit. Lahar Sigludug hanya mengalir sejauh sekitar 1 kilometer saja mengikuti alur batang kali Tempurung untuk kemudian berhenti sebelum gerbang desa Kepucukan.

Kejadian ini sontak menggemparkan penduduk Dataran Tinggi Dieng bagian barat. Warga enam desa yang mengitari kawah Sinila dan kawah Sigludug pun mengungsi. Termasuk desa Kepucukan. Namun tanpa disadari penduduk Kepucukan, takdir kebumian menempatkan mereka dalam simalakama. Desa ini dijepit dua lembah sungai, baik di sisi timur maupun barat. Terdapat tiga jalur untuk keluar masuk desa, masing-masing ke utara menuju jalur raya utama Dieng. Lalu ke timur menuju desa Pesurenan dan yang terakhir ke barat menuju kota Batur. Sebagian jalur ke barat adalah jalan setapak yang menyeberangi kali Tempurung dan berujung di jalur jalan raya lintas utara Dieng sejarak 1,5 kilometer sebelah timur kota Batur. Di sini berdiri bangunan SD (sekolah dasar) Inpres Kepucukan.

Liang Maut

Pada horor Selasa pagi itu penduduk Kepucukan tak mungkin mengungsi ke utara. Itu sama saja menuju marabahaya, karena disanalah Kawah Sinila dan Kawah Sigludug berada. Mereka juga tak mungkin ke timur, sebab lahar Sinila telah memutus jalur tersebut. Maka pilihan rasional yang tersedia adalah ke barat. Akan tetapi tak satupun menyadari bahwa jalur barat yang dikira aman sesungguhnya adalah jalur maut.

Gambar 5. Lokasi jalur maut Tragedi Sinila 1979, digambar ulang dari Guern dkk (1982) Direktorat Vulkanologi (1979). Nampak pula posisi liang-liang maut penyembur gas karbondioksida, yang turut berkontribusi pada jatuhnya korban terutama di sekitar SD Inpres Kepucukan. Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Earth.


Rentetan gempa disusul erupsi kawah Sinila dan kawah Sigludug membuat tanah yang sudah rapuh itu kian retak-retak di banyak tempat. Beberapa dari retakannya menjulur hingga muncul di paras bumi, sebagai rekahan atau liang kecil. Seperti halnya di Kawah Sinila dan Kawah Sigludug, dari liang-liang kecil ini tersembur gas CO2. Dua liang muncul di sekitar Kawah Timbang. Kawah Timbang sendiri juga turut menyemburkan gas yang sama. Densitas (massa jenis) gas CO2 lebih berat dibanding udara, sehingga selalu menempel ke paras tanah. Keterikatan gas CO2 dengan uap air seperti yang umum dijumpai di Dieng membuat densitasnya menjadi lebih besar. Sehingga ia menjadi laksana air mengalir, bergerak dari tempat yang tinggi ke rendah dengan dikendalikan gravitasi Bumi.

Kombinasi semburan gas CO2 dari dua liang dan Kawah Timbang mengalir jauh ke selatan-baratdaya, menyusuri lembah sungai kecil. Sejarak 800 meter dari kawah Timbang, aliran maut ini bersua dengan barisan pengungsi Kepucukan yang sedang menyusuri jalan raya utama Dieng menjelang kompleks makam (bong) Cina, sekitar 1 kilometer dari kota Batur. Tak terelakkan lagi dalam tempo singkat barisan ini bertumbangan di tempatnya masing-masing. Pingsan lalu meregang nyawa. Sisanya, yang melihat barisan bagian depan gugur, sontak berbalik arah kembali ke Kepucukan. Tanpa disadari, liang-liang kecil yang sama juga bermunculan di sekitar SD Inpres Kepucukan. Bahkan ada empat liang disini, satu diantaranya persis di pinggir jalan setapak. Tak pelak, CO2 pun menyambar-nyambar. Sebanyak 145 orang meregang nyawa di jalan raya.

Gambar 6. Daerah bahaya dalam Tragedi Sinila 1979, digambar ulang dari Direktorat Vulkanologi (1979). Nampak segenap Desa Kepucukan tercakup ke dalam daerah bahaya, sehingga desa ini terlalu rawan untuk dihuni kembali. Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Maps.


Mulai pukul 11:00 WIB aktivitas di kawah Sinila dan Sigludug cenderung mereda. Letusan benar-benar berhenti pada keesokan harinya. Secara keseluruhan erupsi Sinila dan Siglugug memiliki skala 1 VEI (Volcanic Explosivity Index), karena muntahan material letusannya kurang dari sejuta meter kubik. Kawah Sinila sendiri hanya memuntahkan 15.000 meter3 lahar dengan komponen lava didalamnya adalah lava tua (berasal dari magma tua, tanpa keterlibatan magma segar).

Kaldera

Banjarnegara pun gempar kala menyaksikan ratusan penduduk Kepucukan telah bergelimpangan tanpa nyawa. Upaya evakuasi intensif terutama mulai Rabu pagi (21 Februari 1979 TU) juga diiringi jatuhnya lagi 4 korban jiwa dari relawan. Butuh waktu tiga hari untuk mengevakuasi seluruh jasad korban. Seluruh jasad disemayamkan secara terpisah di tiga lokasi dalam kota Batur, yakni di kantor Koramil, Masjid Batur dan kantor kecamatan. Mereka semua lantas dimakamkan pada sebuah pemakaman massal di tengah-tengah ladang kentang tak jauh dari kota Batur. Sebuah tugu peringatan didirikan di sini.

Indonesia dan juga dunia dibuat terpana menatap korban-korban tragedi Sinila. Tragedi letusan gunung berapi yang aneh, karena jasad para korban nampak relatif bersih tanpa diselimuti debu vulkanik. Perhatian besar pun tertuju ke kawasan Dataran Tinggi Dieng. Ebiet G Ade mengabadikan tragedi ini dengan apik dalam lagunya Berita kepada Kawan di album Camelia III.

Penyelidikan memperlihatkan korban-korban berjatuhan akibat paparan gas CO2 dalam konsentrasi tinggi. Selain di sekitar kawah Timbang dan SD Inpres Kepucukan, liang-liang gas itu juga muncul di sejumlah titik. Sebagian diantaranya terkonsentrasi di tepi barat Kali Tempurung. Sebagian diantaranya juga sudah diketahui sebelum tahun 1979 TU. Konsentrasi gas CO2 demikian pekat hingga mencapai 40 kali lipat ambang batas aman. Eksistensi liang-liang tersebut dan hasil pengukuran gas vulkanik di berbagai titik menjadi alasan Direktorat Vulkanologi (kini Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi/PVMBG) untuk membentuk Daerah Bahaya Dieng. Zona tersebut terbagi ke dalam dua zona, yakni zona tertutup total dan tertutup sebagian. Tidak boleh ada orang yang masuk dan beraktivitas di zona tertutup total, apapun alasannya. Sementara pada zona tertutup sebagian boleh dimasuki dan ada aktivitas manusia meski terbatas hanya di siang hari dan hanya pada saat angin berhembus.

Segenap desa Kepucukan dan desa Simbar tercakup ke dalam Daerah Bahaya Dieng ini. Beberapa bulan kemudian pemerintah kabupaten Banjarnegara mengambil keputusan menghapus desa Kepucukan dan desa Simbar secara administratif. Sebagian dari penyintas (survivor) di kedua desa diikutsertakan program transmigrasi ke pulau Sumatra. Sebagian lainnya berpindah tempat tinggal ke desa-desa tetangga. Seluruh bangunan di bekas kedua desa pun dibongkar. Namun lahan tempat bangunan-bangunan itu semula berdiri tetap dibiarkan apa adanya. Inilah yang membuat bekas desa Kepucukan mudah dikenali dari udara.

Gambar 7. Struktur kompleks vulkanik Dieng, yang terdiri dari kaldera (garis merah) di sisi timur dan graben/cekungan Batur (garis hitam) di sisi barat. Nampak sejumlah kerucut vulkanis yang tumbuh dalam kompleks vulkanik ini. Digambar ulang dari Sukhyar (1994). Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Maps.


Tragedi Sinila menampakkan salah satu wajah Dieng, yakni wajah ancaman. Wajah yang merugikan bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya. Di sisi lain Dataran Tinggi Dieng juga memiliki wajah yang ramah, yakni wajah keindahan. Ancaman dan keindahan memang berbaur menjadi satu bagi tanah yang adalah dataran tinggi tertinggi kedua di dunia setelah Dataran Tinggi Tibet.

Secara geologis Dataran Tinggi Dieng adalah kaldera, atau cekungan (depresi) vulkano-tektonik. Jadi ia adalah produk dari letusan dahsyat sebuah gunung berapi, yang di kemudian hari nampaknya diikuti oleh pergerakan tektonik khususnya pematahan (pensesaran). Dalam hal ini Dataran Tinggi Dieng memiliki kemiripan dengan Danau Toba, meski tentu saja dari segi ukurannya jauh lebih kecil. Karena aktivitas vulkaniknya maka dataran tinggi ini disebut juga Kompleks Vulkanik Dieng.

Kompleks vulkanik Dieng mencakup area sepanjang 14 kilometer (arah barat-timur) dan lebar 6 kilometer (arah utara-selatan). Antara setengah hingga satu juta tahun silam, sebagian kompleks vulkanik ini adalah bagian barat dari Gunung Prahu tua. Suatu letusan dahsyat dialami Gunung Prahu tua pada masa akhir hidupnya, menghasilkan kaldera yang memiliki diameter 7 kilometer. Sisa tubuhnya (tinggal setinggi 2.566 meter dpl) menjadi Gunung Prahu muda yang juga adalah batas sisi timur kaldera. Batas sisi barat dan selatannya masing-masing diduduki Gunung Nagasari (2.365 meter dpl) dan Gunung Bisma (2.365 meter dpl), dua kerucut vulkanik yang lahir dalam aktivitas pascakaldera.

Aktivitas pascakaldera juga membentuk Gunung Seroja (2.275 meter dpl), yang di kemudian hari mengalami erupsi parasitik di kakinya dan membentuk kawah 800 meter yang lantas terisi air sebagai Telaga Menjer. Lalu terbentuk pula Gunung Merdada dan Gunung Pangonan (2.308 meter dpl). Puncak keduanya juga berhias kawah, namun hanya kawah Merdada saja yang tergenangi air sebagian menjadi Telaga Merdada. Di sekitar jajaran Gunung Pangonan dan Merdada inilah kemudian lahir Gunung Pagerkandang/Sipandu (2.241 meter dpl) dan Igir Binem. Gunung Pagerkandang memiliki kawah kering, namun di kakinya tumbuh kawah parasiter yang tergenangi air menjadi telaga Sileri. Sementara Igir Binem memiliki dua kawah berisi air yang saling berdampingan, masing-masing Telaga Warna dan Telaga Pengilon.

Kerucut-kerucut vulkanis ini mulai tumbuh sekitar 17.000 tahun silam. Sementara leleran lava termuda dalam kaldera berumur 8.500 tahun, yakni aliran lava Sikunang. Setelah itu masih lahir lagi sejumlah kerucut vulkanik seluruhnya terkonsentrasi di dekat batas selatan kaldera. Misalnya Gunung Sidede (2.231 meter dpl), Gunung Pakuwaja (2.395 meter dpl), Gunung Sikunir (2.463 meter dpl), Gunung Sikendil (2.340 meter dpl), Gunung Prambanan dan Gunung Watusumbul (2.154 meter dpl).

Setelah kaldera Dieng terbentuk dan aktivitas pascakaldera mulai tumbuh, ketidakstabilan masih berlangsung di sisi barat. Hingga terjadilah pensesaran turun atau pengamblesan (subsidence) yang membentuk graben Batur. Segera sesar-sesar di graben menjadi jalur-jalur lemah yang dilalui magma dari dapur magma di bawah kaldera. Sehingga sejumlah kerucut vulkanis pun lahir. Misalnya Gunung Dringo dan Gunung Petarangan (2.135 meter dpl). Keduanya muncul pada masa yang sama dengan lahirnya Gunung Pangonan dan Gunung Merdada. Lalu Gunung Legetang, yang lahir tepat di sisi timur graben Batur. Baik di dalam kaldera maupun graben Batur, kerucut-kerucut vulkanik tersebut menjulang mulai dari setinggi 100 hingga 300 meter dari paras dataran Dieng.

Gambar 8. Diagram skematik sederhana tentang sistem sesar besar Kebumen-Muria-Meratus dan Cilacap-Pamanukan-Lematang di Jawa Tengah. Aktivitas sistem sesar besar ini diduga menjadi penyebab kompleks vulkanik Dieng “terdorong” ke utara dari lokasi seharusnya. Digambar ulang dari Satyana dan Purwaningsih (2002) Sumber: Sudibyo, 2015.


Dibanding jajaran gunung berapi aktif di tanah Jawa yang bergabung dalam jalur vulkanik Jawa muda, kompleks vulkanik Dieng terletak terlalu ke utara. Selain Dieng, hanya ada tiga gunung berapi muda Jawa yang juga berposisi demikian. Masing-masing Gunung Ciremai, Gunung Ungaran dan Gunung Muria. Keempat gunung berapi tersebut bisa menyebal keluar dari jalur vulkanik Jawa muda akibat aktifnya dua sesar besar, masing-masing sesar besar Kebumen-Muria-Meratus dan sesar besar Cilacap-Pamanukan-Lematang. Selain menjadi penyebab keluarnya kompleks vulkanik Dieng dari jalur vulkanik Jawa muda, dua sesar besar tersebut juga bertanggung jawab atas lebih sempitnya lebar pulau Jawa di bagian tengah ketimbang di bagian barat maupun timur.

Api di Atas Awan

Kompleks vulkanik Dieng adalah satu-satunya gunung berapi berkaldera yang ada di Jawa Tengah. Aktivitas pascakaldera disini dalam kurun 17.000 tahun terakhir telah membentuk tak kurang dari 100 kawah. Sebagian besar diantaranya, yakni sekitar 70 kawah, terkonsentrasi dalam kaldera. Sementara sisanya, yakni sekitar 30 kawah, mengambil tempat dalam graben Batur.

Gambar 9. Kawah Timbang, diabadikan dari sisi utara. Kawah kering ini dikenal rajin menyemburkan gas karbondioksida yang terikat uap air. Gas tersebut akan mengalir menuruni lembah di latar belakang. Sebagian korban Tragedi Sinila menghirup gas beracun dari kawah Timbang ini. Sumber: Aldhila Gusta, 2014.


Dengan lokasinya yang menjulang di ketinggian dan dipahat secara simultan oleh panas magma dan air hujan selama beribu-ribu tahun, tak heran bila kompleks vulkanik Dieng menjadi tempat yang eksotis. Eksotisme yang telah dikenal sejak beratus-ratus tahun silam. Peradaban Jawa masa kuna bahkan menempatkannya dalam posisi tempat suci sesuai dengan kosmologi yang diyakini. Candi-candi Hindu tertua di Jawa pun berdiri di sini, yang dibangun di masa Kerajaan Medang. Dua pusat kerajaan Medang pada zamannya, yakni Mamrati dan Poh Pitu, pun (diduga) terletak tak jauh dari Dieng yakni di sebelah timur Gunung Sindoro. Candi-candi tersebut kini menjadi tempat kunjungan wisatawan yang ramai.

Selain candi, Dieng juga banyak dikunjungi karena aktivitas pascakalderanya. Hanya di Dieng kita bisa ‘merasakan’ gelegak aktivitas vulkanik dalam jarak yang begitu dekat seperti di Kawah Sikidang. Suatu sensasi yang unik karena api (kawah) itu berada di daerah yang sesungguhnya dingin menggigil karena berlokasi di atas garis awan. Panorama di aneka telaga seperti Telaga Warna, Telaga Pengilon dan Telaga Menjer pun sungguh menawan. Pada aras yang lain, kompleks vulkanik ini terkenal akan kesuburan tanahnya, salah satu ciri khas kawasan vulkanik. Dengan kesuburan lahannya dan ditunjang oleh kedudukannya di ketinggian, lahan pertanian Dieng menjadi produsen kentang terbesar se-Indonesia.

Gambar 10. Kawah Sikendang, tepat di tepi jalur lalu-lalang antara Telaga Warna dan Telaga Pengilon. Dengan konsentrasi gas CO2 yang dilepaskan kawah ini mencapai 74 % maka perlu penataan lebih lanjut agar pengunjung tidak tepat berada di bibir kawah. Sumber: Geomagz/Parpar Priatna, 2015.


Akan tetapi high risk high gain, sisi eksotika Dieng sebanding dengan sisi ancamannya. Kompleks ini adalah kompleks vulkanik yang masih aktif, sehingga gejolak magmanya kerap menghasilkan erupsi. Meski dalam tiga abad terakhir karakter letusan di Dieng berupa erupsi freatik yang kerap diikuti lontaran/semburan lumpur dengan lubang letusan yang berbeda-beda. Erupsi di Dieng memiliki skala yang kecil, hanya 1 hingga 2 VEI, terhitung sejak catatan tahun 1786 TU. Gelegak magma juga memanasi tubuh kompleks vulkanik Dieng dengan begitu intensif dan berkesinambungan sehingga laksana dikukus terus menerus. Akibatnya terjadi alterasi hidrotermal (persentuhan dengan cairan panas produk aktivitas vulkanik), yang melemahkan kekuatan batuan. Sehingga tanah Dieng menjadi lebih rapuh dan mudah longsor. Diduga pernah terjadi letusan yang cukup besar dengan segala akibatnya sehingga Dieng sempat kosong dari hunian manusia selama beberapa waktu, sebelum kemudian mulai dihuni kembali di abad ke-19 TU.

Gambar 11. Distribusi gas karbondioksida dalam tanah pada kompleks vulkanik Dieng. Nampak konsentrasi tertinggi (lebih dari 25 %) dijumpai baik dalam kaldera maupun graben Batur. Sumber: UGM/Fak. Geografi, 2014.


Namun ancaman paling menonjol di Dieng adalah gas beracunnya, dalam wujud gas CO2. Gas ini adalah gas vulkanik, berasal dari magma segar nun jauh di kedalaman Dieng. Magma segar tersebut tak bergerak, namun melepaskan cairan hidrotermal yang kaya gas CO2 secara kontinu. Berkurangnya tekanan saat bergerak ke atas membuat cairan superpanas ini mengalami pendidihan pada kedalaman sekitar 4,5 kilometer sehingga terbentuklah gas CO2 yang kaya uap air. Campuran ini terus bergerak ke atas sembari terus memperkaya konsentrasi gas CO2-nya hingga akhirnya tiba di cebakan-cebakan pada kedalaman sekitar 1 kilometer. Dari sini sebagian gas tersebut mengalir keluar terutama lewat lubang-lubang kawah. Namun sebagian lainnya tetap tersekap dalam cebakan dan dalam tanah.

Kawah Sikidang melepaskan gas CO2 dalam konsentrasi 5,7 % yang tergolong rendah. Sebaliknya Kawah Sileri, yang paling rajin meletus itu, memiliki konsentrasi gas CO2 yang cukup tinggi, yakni sebesar 56 %. Bahkan Kawah Sikendang, kawah kecil tak populer yang terletak di sisi Telaga Warna, melepaskan gas CO2 hingga 73,8 %. Pengukuran gas CO2 dalam tanah menunjukkan bahwa baik kaldera maupun graben Batur umumnya mengandung gas CO2 dalam konsentrasi lebih dari 0,5 % (angka batas aman). Sebaliknya konsentrasi gas CO2 di udara terbuka hanya berkisar 0,03 % atau setara dengan lingkungan selain Dieng. Kandungan gas CO2 yang besar di dalam tanah membawa implikasi bahwa mereka bisa terbebaskan ke udara saat terjadi gangguan besar dalam tanah Dieng, baik berupa gempa bumi maupun letusan gunung berapi.

Referensi:

IAVCEI. 2000. Crater Lakes of Java: Dieng, Kelud and Ijen, Excursion Guidebook. International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior, 2000 General Assembly. Bali: Denpasar.

Rizal. 2014. Kajian Sebaran dan Karakteristik Kawah di Gunungapi Dieng. Kuliah Kerja Lapangan 3, Fakultas Geografi UGM, Yogyakarta.

Priatna. 2015. Menata Eksotisme Dieng. Majalah Geomagz, vol. 5 no. 3 September 2015, hal. 35-39.

Guern dkk. 1982. An Example of Health Hazard, People Killed by Gas during a Phreatic Eruption: Dieng Plateau (Java, Indonesia), February 20th 1979. Bulletin of Volcanology, vol. 45-2 (1982), hal. 153-156.

Sukhyar dkk. 1994. Peta Geologi Komplek Gunungapi Dieng, Jawa Tengah. Direktorat Vulkanologi.

Global Volcanism Program. Dieng Volcanic Complex. Smithsonian Institution, National Museum of Natural History.

Nanang. 2014. Kompleks Sinila dan Timbang Jadi Incaran Penggarap. BanyumasNews.com, 5 April 2014.

Erupsi Freatik di Kawah Sileri

Sejauh ini 11 orang dikabarkan mengalami luka-luka akibat jatuh saat lari berhamburan dalam peristiwa letusan yang terjadi di Kawah Sileri di kompleks Dataran Tinggi Dieng. Letusan itu terjadi pada Minggu 2 Juli 2017 Tarikh Umum (TU) sekitar pukul 12:00 WIB. Letusan ditandai dengan semburan material hingga setinggi sekitar 150 meter di atas kawah, diikuti dengan kepulan uap air pekat yang membumbung tinggi. Tak pelak pengunjung kawah yang juga adalah salah satu obyek wisata di kawasan Dieng ini pun dibikin panik. Terlebih peristiwa ini terjadi pada masa libur Lebaran 2017, kala Dataran Tinggi Dieng sedang padat-padatnya oleh wisatawan.

Dan kisah muram pun bergulir kembali dalam beberapa jam kemudian, meski dalam bentuk kejadian yang sama sekali berbeda. Yakni saat helikopter Basarnas (Badan SAR Nasional) yang sedang terbang menuju lokasi letusan usai menjalankan tugas pengawasan arus mudik dan balik Lebaran di pintu tol fungsional Gringsing (Kabupaten Batang) bernasib naas. Helikopter yang mengangkut sembilan orang itu menubruk tebing Bukit Butak, Candiroto (Kabupaten Temanggung) dan jatuh terbakar. Seluruh penumpangnya dipastikan tewas.

Gambar 1. Hembusan uap air panas pekat dari Kawah Sileri, sesaat setelah erupsi freatik terjadi pada 2 Juli 2017 TU pukul 12:00 WIB. Foto dari Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB). Sumber: BNPB/Sutopo Purwo Nugroho, 2017.

Freatik

Kawah Sileri merupakan satu dari sekitar 100 kawah yang tersebar di sekujur Dataran Tinggi Dieng, yang dikenal juga sebagai kompleks vulkanik Dieng. Kawah ini merupakan cekungan seluas 4 hektar, menjadikannya kawah terluas di kompleks vulkanik Dieng. Kawah yang secara administratif terletak di desa Kepakisan, Batur (Kabupaten Banjarnegara) ini dalam kesehariannya digenangi air sebagai sebuah telaga. Pelepasan gas-gas vulkanik dari dasar kawah menyebabkan asap putih mirip kabut senantiasa mengepul dari paras air telaga ini. Airnya nampak berwarna putih abu-abu mirip air cucian beras, yang dalam istilah setempat disebut Leri. Karena itulah kawah ini mendapatkan namanya sebagai Kawah Sileri.

Erupsi (letusan) Sileri barusan tergolong erupsi freatik. Tanda-tandanya sangat jelas terhampar di sekeliling kawah sebagai endapan material letusan. Material tersebut merupakan lumpur bersuhu rendah yang melampar hingga sejauh 50 meter dari bibir kawah. Suhu rendah tersebut setidaknya setara dengan suhu lingkungan dan jauh lebih rendah ketimbang suhu air kawah (yang rata-rata sebesar 70º C), sehingga tidak menyebabkan luka bakar pada kulit manusia saat dipegang. Erupsi freatik diketahui menyemburkan material letusan dengan suhu yang relatif rendah (umumnya kurang dari 200º C) dibanding jenis erupsi magmatik.

Gambar 2. Citra satelit Dataran Tinggi Dieng dalam cahaya tampak, dengan sejumlah kawah ukuran besar yang tergenangi air sebagai telaga. Nampak Telaga Sileri (dimana Kawah Sileri berada), tergolong kecil dibanding telaga-telaga yang lain. Sumber: Sudibyo, 2017 berdasar peta Google Maps.

Berdasarkan tenaga penggeraknya, secara umum dikenal tiga jenis erupsi vulkanik. Yakni erupsi magmatik, erupsi freatik dan erupsi freatomagmatik. Erupsi magmatik adalah erupsi yang ditenagai oleh magma segar dengan kandungan gas-gas vulkaniknya yang besar. Magma segar ini menyeruak dari dapur magma di kedalaman. Inilah erupsi yang umumnya dikenal khalayak. Karena bertumpu pada magma segar, maka saat keluar dari lubang letusan dan bertransformasi menjadi material letusan (misalnya lava atau awan panas), suhunya masih sangat tinggi (lebih dari 700º C).

Sementara erupsi freatik ditenagai oleh uap air bertekanan tinggi. Uap air tersebut terbentuk seiring pemanasan air bawah tanah oleh sumber panas, yang bisa berasal dari magma segar maupun magma tua. Magma tua adalah magma yang tersisa dari episode letusan sebelumnya dan tetap berada di dalam saluran magma (diatrema). Karena sifatnya sebagai penghantar panas yang buruk, maka magma tua tetap memiliki suhu cukup tinggi yang mampu memanaskan air bawah tanah hingga menjadi uap. Bila tekanannya sudah sangat tinggi maka sumbat batuan yang selama ini menyekap uap air tersebut dalam reservoirnya pun dapat bobol. Sepanjang perjalanannya ke atas, uap air bertekanan tinggi ini menyeret pula bagian-bagian sumbat batuan maupun magma tua, menjadikannya material letusan. Maka material letusan freatik berciri khas suhu relatif lebih rendah dan diiringi dengan adanya fragmen-fragmen batuan tua dalam beragam ukuran yang mulai memperlihatkan tanda-tanda melapuk.

Sedangkan erupsi freatomagmatik terjadi tatkala magma segar langsung bersentuhan dengan air bawah tanah. Akibatnya terjadi pendinginan cepat di ‘kulit’ (permukaan) tubuh magma segar itu, sehingga membentuk batu-batuan seukuran kerikil. Uap air bertekanan tinggi pun sontak terbentuk. Sehingga material letusannya terdiri dari batuan segar dan uap air dengan suhu relatif tinggi.

Dengan karakter demikian maka erupsi freatik bisa menjadi peristiwa yang mengawali episode letusan sebuah gunung berapi. Misalnya pada Gunung Sinabung dalam Letusan Sinabung 2010 dan awal-awal Letusan Sinabung 2013 – sekarang. Dalam hal ini maka durasi erupsinya dapat cukup panjang, mulai dari beberapa hari hingga berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun kemudian. Di sini erupsi freatik menjadi pendahulu dari erupsi magmatik. Sebaliknya erupsi freatik pun dapat berdiri sendiri tanpa erupsi magmatik. Misalnya pada Gunung Merapi, terutama dalam aktivitas 2012-2014-nya. Erupsi freatik yang berdiri sendiri umumnya berdurasi sangat singkat, tak sampai sejam.

Erupsi Freatik Dieng

Erupsi freatik merupakan ciri khas dari aktivitas vulkanik di Dataran Tinggi Dieng. Selama 200 tahun terakhir terjadi setidaknya 10 kejadian erupsi freatik, atau rata-rata sekali erupsi per 20 tahun. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) yang bernaung di bawah Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral membagi erupsi freatik di Dieng ke dalam dua kategori. Yang pertama adalah erupsi freatik tanpa tanda awal seismik. terjadi karena terjadi sumbatan mendadak pada fumarol (sumber uap air) atau solfatara (sumber gas SO2).

Gambar 3. Material letusan berupa lumpur dingin yang melampar hingga 50 meter dari bibir kawah Sileri. Lokasi Kawah Sileri adalah di sisi kanan dari foto. Bersumber dari Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB). Sumber: BNPB/Sutopo Purwo Nugroho, 2017.

Sementara yang kedua adalah erupsi freatik dengan tanda awal seismik, baik berupa gempa tektonik lokal maupun regional. Termasuk ke dalam kategori kedua adalah erupsi freatik yang muncul dari retakan di paras Bumi dimana tidak ada indikasi panasbumi (dalam bentuk kawah maupun alterasi batuan) disitu. Kategori kedua ini lebih sering terjadi di kompleks vulkanik Dieng bagian barat. Yakni di kawasan yang dikenal sebagai graben Batur.

Erupsi Sileri barusan nampaknya lebih condong ke kategori pertama. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) melaporkan tidak ada tanda-tanda awal seismik yang terekam pada seismometer di stasiun-stasiun geofisika yang berdekatan dengan kompleks vulkanik Dieng. Baik pada stasiun yang relatif jauh seperti stasiun Yogyakarta (YOGI), Semarang (SMRI) dan Karangpucung (KPJI). Maupun pada stasiun yang relatif dekat seperti Slawi (CTJI) dan Banjarnegara (BJI), dimana stasiun Banjarnegara sedang diluar jaringan (offline).

Bila Erupsi Sileri barusan merupakan erupsi freatik kategori pertama, maka curah hujan yang tinggi yang mengguyur sebagian kawasan Jawa Tengah sepanjang Juni 2017 TU lalu mungkin menjadi salah satu faktor yang berperan penting. Hujan deras mungkin menyebabkan ada bagian lereng kawah yang longsor hingga menimbuni fumarol atau solfatara di dasar Kawah Sileri. Hujan juga memberi pasokan air yang berlimpah ke kawah, menjadikan cukup banyak air yang bisa meresap menjadi air bawah tanah dan dididihkan oleh magma tua di bawah Kawah Sileri. Begitu fumarol tersumbat, maka uap air tak menemukan jalan keluarnya sehingga tekanannya pun meningkat. Dan pada akhirnya erupsi pun terjadilah.

Menurut catatan PVMBG, sepanjang 2017 TU ini Kawah Sileri ternyata sudah tiga kali mengalami erupsi freatik. Kejadian pertama adalah pada 3 April 2017 TU silam. Yang disusul dengan kejadian kedua pada 24 April 2017 TU. Sementara kejadian ketiga, pada 2 Juli 2017 TU, adalah yang terbesar. Baik pada erupsi freatik yang pertama maupun yang kedua juga tidak diikuti dengan tanda-tanda awal seismik. Atas dua kejadian erupsi tersebut PVMBG merekomendasikan agar pengelola obyek wisata Dieng membatasi jangkauan pengunjung hingga radius 100 meter dari kawah. Rupanya rekomendasi tersebut tak dijalankan. Pada saat Erupsi Sileri barusan terjadi, pengunjung bahkan mendekat hingga hanya 15 meter dari bibir kawah.

Gambar 4. Tampak dekat lumpur yang disemburkan dan diendapkan di sekitar Kawah Sileri. Karakteristik lumpur ini membuktikan bahwa Erupsi Sileri adalah erupsi freatik. Foto dari Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB). Sumber: BNPB/Sutopo Purwo Nugroho, 2017.

Mujur bahwa Erupsi Sileri kali ini tidak diikuti dengan pelepasan gas CO2 dalam jumlah besar dengan konsentrasi pekat. Sehingga bencana memilukan seperti Tragedi Sinila 1979 yang menewaskan 149 orang dapat dihindari. Namun Kawah Sileri juga bukannya kawah yang anteng. Sepanjang delapan dasawarsa terakhir, Kawah Sileri menjadi kawah yang paling aktif di kompleks vulkanik Dieng. Ia telah delapan kali meletus, atau rata-rata meletus setiap 10 tahun sekali. Letusan 1944 tercatat apik dalam sejarah karena menewaskan tak kurang dari 144 orang. Aktivitas berikutnya adalah Letusan 1964 yang berupa erupsi freatik disertai semburan lumpur. Demikian halnya Letusan 1984 dan Letusan 1986. Sebaliknya Letusan 2003, Letusan 2006 dan Letusan 2009 merupakan erupsi freatik tanpa semburan lumpur yang signifikan.

Dan akhirnya, Erupsi Sileri mempertontonkan dengan telanjang satu dari dua sisi Dataran Tinggi Dieng. Yakni sisi ancaman. Sementara sisi yang berseberangan adalah sisi keindahan, yang telah banyak menggamit hati para insan dan menjadikan mereka berduyun-duyun mendatangi tanah di atas awan ini. Mengutip kata-kata seorang geografer legendaris T Bachtiar, Dataran Tinggi Dieng adalah sekolah tentang semesta. Inilah tempat belajar tentang keindahan, kehidupan dan kewaspadaan. Di sini, antara pesona dan keberkahan berhimpitan dengan ancaman, layaknya dua sisi dari sebuah mata pisau.

Referensi :

IAVCEI. 2000. Crater Lakes of Java: Dieng, Kelud and Ijen, Excursion Guidebook. International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior, 2000 General Assembly. Bali: Denpasar.

Rizal. 2014. Kajian Sebaran dan Karakteristik Kawah di Gunungapi Dieng. Kuliah Kerja Lapangan 3, Fakultas Geografi UGM, Yogyakarta.

Tempo.co. 2017. PVMBG Sudah Ingatkan Pengelola Dieng Soal Letusan Kawah Sileri. Tempo.co Minggu 2 Juli 2017.

Daryono Sutopawiro. 2017. komunikasi personal.

Andri Sulistyo. 2017. komunikasi personal.

Gempa di Swarnadwipa bagian Utara, Bumi Tanah Rencong yang Tercabik (Tektonik)

Getaran itu datang tanpa persiapan, tanpa ada peringatan. Selagi azan Shubuh bersahut-sahutan berkumandang di bumi tanah rencong bagian timur pada Rabu pagi 7 Desember 2016 Tarikh Umum (TU), sebuah getaran sangat keras mengguncang Kabupaten Pidie Jaya dan sekitarnya pada pukul 05:04 WIB. Getaran keras tersebut, yang berlangsung selama sekitar 20 detik, adalah getaran terkeras yang pernah dirasakan daratan ujung utara pulau Sumatra itu dalam tiga tahun terakhir. Tepatnya sejak peristiwa Gempa Aceh Tengah 2013 silam. Stasiun-stasiun pengukur gempa di sebagian besar penjuru Bumi pun dengan riuh mencatat getaran dari swarnadwipa tersebut.

Gambar 1. Lokasi episentrum Gempa Pidie Jaya 2016 menurut rilis awal BMKG serta USGS dan GFZ dalam peta struktur pulau Sumatra bagian utara. Sumber: Barber & Crow, 2005 dengan penambahan oleh Sudibyo, 2016.

Gambar 1. Lokasi episentrum Gempa Pidie Jaya 2016 menurut rilis awal BMKG serta USGS dan GFZ dalam peta struktur pulau Sumatra bagian utara. Sumber: Barber & Crow, 2005 dengan penambahan oleh Sudibyo, 2016.

Berselang beberapa hari kemudian kita mencermati dengan pilu dampak Gempa Pidie Jaya 2016 ini, demikian ia bisa dinamakan. Berdasarkan data yang dihimpun Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Pidie Jaya, tercatat 101 orang tewas. Sementara korban luka-luka tercatat sebanyak 724 orang. Kerugian material tak kepalang banyaknya. Tercatat 105 buah bangunan tempat tinggal atau pertokoan yang ambruk, disamping ada 10.534 buah rumah yang rusak. Tercatat pula sebanyak 55 buah masjid ikut roboh, demikian halnya 1 unit sekolah dan 1 bangunan RSUD Pidie Jaya. Sebanyak 11.142 orang dipaksa mengungsi. Selain itu tak kurang dari 14.000 meter jalan raya dibikin rusak, disamping 50 buah jembatan juga dibikin retak-retak.

Angka-angka tersebut hanyalah sementara, tetap terbuka kemungkinan untuk meningkat lagi. Dengan angka sementara ini pun, Gempa Pidie Jaya 2016 telah menabalkan dirinya sebagai gempa paling mematikan di propinsi Aceh dalam 12 tahun terakhir, tepatnya semenjak malapetaka gempa akbar Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 yang memilukan.

Parameter

Pusat Gempa Bumi dan Tsunami Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) pada awalnya menempatkan Gempa Pidie Jaya 2016 sebagai gempa kuat dengan magnitudo 6,4 dengan kedalaman sumber sangat dangkal, yakni hanya 10 kilometer. Posisi episentrumnya adalah 121 kilometer di sebelah tenggara kota Banda Aceh. Sementara lembaga sejenis di mancanegara, yakni United States Geological Survey (USGS) National Earthquake Information Center melansir gempa ini juga memiliki magnitudo 6,4  dengan sumber sedalam 17 kilometer dengan episentrum 92 kilometer sebelah tenggara Banda Aceh. Pada dasarnya setiap gempa bumi tektonik dengan kedalaman sumber kurang dari 30 kilometer merupakan gempa dangkal.

Belakangan baik USGS maupun BMKG merevisi besaran magnitudo dan kedalaman sumbernya. Dalam versi BMKG, Gempa Pidie Jaya 2016 memiliki magnitudo 6,5 dengan sumber sedalam 15 kilometer. Posisi episentrumnya juga direvisi menjadi 105 kilometer sebelah tenggara kota Banda Aceh. Sementara dalam versi USGS, magnitudo gempanya juga direvisi menjadi 6,5 dengan kedalaman sumber menjadi tinggal 8 kilometer. Sangat dangkal. Sebaliknya posisi episentrum versi USGS relatif tak berubah banyak.

Gambar 2. Distribusi episentrum gempa-gempa susulan dalam Gempa Pidie Jaya 2016 yang direkam stasiun pengamat gempa Indonesian Tsunami Early Warning Systems BMKG. Dalam 48 jam pasca gempa utama, telah terjadi 69 kali gempa susulan dengan kecenderungan jumlah gempa kian menurun dari hari ke hari. Sumber: BMKG/Daryono, 2016.

Gambar 2. Distribusi episentrum gempa-gempa susulan dalam Gempa Pidie Jaya 2016 yang direkam stasiun pengamat gempa Indonesian Tsunami Early Warning Systems BMKG. Dalam 48 jam pasca gempa utama, telah terjadi 69 kali gempa susulan dengan kecenderungan jumlah gempa kian menurun dari hari ke hari. Sumber: BMKG/Daryono, 2016.

Revisi parameter gempa adalah hal yang biasa dilakukan badan-badan seismologi dimanapun. Informasi awal sebuah gempa pada umumnya merupakan informasi sementara, yang didasarkan pada data terbatas dari stasiun seismometer (pengukur gempa) yang terbatas pula. Informasi awal ini ditujukan sebagai bagian dari peringatan dini, terutama jika sumber gempanya di laut sehingga memiliki potensi tsunami, serta untuk mengestimasi dampak kerusakan yang terkait dengan intensitas getarannya. Seiring waktu, dengan kian banyaknya data yang terkumpul dari stasiun-stasiun seismometer yang semula belum tercakup membuat parameter gempa bisa dipertajam lagi sehingga mengalami revisi.

Contoh revisi parameter gempa masa silam misalnya pada peristiwa Gempa Yogyakarta 2006. Rilis awal BMKG menempatkan episentrum Gempa Yogyakarta 2006 di dasar Samudera Indonesia (Indian Ocean), sementara rilis awal USGS memosisikannya di pantai Parangtritis. Kedua lokasi tersebut merupakan bagian dari sesar Opak nan legendaris. Namun setelah sejumlah seismometer tambahan dipasang pascagempa di kawasan Yogyakarta-Bantul-Gunungkidul guna memonitor gempa-gempa susulan dan parameternya, diketahui bahwa episentrum Gempa Yogyakarta 2006 berada di daratan. Yakni di sisi barat Kabupaten Gunung Kidul. Survei pergeseran tanah melalui sistem pemosisian global (GPS/global positioning system) dan teknik interferometri radar berbasis satelit (InSAR/interferometry synthetic apperture radar) di kemudian hari memastikan bahwa episentrum Gempa Yogyakarta 2006 memang ada di daratan, tepatnya di sesar Oya yang paralel namun berada 10 kilometer di sisi timur sesar Opak. Berkaca pada pengalaman tersebut, maka revisi parameter Gempa Pidie Jaya 2016 sejatinya bukanlah hal yang aneh.

Gambar 3. Sumber Gempa Yogyakarta 2006 di lembah sungai Oya, ekspresi paras bumi dari sesar Oya yang sebelumnya tak dikenal. Lokasi ini didasarkan atas analisis distribusi gempa-gempa susulan, pengukuran deformasi permukaan berbasis GPS dan analisis interferometri radar.  Sebelumnya rilis awal lembaga-lembaga seperti BMKG dan USGS menempatkan sumber gempa ini di sesar Opak, 10 km sebelah barat sesar Oya. Sumber: Tsuji dkk, 2009 digambar ulang oleh Sudibyo, 2015.

Gambar 3. Sumber Gempa Yogyakarta 2006 di lembah sungai Oya, ekspresi paras bumi dari sesar Oya yang sebelumnya tak dikenal. Lokasi ini didasarkan atas analisis distribusi gempa-gempa susulan, pengukuran deformasi permukaan berbasis GPS dan analisis interferometri radar. Sebelumnya rilis awal lembaga-lembaga seperti BMKG dan USGS menempatkan sumber gempa ini di sesar Opak, 10 km sebelah barat sesar Oya. Sumber: Tsuji dkk, 2009 digambar ulang oleh Sudibyo, 2015.

Gempa Pidie Jaya disebabkan oleh patahnya segmen batuan sepanjang sekitar 30 kilometer dengan lebar sekitar 15 kilometer secara mendadak. Begitu patah, ia melenting (bergeser mendadak) sejauh rata-rata 80 sentimeter. Pelentingan tersebut memiliki arah menuju ke salah satu dari dua kemungkinan: barat daya (strike menuju azimuth 243 derajat) atau tenggara (strike menuju azimuth 147 derajat). Lentingan yang melibatkan segmen batuan yang cukup luas itu menyebabkan terlepasnya energi. Yang merambat sebagai gelombang gempa bumi saja diprakirakan mencapai 85 kiloton TNT, atau 4 kali lipat lebih hebat ketimbang letusan bom nuklir Hiroshima.

Mirip Gempa Yogyakarta 2006 ?

Kombinasi sumber gempa yang sangat dangkal dan besarnya pelepasan energi membuat Gempa Pidie Jaya 2016 ini menghasilkan getaran yang sangat merusak. Getaran terkeras memiliki intensitas 8 MMI (modified mercalli intensity), tingkat getaran yang sanggup merubuhkan banyak bangunan di suatu pemukiman di Indonesia. Getaran 8 MMI terutama dirasakan di paras Bumi yang tepat berada di atas sumber gempa dan area sekitarnya. Segenap Kabupaten Pidie, Kabupaten Pidie Jaya dan kota Sigli diguncang oleh getaran berintensitas  7 MMI, yang tergolong getaran sangat keras. Getaran 7 MMI adalah jenis getaran yang sanggup meruntuhkan bangunan khususnya yang bermutu rendah. Kota Banda Aceh diguncang oleh getaran dengan intensitas 5 MMI. Ini adalah jenis getaran yang cukup kuat untuk dirasakan oleh semua orang dan sanggup membuat orang-orang yang  sedang tidur menjadi terbangun, namun belum cukup kuat untuk merusak bangunan. Sementara sisa propinsi Aceh lainnya digoyang oleh getaran berintensitas 4 MMI, yang tergolong getaran ringan.

Gambar 4. Salah satu desa yang terkena dampak Gempa Pidie Jaya 2016, yakni desa Paru Keude kec. Bandar Baru kab. Pidie Jaya. Distribusi kerusakan bangunan telah dipetakan dengan pesawat udara nir awak (PUNA/drone) hasil kerjasama BIG, BNPB dan sejumlah lembaga. Sumber: BIG/Hasanudin Z Abidin, 2016

Gambar 4. Salah satu desa yang terkena dampak Gempa Pidie Jaya 2016, yakni desa Paru Keude kec. Bandar Baru kab. Pidie Jaya. Distribusi kerusakan bangunan telah dipetakan dengan pesawat udara nir awak (PUNA/drone) hasil kerjasama BIG, BNPB dan sejumlah lembaga. Sumber: BIG/Hasanudin Z Abidin, 2016

USGS melalui PAGER (Prompt Assessment of Global Earthquake for Response) memprakirakan sekitar 4,78 juta jiwa tinggal di daerah yang merasakan dampak getaran dari Gempa Pidie Jaya 2016 ini mulai dari getaran berintensitas 4 MMI ke atas. Diantara jumlah tersebut, 371 ribu jiwa diantaranya tinggal di daerah yang merasakan getaran sangat keras dengan intensitas 7 MMI. Dan pemuncaknya, 179 ribu jiwa merasakan getaran berintensitas 8 MMI yang menghancurkan. Kota-kota seperti Sigli dan Meureudu dihajar dengan getaran 7 MMI, sementara kota-kota seperti Bireun, Lhokseumawe dan Banda Aceh merasakan getaran setingkat lebih rendah yakni 6 MMI. Dengan karakteristik semacam ini maka  peluang ambruknya bangunan-bangunan yang menelan korban jiwa dan kerugian material pun terbuka lebar. USGS memprakirakan terdapat peluang 44 % jatuhnya korban jiwa hingga 10 orang dan peluang 38 % untuk jorban jiwa hingga 100 orang. Sementara untuk kerugian material, peluangnya adalah 52 % untuk kerugian hingga Rp 130 milyar.

Gambar 5. Peta intensitas guncangan dan distribusi populasi penduduk setempat (berdasar USGS Landscan 2005) serta daftar kota-kota tertentu yang mengalami getaran (pada intensitas tertent) akibat Gempa Pidie Jaya 2016. Disajikan oleh USGS PAGER. Sumber: USGS, 2016.

Gambar 5. Peta intensitas guncangan dan distribusi populasi penduduk setempat (berdasar USGS Landscan 2005) serta daftar kota-kota tertentu yang mengalami getaran (pada intensitas tertent) akibat Gempa Pidie Jaya 2016. Disajikan oleh USGS PAGER. Sumber: USGS, 2016.

Dalam beberapa hal Gempa Pidie Jaya 2016 mirip dengan peristiwa Gempa Yogyakarta 2006 silam. Diantaranya dalam hal magnitudonya, dimana Gempa Pidie Jaya 2016 memiliki magnitudo momen 6,5 atau hanya sedikit di atas Gempa Yogyakarta 2006 yang bermagnitudo momen 6,4. Juga dalam hal kedalaman sumbernya, dimana kedua gempa sama-sama merupakan gempa dangkal. Kedua gempa juga memiliki sumber yang berdekatan dengan sebuah kota.

Kemiripan lainnya mungkin dalam hal moletrack. Pada gempa bumi tektonik dengan sumber dangkal atau sangat dangkal, pelentingan yang terjadi salam sumber gempanya umumnya akan muncul di paras Bumi tepat di atas sumber gempa sebagai retakan-retakan berpola yang disebut moletrack. Moletrack menjadi indikasi dari surface rupture sebuah gempa bumi tektonik dangkal, sebagai cerminan dari sumber gempa yang ada dibawahnya. Bagaimana dengan Gempa Pidie Jaya 2016 in?  Simulasi yang dikerjakan Aditya Gusman, salah satu peneliti gempa bumi di Indonesia, menunjukkan Gempa Pidie Jaya 2016 mungkin menyebabkan pergeseran permukaan tanah sebesar maksimum 5 sentimeter secara vertikal dan juga 5 sentimeter secara horizontal. Ini pergeseran yang kecil, sehingga mungkin tidak menghasilkan moletrack. Meski untuk memastikan ada tidaknya surface rupture  Gempa Pidie Jaya 2016 masih diselidiki lewat survei lapangan.

Gambar 6. Contoh moletrack yang menandai surface rupture sebuah sumber gempa tektonik dangkal, dalam hal ini adalah kejadian Gempa ganda Sumatra 6 Maret 2007 yang magnitudonya hampir sama dengan Gempa Pidie Jaya 2016. Moletrack ini terletak di lintasan sesar besar Sumatra pada segmen Sumani yang berada di Kasiak (Sumatra Barat). Dari moletrack ini diketahui bahwa lokasi di latar depan (ditandai dengan panah ke kiri) telah mengalami pergeseran mendatar 30 cm bersamaan dengan penurunan (subsidens) 20 cm. Sumber: Daryono dkk, 2012.

Gambar 6. Contoh moletrack yang menandai surface rupture sebuah sumber gempa tektonik dangkal, dalam hal ini adalah kejadian Gempa ganda Sumatra 6 Maret 2007 yang magnitudonya hampir sama dengan Gempa Pidie Jaya 2016. Moletrack ini terletak di lintasan sesar besar Sumatra pada segmen Sumani yang berada di Kasiak (Sumatra Barat). Dari moletrack ini diketahui bahwa lokasi di latar depan (ditandai dengan panah ke kiri) telah mengalami pergeseran mendatar 30 cm bersamaan dengan penurunan (subsidens) 20 cm. Sumber: Daryono dkk, 2012.

Pertanyaan awamnya, bagaimana gempa ini bisa terjadi? Dan pelajaran apa yang bisa diambil Indonesia darinya?

Teriris

Bukalah aplikasi ataupun program komputer geografis yang populer dari apapun gawai (gadget) anda, seperti Google Maps maupun Google Earth. Bukalah peta pulau Sumatra dan perbesar di bagian ujung utara swarnadwipa ini. Pilih moda peta berupa satellite, kemudian lanjutkan dengan medan. Akan dapat kita lihat betapa kompleksnya tatanan tektonik di sini. Andaikata bumi tanah rencong dapat berkata-kata dan bermain media sosial, ia akan memasang status  “rumit.”

Gambar 7. Estimasi deformasi pada paras bumi di lokasi dan sekitar sumber Gempa Pidie Jaya 2016 secara mendatar/horizontal (kiri) maupun vertikal (kanan). Nampak jika model sumber gempanya berorientasi tenggara-barat laut, maka di kota Sigli dan sekitarnya terjadi pergeseran mendatar hingga 5 cm dan pada saat yang sama juga mengalami pengangkatan sebesar 5 cm pula. Disimulasikan oleh Aditya Gusman. Sumber: Gusman, 2016.

Gambar 7. Estimasi deformasi pada paras bumi di lokasi dan sekitar sumber Gempa Pidie Jaya 2016 secara mendatar/horizontal (kiri) maupun vertikal (kanan). Nampak jika model sumber gempanya berorientasi tenggara-barat laut, maka di kota Sigli dan sekitarnya terjadi pergeseran mendatar hingga 5 cm dan pada saat yang sama juga mengalami pengangkatan sebesar 5 cm pula. Disimulasikan oleh Aditya Gusman. Sumber: Gusman, 2016.

Ujung utara Swarnadwipa dibentuk oleh aktivitas tiga lempeng tektonik yang berbeda. Di sebelah barat ada lempeng India yang merupakan lempeng laut (oseanik) sehingga berat jenisnya lebih tinggi. Lempeng India mengalasi sebagian dasar Samudera Indonesia (Indian Ocean) dan dulu sempat dikira sebagai satu kesatuan dengan lempeng Australia (yang mengalasi sebagian dasar Samudera Indonesia dan membentuk benua Australia). Belakangan disadari bahwa lempeng India dan lempeng Australia adalah dua lempeng yang berbeda dan saling terpisah, yang salah satunya tecermin dari peristiwa gempa ganda Samudera Indonesia 11 April 2012 (magnitudo 8,6 dan 8,2). Sementara di sisi timur bertengger lempeng Sunda, bagian dari lempeng Eurasia. Lempeng Sunda adalah lempeng yang mengalasi kepulauan Indonesia bagian barat.

Terjepit di tengah-tengah lempeng India dan lempeng Sunda di ujung swarnadwipa adalah lempeng Burma, yang mendapat popularitasnya karena bencana gempa akbar Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 (magnitudo 9,3) silam. Lempeng Burma  merupakan lempeng mikro karena ukurannya yang kecil, hanya mencakup segenap Kepulauan Andaman, Kepulauan Nicobar, sebagian Laut Andaman dan bagian barat propinsi Aceh. Lempeng mikro Burma semula adalah bagian dari lempeng Eurasia. Namun subduksi lempeng India terhadap lempeng Eurasia di tempat yang sekarang menjadi busur kepulauan Andaman dan Nicobar menyebabkan terbitnya salah satu gejala khas tektonik lempeng, yakni pembentukan cekungan busur belakang (back-arc). Subduksi membuat kerak bumi di bagian belakang busur kepulauan Andaman dan Nicobar, yakni di sisi timurnya, menipis sehingga membentuk cekungan yang tergenangi air laut.

Gambar 8. Peta struktur ujung utara pulau Sumatra yang kompleks, sebagai hasil interaksi nan rumit antara lempeng India, lempeng Sunda dan lempeng mikro Burma. Interaksi ini menyebabkan terbentuknya sejumlah sesar aktif di daratan, yang bakal menjai sumber gempa potensial mendatang. Sumber: Natawidjaja, 2006.

Gambar 8. Peta struktur ujung utara pulau Sumatra yang kompleks, sebagai hasil interaksi nan rumit antara lempeng India, lempeng Sunda dan lempeng mikro Burma. Interaksi ini menyebabkan terbentuknya sejumlah sesar aktif di daratan, yang bakal menjai sumber gempa potensial mendatang. Sumber: Natawidjaja, 2006.

Lama-kelamaan di tengah cekungan ini terbentuk sesar-sesar turun sebagai retakan panjang, tempat meluapnya cairan panas sangat kental dari lapisan selubung yang membentuk lempeng baru di kedua sisinya. Inilah pusat pemekaran lantai samudera.  Sehingga Laut Andaman pada hakikatnya adalah bayi samudera baru yang masih sangat muda, serupa dengan misalnya Laut Merah di Timur Tengah. Jika proses pemekaran ini berlanjut terus, maka dalam berjuta-juta tahun mendatang Laut Andaman akan bertransformasi menjadi samudera yang baru. Terbentuknya retakan dasar laut Andaman sekaligus memproduksi lempeng mikro Burma, yang mulai terpisah dari lempeng Eurasia sekitar 3 hingga 4 juta tahun silam.

Eksistensi ketiga lempeng tektonik tersebut membuat bumi tanah rencong tercabik-cabik, ibarat kue yang telah dibelah-belah pisau tektonik. Banyak sesar aktif berkembang di sini. Sesar utama adalah sistem sesar besar Sumatra, yang dahulu disebut sesar Semangko. Sesar besar Sumatra adalah sesar aktif sepanjang 1.900 kilometer yang membentang mulai dari kawasan Selat Sunda di selatan hingga Laut Andaman di utara, ‘membelah’ pulau Sumatra menjadi dua bagian yang asimetris. Di daratan Aceh sesar besar ini bercabang dua mulai dari satu lokasi di dekat kota Takengon. Satu cabang adalah segmen Aceh (panjang 230 kilometer) yang melintas tepat di sebelah barat kota Banda Aceh. Sementara cabang kedua adalah segmen Seulimeum (panjang 120 kilometer), yang melintas di sisi timur kota Sabang dan bertanggung jawab pada terjadinya Gempa Aceh 1964 (magnitudo 7,0). Kedua cabang ini sama-sama menerus ke barat laut untuk kemudian bergabung dengan zona retakan dasar Laut Andaman.

Di luar dua cabang utama itu, dari dekat kota Takengon pula berkembang sesar lain yang berbelok ke arah utara sebagai lengkungan mirip sabit. Di sekitar kota Takengon ia dikenal sebagai sesar Takengon yang bersifat sesar naik (thrust). Sementara bagian utaranya dinamakan sesar Samalanga-Sipopok yang pergerakannya bersifat mendatar (strike slip). Lebih jauh ke selatan di sekitar kota Kutacane berkembang pula sesar yang menerus ke arah kota Lhokseumawe. Di bagian selatan sesar ini dikenal sebagai sesar Lokop-Kutacane. Dan di bagian utara dinamakan sesar Lhokseumawe.  Baik sesar Samalanga-Sipopok maupun sesar Lhokseumawe sama-sama menerus ke dasar Laut Andaman dan bergabung dengan sejumlah sesar aktif disana.  Selain sesar-sesar yang tergolong panjang tersebut, bumi tanah rencong juga masih memiliki sejumlah sesar lainnya yang relatif pendek.

Gambar 9. Citra pendahuluan interferometri radar (inSAR) Gempa Pidie Jaya 2016 dari satelit Sentinel-1A dan Sentinel-1B lewat radas ARIA automatic interferogram. Meski resolusi citranya jelek karena koherensinya sangat rendah (sehingga pola-pola interferensinya tidak terlalu jelas), namun terkesan bahwa deformasi terbesar akibat gempa ini berada di sekitar lintasan sesar Samalanga-Sipopok di dekat kota Meureudu. Sumber: Fielding, 2016.

Gambar 9. Citra pendahuluan interferometri radar (inSAR) Gempa Pidie Jaya 2016 dari satelit Sentinel-1A dan Sentinel-1B lewat radas ARIA automatic interferogram. Meski resolusi citranya jelek karena koherensinya sangat rendah (sehingga pola-pola interferensinya tidak terlalu jelas), namun terkesan bahwa deformasi terbesar akibat gempa ini berada di sekitar lintasan sesar Samalanga-Sipopok di dekat kota Meureudu. Sumber: Fielding, 2016.

Dengan bumi yang tercabik-cabik tektonik demikian rupa, maka dapat dikatakan bahwa segenap penjuru daratan tanah rencong merupakan kawasan rawan gempa. Baik pesisir barat maupun pesisir timur.  Inilah yang membedakan Aceh dengan bagian pulau Sumatra lainnya dimana kawasan rawan gempa terlokalisir hanya di pesisir barat dan di sepanjang Pegunungan Bukit Barisan tempat lintasan sesar besar Sumatra.

Pelajaran

Sumber Gempa Pidie Jaya 2016 berada di dekat lintasan sesar Samalanga-Sipopok, sehingga sejumlah pihak menduga bahwa sesar itulah yang bertanggung jawab atas peristiwa gempa tersebut. Meskipun revisi parameter gempa baik oleh BMKG maupun USGS tidak lagi menempatkan episentrumnya persis di atas lintasan sesar Samalanga-Sipopok. Analisis interferometri radar berbasis citra radar dari satelit Sentinel-1A dan Sentinel-1B yang dikerjakan Eric Fielding, cendekiawan kebumian dari California Institute of Technology (Amerika Serikat) mengindikasikan bahwa lokasi sumber gempa memang berhubungan dengan sesar Samalanga-Sipopok. Namun ini pun masih sementara. Butuh survei lapangan untuk memastikan hal tersebut. Misalnya dengan mengukur pergerakan titik-titik tertentu melalui sistem pemosisian global (GPS).

Gambar 10. Lokasi stasiun-stasiun pemantau GPS dalam jejaring AGNeSS (Aceh GPS Network for Sumatran fault System). Profile A dan profile B menunjukkan dua baris kelurusan yang sengaja ditentukan dalam pemasangan stasiun pantau tersebut. Lewat pergerakan yang direkam jejaring ini diketahui masih ada potensi gempa besar di daratan propinsi Aceh bagian selatan. Sumber: Ito dkk, 2012.

Gambar 10. Lokasi stasiun-stasiun pemantau GPS dalam jejaring AGNeSS (Aceh GPS Network for Sumatran fault System). Profile A dan profile B menunjukkan dua baris kelurusan yang sengaja ditentukan dalam pemasangan stasiun pantau tersebut. Lewat pergerakan yang direkam jejaring ini diketahui masih ada potensi gempa besar di daratan propinsi Aceh bagian selatan. Sumber: Ito dkk, 2012.

Pasca 2004 TU, muncul pertanyaan besar di kalangan cendekiawan kebumian tentang apakah tekanan sangat besar yang ditimbulkan peristiwa gempa akbar Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 terhantar ke daratan dan memberikan beban tambahan tekanan kepada sesar-sesar aktif di ujung utara pulau Sumatra ataukah tidak. Untuk menjawabnya maka telah digelar jejaring AGNeSS (Aceh GPS Network for Sumatran fault System) sejak 2005 TU. Jejaring ini ‘menanam’ 7 stasiun pengamatan GPS kontinu dan 20 stasiun pengamatan episodik. ‘Penanaman’ stasiun-stasiun pemantauan yang rapat membuat pergerakan yang disebabkan oleh Gempa Pidie Jaya 2016 bisa diukur dan dianalisis, meski butuh waktu.

Ada dua pelajaran yang bisa diambil dari peristiwa memilukan ini. Yang pertama, bagi tanah rencong Gempa Pidie Jaya 2016 bukanlah peristiwa terakhir. Potensi gempa tektonik di daratan Aceh masih tetap terbuka. Jejaring AGNeSS menunjukkan bahwa sesar besar Sumatra di bagian selatan propinsi Aceh menunjukkan tanda-tanda potensi untuk memproduksi gempa besar (magnitudo ~7) di masa depan. Belum sesar-sesar yang lain. Sementara bagi Indonesia, gempa ini kembali menjadi pengingat bahwa banyak kawasan yang rawan gempa di negeri ini. Sekurangnya 60 % kota di Indonesia didirikan di atas sesar, sehingga kemungkinan terjadinya peristiwa gempa bumi yang menyerang kota masih tetap terbuka. Kewaspadaan dan kesiapsiagaan tetap perlu dipertahankan.

Referensi :

Barber & Crow. 2005. Sumatra, Geology Resources and Tectonic Evolution, in Chapter 4: Pre-Tertiary Stratigraphy. Geological Society, London, Memoirs, 31 pp 24-53.

USGS. 2016. M6.5 – 19 km SE of Sigli, Indonesia. USGS National Earthquake Information Center

Ito dkk. 2012. Isolating Along-strike Variations in the Depth Extent of Shallow Creep and Fault Locking on the Northern Great Sumatran Fault. Journal of the Geophysical Research, vol. 117 B06409.

Daryono, 2016, komunikasi pribadi.

Aditya Gusman, 2016, komunikasi pribadi.

Eric Fielding, 2016, komunikasi pribadi.

Gempa Dalam di Laut Jawa

Sebuah getaran kuat meletup dari dasar Laut Jawa pada kedalaman 650 km di Rabu pagi 19 Oktober 2016 Tarikh Umum (TU) pukul 07:25 WIB. Magnitudo gempa adalah 6,3 dalam catatan Pusat Gempa Nasional BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika). Sementara dalam rekaman USGS NEIC (United States Geological Survey National Earthquake Information Center), magnitudonya sedikit lebih besar yakni 6,6. Episentrumnya terletak sejuah 156 km ke utara-barat laut dari kota Indramayu (versi USGS) atau 120 km sebelah timur laut kota Subang (versi BMKG). Ditinjau dari sisi magnitudonya, gempa ini sekuat Gempa Yogya 2006 silam namun bertolak belakang karena sumbernya yang sangat dalam, bukan lagi di kerak bumi.

Gambar 1. Episentrum Gempa Laut Jawa 2016 (tanda bintang) di dalam pita episentrum gempa-gempa dalam di Laut Jawa (lingkaran-lingkaran gelap). Sumber: USGS, 2016.

Gambar 1. Episentrum Gempa Laut Jawa 2016 (tanda bintang) di dalam pita episentrum gempa-gempa dalam di Laut Jawa (lingkaran-lingkaran gelap). Sumber: USGS, 2016.

Getaran akibat gempa ini dirasakan dalam luasan yang luar biasa. Sekujur pesisir utara pulau Jawa merasakannya, dengan intensitas getaran berkisar 2 hingga 3 MMI. Sementara kawasan pantai selatan merasakan getaran yang lebih sedikit lebih kuat. Getaran juga dirasakan di pulau Bali. Bahkan stasiun pencatat gempa di Padang pun merasakannya dengan intensitas   2 hingga 3 MMI pula. Saat dipetakan, getaran akibat Gempa Laut Jawa 2016 (demikian bisa kita namakan) melingkupi pulau-pulau Jawa, Sumatra (sebagian), Kalimantan (sebagian) dan pulau-pulau kecil di Laut Jawa. Intensitas getarannya memang tak ada yang melampau 4 MMI (modified mercalli intensity). Intesitas 4 MMI dapat disetarakan dengan getaran yang kita rasakan kala ada kita sedang berada di jembatan/jalan layang dan ada kendaraan bertonase berat melintas cepat. Memang mengagetkan, namun bukan jenis getaran yang merusak. Apalagi meruntuhkan bangunan. Ketakjuban kita terhadap gempa ini lebih karena getarannya yang dirasakan di area yang sangat luas sementara magnitudonya “hanya” 6,3. Secara akumulatif USGS menaksir getaran gempa ini (dalam intensitas 2 hingga 3 MMI) dirasakan oleh 112 juta orang atau hampir separuh penduduk Indonesia.

Dilihat dari kedalaman sumbernya dan mekanisme pematahannya (focal mechanism), dapat dikatakan bahwa Gempa Laut Jawa 2016 ini merupakan gempa intralempeng. Sederhananya gempa yang terjadi di dalam sebuah lempeng, bukan akibat interaksi antar 2 lempeng. Lebih spesifik lagi, Gempa Laut Jawa 2016 diproduksi oleh patahnya segmen batuan dalam lempeng Australia yang sedang menukik/menyelusup ke dalam lapisan selubung (mantel) Bumi setelah bersubduksi dengan lempeng Sunda (Eurasia) yang membentuk pulau Jawa. Segmen yang terpatahkan itu mungkin seluas 20 x 10 kilometer persegi dan melenting sejauh sekitar semeter. Namun karena jauh di dalam Bumi, bahkan sudah lebih dalam ketimbang dasar kerak Bumi di pulau Jawa (yang tebalnya hanya 30 sampai 40 km), maka getaran yang terasakan di paras Bumi pun jauh lebih lemah. Tetapi sumber yang sangat dalam pula menyebabkan getarannya melingkupi area yang sangat luas, yang mustahil terjadi apabila sumber gempanya sangat dangkal.

Gambar 2. Peta intensitas getaran Gempa Laut Jawa 2016. Nampak sekujur pulau Jawa merasakan getaran 3 hingga 4 MMI. Sumber : BMKG, 2016.

Gambar 2. Peta intensitas getaran Gempa Laut Jawa 2016. Nampak sekujur pulau Jawa merasakan getaran 3 hingga 4 MMI. Sumber : BMKG, 2016.

Episentrum Gempa Laut Jawa 2016 terletak pada sebentuk pita berarah barat-barat laut menuju timur-tenggara yang dibentuk oleh episentrum gempa-gempa dalam di waktu lalu. Gempa-gempa tersebut umumnya memiliki magnitudo antara 6 hingga 7. Jadi gempa di kawasan ini bukanlah hal yang aneh, meskipun posisi Laut Jawa cukup jauh dari zona subduksi Jawa. Demikian halnya kawasan di sisi selatannya (yang lebih dekat ke garis pantai utara pulau Jawa). Salah satu gempa yang cukup menonjol adalah Gempa Laut Jawa 9 Agustus 2007 dinihari (magnitudo 7,5 hiposentrum 290 km) yang meletup di lepas pantai utara Indramayu sejauh 75 km sebelah utara kota Indramayu. Gempa kuat tersebut juga menggetarkan sekujur pulau Jawa, Sumatra (sebagian), Bali dan bahkan terasa hingga Semenanjung Malaya. Intensitas getaran di pulau Jawa setingkat lebih besar ketimbang saat Gempa Laut Jawa 2016 ini.

Gambar 3. Penampang pulau Jawa jika dibelah secara vertikal dari utara ke selatan. Nampak Lempeng Australia dengan arah geraknya (panah kuning). Nampak posisi sumber Gempa Laut Jawa 2016 (tanda bintang) dengan bagian gelombang gempanya yang merambat melalui medium padat (panah merah) dan medium plastis/setengah cair (panah putih). Digambar tanpa skala. Sumber: Sudibyo, 2016

Gambar 3. Penampang pulau Jawa jika dibelah secara vertikal dari utara ke selatan. Nampak Lempeng Australia dengan arah geraknya (panah kuning). Nampak posisi sumber Gempa Laut Jawa 2016 (tanda bintang) dengan bagian gelombang gempanya yang merambat melalui medium padat (panah merah) dan medium plastis/setengah cair (panah putih). Digambar tanpa skala. Sumber: Sudibyo, 2016

Bahkan getaran tersebut sempat menyebabkan puluhan rumah di Kabupaten Cianjur rusak, fakta yang sempat membuat para ahli kebumian mengernyitkan dahi di awal mula. Sebab Kabupaten Cianjur berjarak ratusan kilometer dari episentrum gempa. Kerusakan tersebut akhirnya dapat dipahami dengan melihat sebagian besar gelombang gempa dihantarkan lewat medium padat (yakni lempeng Australia) ketimbang medium setengah cair (yakni selubung Bumi). Saat tiba di zona subduksi, yakni bidang pertemuannya dengan lempeng Sunda, getaran gempa tersebut pun dihantarkan ke daratan pulau Jawa bagian selatan.

Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dan Sang Candra yang (Bisa) Memicu Gempa

Jumat  16 September  2016  Tarikh Umum (TU) hampir tengah malam, bertepatan dengan 15 Zulhijjah 1437 H. Jika langit cerah, Bulan akan berkedudukan tinggi di langit dengan wajah bundar penuh seperti layaknya Bulan purnama. Arahkan pandangan padanya. Sejak pukul 23:56 WIB hingga hampir empat jam kemudian, ada sesuatu yang akan terjadi. Sekilas pandang Bulan akan tetap terlihat bulat bundar penuh. Namun jika anda bermata jeli dan langit mendukung (tidak berawan, apalagi mendung), akan terlihat satu bagian wajah Bulan yang lebih gelap ketimbang bagian lainnya.  Bagian yang sedikit gelap tersebut akan muncul terutama di sekitar pukul 01:55 WIB. Inilah jejak dari peristiwa langit yang kurang familiar bagi kita: Gerhana Bulan Penumbral atau disebut juga Gerhana Bulan samar. Inilah gerhana yang paling bontot di musim gerhana tahun 2016 TU ini.

Dalam Gerhana Bulan Penumbral, kita memang takkan menyaksikan cakram Bulan yang menghilang sepenuhnya dan digantikan oleh benda sangat redup berwarna kemerah-merahan seperti dalam Gerhana Bulan Total. Kita juga takkan menyaksikan Bulan yang setengah meredup layaknya Gerhana Bulan Sebagian. Namun jangan salah, konfigurasi benda langit yang menghasilkan Gerhana Bulan Penumbral adalah identik dengan yang memproduksi baik Gerhana Bulan Total maupun Gerhana Bulan Sebagian. Mereka terjadi tatkala Matahari, Bulan dan Bumi tepat berada dalam satu garis lurus dalam konfigurasi syzygy. Di tengah-tengah konfigurasi tersebut adalah Bumi, sementara Bulan menempati salah satu dari dua titik nodal (titik potong orbit Bulan dengan bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari). Akibatnya pancaran sinar Matahari yang seharusnya tiba di paras Bulan terhalangi oleh Bumi. Sehingga membuat Bulan tak memperoleh sinar Matahari mencukupi. Atau bahkan tak mendapatkannya sama sekali untuk periode waktu tertentu.

Gambar 1. Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Penumbral (kiri) dan purnama biasa (kanan), diabadikan dengan teleskop yang terangkai kamera. Secara kasat mata, penggelapa sebagian wajah Bulan dalam Gerhana Bulan Penumbral sangat sulit untuk diamati. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Penumbral (kiri) dan purnama biasa (kanan), diabadikan dengan teleskop yang terangkai kamera. Secara kasat mata, penggelapan sebagian wajah Bulan dalam Gerhana Bulan Penumbral sangat sulit untuk diamati. Sumber: Sudibyo, 2014.

Akibatnya Bulan yang sejatinya sedang berada dalam fase Bulan purnama pun menjadi temaram atau bahkan sangat redup kemerah-merahan dalam beberapa jam kemudian. Sedikit berbeda dengan Gerhana Matahari, Gerhana Bulan memiliki wilayah gerhana cukup luas meliputi lebih dari separuh bola Bumi yang sedang berada dalam suasana malam. Karena garis tengah Matahari jauh lebih besar ketimbang Bumi, maka Bumi tak sepenuhnya menghalangi pancaran sinar Matahari yang menuju ke Bulan. Sehingga bakal masih ada bagian sinar Matahari yang lolos meski intensitasnya berkurang. Ini membuat wilayah gerhana Bulan pun terbagi ke dalam zona penumbra (bayangan tambahan) dan zona umbra (bayangan utama).

Konfigurasi

Bagaimana gerhana samar yang unik ini bisa terjadi? Pada dasarnya ada tiga jenis Gerhana Bulan. Yang pertama adalah Gerhana Bulan Total (GBT), terjadi kala bayangan utama Bumi sepenuhnya menutupi cakram Bulan tanpa terkecuali. Sehingga Bulan akan nyaris menghilang sepenuhnya saat puncak gerhana tiba, menampakkan diri sebagai benda langit sangat redup berwarna kemerah-merahan. Yang kedua adalah Gerhana Bulan Sebagian (GBS), terjadi kala bayangan utama Bumi tak sepenuhnya menutupi cakram Bulan. Akibatnya Bulan hanya akan lebih redup dan terlihat “robek” di salah satu sisinya dengan persentase tertentu kala puncak gerhana. Dan yang terakhir adalah Gerhana Bulan Penumbral (GBP) atau gerhana Bulan samar, yang bisa terjadi kala hanya bayangan tambahan Bumi yang menutupi cakram Bulan, baik menutupi sepenuhnya maupun separo. Tak ada bayangan utama Bumi yang turut menutupi. Dalam gerhana samar ini, Bulan masih tetap mendapatkan sinar Matahari meski intensitasnya sedikit lebih rendah dibanding seharusnya.

Gambar 2. Peta wilayah Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dalam lingkup global. Perhatikan Indonesia dibelah oleh garis P4 di sisi timur, yakni garis dimana akhir gerhana bertepatan dengan terbenamnya Bulan (terbitnya Matahari). Dengan demikian seluruh Indonesia berkesempatan menyaksikan Gerhana Bulan yang samar ini, sepanjang langit cerah. Sumber: NASA, 2016.

Gambar 2. Peta wilayah Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 dalam lingkup global. Perhatikan Indonesia dibelah oleh garis P4 di sisi timur, yakni garis dimana akhir gerhana bertepatan dengan terbenamnya Bulan (terbitnya Matahari). Dengan demikian seluruh Indonesia berkesempatan menyaksikan Gerhana Bulan yang samar ini, sepanjang langit cerah. Sumber: NASA, 2016.

Gerhana Bulan 16-17 September 2016 merupakan gerhana Bulan samar, yang terjadi sebagai konsekuensi dari peristiwa Gerhana Matahari 1 September 2016. Pada dasarnya tidak setiap saat Bulan purnama terjadi diiringi  dengan peristiwa Gerhana Bulan. Sebaliknya suatu peristiwa Gerhana Bulan pasti terjadi bertepatan dengan saat Bulan purnama. Musababnya adalah orbit Bulan yang tak berimpit dengan bidang edar Bumi mengelilingi Matahari), melainkan menyudut sebesar 5o. Hanya ada dua titik dimana Bulan berpeluang tepat segaris lurus syzygy dengan Bumi dan Matahari, yakni di titik nodal naik dan titik nodal turun. Dan dalam kejadian Bulan purnama, mayoritas terjadi tatkala Bulan tak berdekatan ataupun berada dalam salah satu dari dua titik nodal tersebut. Inilah sebabnya mengapa tak setiap saat Bulan purnama kita bersua dengan Gerhana Bulan.

Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016 hanya terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama adalah awal gerhana/kontak awal penumbra (P1) yang akan terjadi pada tanggal 16 September 2016 TU pukul 23:56 WIB. Sementara tahap kedua adalah puncak gerhana, yang bakal terjadi pada tanggal 17 September 2016 TU pukul 01:55 WIB. Magnitudo gerhana saat puncak adalah 0,90, maknanya 90 % cakram Bulan pada saat itu tertutupi oleh bayangan tambahan (penumbra) Bumi. Dan yang terakhir adalah tahap akhir gerhana/kontak akhir penumbra (P4) yang bakal berlangsung pada pukul 03:53 WIB. Dengan demikian durasi Gerhana Bulan Penumbral ini mencapai 3 jam 57 menit.

Wilayah gerhana bagi Gerhana Bulan Penumbral 16-17 September 2016  melingkupi sebagian seluruh benua Asia, Australia, Afrika, Eropa dan sebagian kecil Brazil di benua Amerika. Hanya mayoritas benua Amerika yang tak tercakup ke dalam wilayah gerhana ini. Seluruh Indonesia tercakup ke dalam wilayah gerhana. Secara umum tanah Nusantara ini terbelah menjadi dua oleh garis P4, yakni  himpunan titik-titik yang mengalami terbenamnya Bulan bersamaan dengan akhir gerhana. Garis P4 tersebut melintas melalui sebagian pulau Irian. Dapat dikatakan bahwa segenap Indonesia, kecuali propinsi Papua, adalah mengalami gerhana secara utuh.Sementara di propinsi Papua durasi total gerhananya terpotong oleh terbitnya Matahari (yang hampir bersamaan dengan terbenamnya Bulan).

Sesuai dengan namanya, Gerhana Bulan Penumbral ini nyaris tak dapat dibedakan dengan Bulan purnama biasa. Butuh teleskop dengan kemampuan baik untuk dapat melihatnya. Untuk memotretnya, butuh kamera dengan pengaturan (setting) yang lebih kompleks dan bisa disetel secara manual. Dalam puncak gerhana Bulan samar, jika cara pengaturan kamera kita tepat maka Bulan akan terlihat menggelap di salah satu sudutnya. Detail teknis pemotretan untuk mengabadikan gerhana ini dengan menggunakan kamera DSLR (digital single lens reflex) tersaji berikut ini :

Bagi Umat Islam ada anjuran untuk menyelenggarakan shalat gerhana baik di kala terjadi peristiwa Gerhana Matahari maupun Gerhana Bulan. Tapi hal tersebut tak berlaku dalam kejadian Gerhana Bulan Penumbral ini. Musababnya gerhana Bulan samar dapat dikatakan mustahil untuk bisa diindra dengan mata manusia secara langsung. Padahal dasar penyelenggaraan shalat gerhana adalah saat gerhana tersebut dapat dilihat, seperti dinyatakan dalam hadits Bukhari, Muslim dan Malik yang bersumber dari Aisyah RA. Pendapat ini pula yang dipegang oleh dua ormas Islam terbesar di Indonesia, yakni Nahdlatul ‘Ulama dan Muhammadiyah. Keduanya sepakat saat gerhana tak bisa disaksikan (secara langsung), maka shalat gerhana tak dilaksanakan.

Gempa

Gerhana Bulan Penumbral ini akan berlangsung dalam kurun yang hampir bersamaan dengan temuan terkini dalam ranah ilmu kebumian tentang hubungan antara posisi Bulan dan gempa di Bumi. Telah lama umat manusia mencoba menelusuri apakah kejadian kegempaan di Bumi kita, yang kerap merenggut korban jiwa dan luka-luka serta kerugian material yang luar biasa, berhubungan dengan posisi benda-benda langit khususnya Bulan. Bulan mendapat perhatian khusus karena kemampuan gravitasinya dalam mempengaruhi Bumi. Tiap benda langit yang bertetangga dengan Bumi kita sejatinya juga mencoba memaksakan pengaruh gravitasinya, dalam bentuk gaya pasang surut atau gaya tidal. Namun hanya Bulan dan Matahari yang memiliki pengaruh terbesar.

Gaya tidal kedua benda langit tersebut mempengaruhi Bumi demikian rupa sehingga badan air di paras Bumi, yakni air yang terkumpul sebagai samudera, mengalami pasang surut dalam rupa pasang naik dan pasang turun parasnya secara periodik. Fenomena ini akan mencapai titik maksimumnya tatkala kedua benda langit tersebut nampak segaris dengan Bumi. Tepatnya pada saat elongasi Bulan terhadap Matahari bernilai paling kecil, yang terjadi pada saat konjungsi, dan pada saat elongasi Bulan terhadap Matahari bernilai yang paling besar, yang bertepatan dengan saat oposisi. Kita mengenal konjungsi Bulan dan Matahari sebagai Bulan baru atau Bulan mati, sebaliknya oposisi Bulan dan Matahari mendapatkan namanya yang megah sebagai Bulan purnama. Bulan purnama terjadi dalam 14,8 hari pasca Bulan baru, sementara Bulan baru berikutnya terjadi 14,8 hari pasca Bulan purnama.

Sejak abad ke-19 TU sudah mulai dipikirkan kemungkinan bahwa gaya tidal Bulan dan Matahari, atau lebih tepatnya kombinasinya, tidak hanya berpengaruh pada badan air Bumi saja. Namun juga pada kerak Bumi (litosfer) secara keseluruhan. Aksi gaya tidal kombinasi dari Bulan dan matahari secara berulang-ulang yang mencapai puncaknya setiap 14,8 hari sekali mungkin menghasilkan gangguan pada litosfer hingga melahirkan peristiwa-peristiwa geologis seperti misalnya gempa bumi tektonik. Pemikiran ini kian menguat setelah ilmu kebumian memasuki babak baru melalui tektonik lempeng pada dekade 1960-an TU, yang mendeskripsikan pembagian kerak bumi ke dalam lempeng-lempeng tektonik makro dan mikro yang saling bergerak dengan sejumlah gejalanya. Pada saat yang hampir bersamaan, ilmu kegempaan (seismologi) mulai melakukan pencatatan terkait magnitudo, episentrum dan hiposentrum gempa-gempa tektonik dalam lingkup global menggunakan jaringan seismometer yang ditanam dimana-mana.

Gambar 3. Rekaman letusan dahsyat Gunung Tvashtar Patera di Io seperti diabadikan wahana antariksa New Horizon saat lewat didekatnya pada 2007 TU silam. Semburan material vulkanik akibat letusan dahsyat ini mencapai ketinggian 330 km dari paras Io. Vulkanisme di Io ditenagai oleh rejaman gaya tidal Jupiter nan dahsyat. Sumber: NASA, 2007.

Gambar 3. Rekaman letusan dahsyat Gunung Tvashtar Patera di Io seperti diabadikan wahana antariksa New Horizon saat lewat didekatnya pada 2007 TU silam. Semburan material vulkanik akibat letusan dahsyat ini mencapai ketinggian 330 km dari paras Io. Vulkanisme di Io ditenagai oleh rejaman gaya tidal Jupiter nan dahsyat. Sumber: NASA, 2007.

Dalam ranah astronomi juga diperoleh temuan mencengangkan tentang bagaimana aksi gaya tidal di lingkungan planet tetangga kita. Io, salah satu satelit alamiah Jupiter, mendapat perhatian lebih karena aktivitasnya yang aneh. Kini kita tahu bahwa Io menjadi benda langit paling aktif secara vulkanik di seantero tata surya akibat aksi gaya tidal Jupiter. Gaya tidal Jupiter mempengaruhi Io demikian rupa sehingga benda langit yang sedikit lebih besar dari Bulan itu dipaksa mengembang dan mengempis secara teratus. Perbedaan elevasi paras Io pada saat mengembang dan mengempis bisa mencapai 100 meter. Bandingkan dengan Bumi yang hanya 1 meter. Rejaman gaya tidal nan dahsyat secara berulang-ulang di Io inilah yang membangkitkan 99,5 %  panas interior Io dan menjadikannya kaya dengan gunung-gemunung berapi yang rajin meletus.

Bagaimana dengan Bumi, khususnya dengan peristiwa gempa bumi? Sekilas pandang kombinasi gaya tidal Bulan dan Matahari sulit untuk bisa membangkitkan gempa bumi khususnya gempa bumi tektonik.  Telah diketahui bahwa sebuah gempa bumi tektonik terjadi pada sebuah sumber gempa dalam sebuah segmen di satu sesar (patahan) tertentu. Sebagai akibat dari pergerakan lempeng tektonik, sebuah sesar aktif pun seyogyanya turut bergerak. Namun gesekan antar segmen batuan yang saling berhadapan di sepanjang sesar dapat menahan pergerakan itu untuk sementara. Namun di sisi lain juga menyebabkan tekanan yang diderita segmen batuan tersebut meningkat dan kian meningkat. Hingga akhirnya tekanan tersebut melampaui ambang batas dayatahan batuan, yang membuat segmen batuan tersebut terpatahkan dan melenting. Inilah yang memproduksi getaran seismik yang kita kenal sebagai gempa bumi tektonik.

Tekanan yang diderita sebuah segmen dalam sebuah patahan tidak hanya berasal dari dirinya sendiri saja. Namun juga bisa berasal dari luar. Telah diketahui bahwa gempa bumi tektonik dapat “menular”, maksudnya dapat merembet dari satu segmen ke segmen sebelahnya dalam satu sesar yang sama. Agar sebuah gempa bumi tektonik yang dipicu oleh gempa bumi tektonik lainnya didekatnya dapat terjadi, maka harus ada tekanan eksternal  (disebut tekanan Coulomb)  dalam rentang 0,1 hingga 1 Mega Pascal (1 Pascal = 1 Newton/meter2).  Sebaliknya kombinasi gaya tidal Bulan dan Matahari hanya menghasilkan tekanan eksternal di sekitar 1 kilo Pascal saja, atau 100 kali lemah ketimbang ambang batas tekanan Coulomb yang dibutuhkan untuk memicu sebuah gempa bumi tektonik.

Gambar 4. Tiga belas kawasan di Kepulauan Jepang yang sensitif terhadap gaya tidal Bulan (dalam Bulan baru maupun Bulan purnama) terkait kemampuannya memicu gempa bumi tektonik di sini. Situasi tersebut dapat terjadi hanya bila tekanan akibat tektonik regional (disimbolkan dengan P-axes) searah dengan tekanan dari gaya tidal Bulan. Sumber: Tanaka, 2004.

Gambar 4. Tiga belas kawasan di Kepulauan Jepang yang sensitif terhadap gaya tidal Bulan (dalam Bulan baru maupun Bulan purnama) terkait kemampuannya memicu gempa bumi tektonik di sini. Situasi tersebut dapat terjadi hanya bila tekanan akibat tektonik regional (disimbolkan dengan P-axes) searah dengan tekanan dari gaya tidal Bulan. Sumber: Tanaka, 2004.

Namun sejatinya tidak sesederhana itu. Penyelidikan Tanaka dkk (2004) memperlihatkan bahwa tekanan Coulomb yang kecil dari kombinasi gaya tidal Bulan dan Matahari pun sejatinya mampu memicu gempa bumi tektonik. Asalkan tekanan Coulomb dari gaya tidal Bulan dan Matahari itu searah dengan tekanan Coulomb dari tektonik regional. Analisanya terhadap distribusi dan pola dari 90.000 gempa bumi tektonik di Kepulauan Jepang sepanjang kurun Oktober 1997 TU hingga Mei 2002 TU memperlihatkan dari 100 kawasan yang dipetakan terdapat 13 kawasan (13 %) yang sensitif terhadap gangguan gaya tidal Bulan dan Matahari.  Penyelidikan lain juga memperlihatkan bahwa zona subduksi menjadi kawasan yang sangat sensitif terhadap gangguan dari gaya tidal Bulan dan Matahari, khususnya dalam hal memicu kejadian gempa-gempa bumi tektonik dalam. Jumlah getaran yang dihasilkan oleh gempa-gempa bumi tektonik dalam meningkat secara eksponensial bersamaan dengan meningkatnya tekanan Coulomb akibat gaya tidal. Peningkatan ini membuat potensi meletupnya gempa bumi tektonik di zona subduksi menjadi meningkat di sekitar fase Bulan baru dan Bulan purnama.

Penyelidikan lebih lanjut oleh Ide dkk (2016) memperlihatkan bahwa tekanan dari gaya tidal Bulan dan Matahari lebih berpotensi untuk memicu gempa bumi tektonik besar (magnitudo di atas 7,0) ketimbang yang lebih kecil, secara statistik. Dengan zona subduksi sebagai kawasan yang sangat sensitif terhadap tekanan Coulomb akibat gaya tidal Bulan dan Matahari, maka gempa besar yang terjadi di sini dapat mencakup gempa akbar (megathrust), gempa yang paling ditakuti. Penyelidikan terhadap tiga gempa akbar dalam kurun 15 tahun terakhir, masing-masing Gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (magnitudo 9,3) di Indonesia, gempa akbar Maule 2010 (magnitudo 8,8) di Chile dan gempa akbar Tohoku-Oki 2011 (magnitudo 9,0) di Jepang menegaskan hal itu. Ketiga gempa itu cukup menggetarkan karena skalanya dan kedahsyatan tsunami yang ditimbulkannya hingga renggutan korban jiwa yang diakibatkannya. Gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 dan gempa akbar Maule 2010 terjadi di sekitar waktu Bulan purnama, bertepatan dengan pasang naik tinggi dan juga puncak tekanan Coulomb akibat gaya tidal. Sementara gempa akbar Tohoku-Oki 2011 tidak terjadi pada Bulan baru ataupun Bulan purnama, namun bersamaan dengan saat amplitudo tekanan Coulomb akibat gaya tidal mencapai nilai maksimumnya.

Gambar 5. Tiga peristiwa gempa akbar dalam 15 tahun terakhir bersama dengan perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan. Masing-masing adalah gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (atas), gempa akbar Tohoku-Oki 2011 (tengah) dan gempa akbar Maule 2010 (bawah). Kiri: lokasi episentrum dan mekanisme fokal sumber gempa, kanan : perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan pada bidang patahan sumber gempa dalam arah lentingan. Terlihat jelas ketiga gempa tersebut terjadi tatkala amplitudo tekanan akibat gaya tidal mencapai maksimum. Sumber: Ide, 2016.

Gambar 5. Tiga peristiwa gempa akbar dalam 15 tahun terakhir bersama dengan perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan. Masing-masing adalah gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (atas), gempa akbar Tohoku-Oki 2011 (tengah) dan gempa akbar Maule 2010 (bawah). Kiri: lokasi episentrum dan mekanisme fokal sumber gempa, kanan : perubahan dinamis tekanan akibat gaya tidal Bulan pada bidang patahan sumber gempa dalam arah lentingan. Terlihat jelas ketiga gempa tersebut terjadi tatkala amplitudo tekanan akibat gaya tidal mencapai maksimum. Sumber: Ide, 2016.

Baiklah, dari data-data yang sifatnya sangat teknis tersebut, apa yang dapat kita simpulkan? Ternyata memang ada hubungan antara saat Bulan baru maupun Bulan purnama dengan kejadian gempa bumi tektonik di Bumi kita, khususnya gempa bumi besar (magnitudo 7,0 atau lebih). Penemuan ini memang tidak mengubah kedudukan gempa bumi tektonik saat ini sebagai peristiwa alam yang sangat sulit diprediksi waktu kejadiannya secara spesifik. Ia juga tidak mengurangi apa yang selama ini selalu diserukan para ahli kebumian dan kebencanaan dalam berhadapan dengan ancaman gempa, untuk selalu waspada. Namun temuan ini membuka jendela pengetahuan baru, bahwa saat-saat Bulan baru dan Bulan purnama adalah saat-saat yang lebih rawan bagi Bumi kita, khususnya di zona subduksi. Dan Gerhana Matahari terjadi pada saat Bulan baru, sementara Gerhana Bulan pada saat Bulan purnama.

Referensi :

Tanaka dkk. 2004. Tidal Triggering of Earthquakes in Japan Related to the Regional Tectonic Stress. Earth Planets Space, vol 56 (2004) pp 511-515.

Ide dkk. 2016. Earthquake Potential Revealed by Tidal Influence on Earthquake Size-Frequency Statistics. Nature Geoscience (2016), online 12 September 2016.

‘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.

Kumamoto dan Drama Gempa yang ‘Menyerang’ Kota

Hingga Minggu 17 April 2016 Tarikh Umum (TU) tercatat 42 orang tewas. Dan lebih dari 3.000 orang lainnya mengalami luka-luka mulai dari yang ringan hingga berat. Diantara korban luka-luka tersebut terdapat dua orang berkewarganegaraan Indonesia, yang tertimpa barang saat mencoba menyelamatkan diri kala guncangan menerjang. Angka-angka ini hanyalah sementara, sebab hingga kini masih tak kurang dari 80 orang yang menghilang, diduga terperangkap dalam reruntuhan bangunan. Selain itu tak kurang dari 91.000 orang menjadi pengungsi, dievakuasi dari kawasan yang mengalami dampak terparah. Puluhan bangunan runtuh, termasuk jembatan, bangunan bersejarah dan sebuah rumah sakit. Pipa gas terputus dimana-mana dan sempat memicu kebakaran. Demikian halnya jaringan listrik. Bahkan transportasi kereta api sempat terhenti manakala sebuah kereta cepat Shinkanshen anjlok dari relnya. Tanah longsor terjadi di sejumlah titik. Dan sebagai pemuncaknya Gunung Aso, gunung berapi aktif terbesar di Jepang yang terakhir meletus setahun silam, mendadak menyemburkan kepulan debu vulkaniknya hingga setinggi 100 meter di atas kawah dalam sebuah letusan yang lemah.

Gambar 1. Satu jembatan yang runtuh ke dalam sungai seiring longsornya tebing sungai di Minami Aso dalam Gempa Kumamoto 2016. Tanda-tanda panah menunjukkan retakan di paras Bumi, yang adalah moletrack dari zona rekahan sumber gempa. Zona rekahan ini menampakkan tanda-tanda pergeseran ke kanan (menganan) atau dekstral. Sumber: People Daily China, 2016.

Gambar 1. Satu jembatan yang runtuh ke dalam sungai seiring longsornya tebing sungai di Minami Aso dalam Gempa Kumamoto 2016. Tanda-tanda panah menunjukkan retakan di paras Bumi, yang adalah moletrack dari zona rekahan sumber gempa. Zona rekahan ini menampakkan tanda-tanda pergeseran ke kanan (menganan) atau dekstral. Sumber: People Daily China, 2016.

Semua itu adalah bait-bait yang telah terucap dari drama yang sedang melanda prefektur Kumamoto di pulau Kyushu (Jepang). Tiga guncangan kuat menggetarkan pulau besar paling selatan dari kepulauan Jepang ini dalam kurun hanya 28 jam. Dalam catatan National Earthquake Information Center United States Geological Survey (USGS), guncangan kuat pertama terjadi pada Kamis 14 April 2016 TU pukul 19:27 WIB dengan magnitudo 6,2. Berselang dua setengah jam kemudian, tepatnya pukul 22:04 WIB, guncangan kedua datang menerjang dengan magnitudo 6,0. Dan puncaknya terjadi 28 jam kemudian, tepatnya pada Jumat 15 April 2016 TU pukul 23:25 WIB, dengan magnitudo 7,0. Dinamakan Gempa Kumamoto 2016, inilah kejadian gempa bumi tektonik terbesar di daratan Jepang sejak Gempa Iwate-Miyagi 2008 (magnitudo 6,9) dan Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995 (magnitudo 6,9). Yang terakhir itu lebih populer sebagai Gempa Kobe 1995, gempa bumi yang menghasilkan kerugian material terbesar sepanjang sejarah Jepang sebelum kejadian Gempa akbar Tohoku 2011 beserta tsunaminya.

Gempa Kumamoto 2016 memperlihatkan dua hal kepada dunia, termasuk kita di Indonesia. Pertama, bagaimana sebuah gempa kuat merusak ternyata dapat menyerbu sebuah kota besar dan halaman belakangnya. Dan yang kedua, bagaimana upaya-upaya persiapan menghadapi bencana gempa ternyata membuahkan hasil yang (lumayan) manis.

Gambar 2. Hembusan debu vulkanik sering letusan Gunung Aso, yang terjadi hanya beberapa jam pasca gempa utama dalam Gempa Kumamoto 2016 terjadi. Letusan ini tergolong lemah, dengan kolom letusan hanya setinggi 100 meter di atas kawah. Sumber: Mikado Shimbun, 2016.

Gambar 2. Hembusan debu vulkanik sering letusan Gunung Aso, yang terjadi hanya beberapa jam pasca gempa utama dalam Gempa Kumamoto 2016 terjadi. Letusan ini tergolong lemah, dengan kolom letusan hanya setinggi 100 meter di atas kawah. Sumber: Mikado Shimbun, 2016.

Futagawa-Hinagu

Layaknya Indonesia, kepulauan Jepang merupakan untaian pulau-pulau yang tumbuh akibat jepitan lempeng-lempeng tektonik. Ada empat lempeng tektonik yang berperan di sini. Satu adalah lempeng tektonik utama, yakni lempeng Pasifik. Sementara tiga sisanya adalah lempeng tektonik kecil/mikrolempeng, masing-masing mikrolempeng Filipina, Amuria dan Okhotsk. Lempeng Pasifik dan mikrolempeng Filipina bersifat oseanik (lempeng samudera) yang berat jenisnya lebih besar. Sebaliknya mikrolempeng Amuria dan Okhotsk bersifat kontinental (lempeng benua) dengan berat jenis lebih kecil. Interaksi mikrolempeng Amuria dan Filipina membentuk kepulauan Jepang bagian selatan, yang mencakup pulau Kyushu dan sebagian pulau Honshu. Interaksi tersebut berupa subduksi, dengan mikrolempeng Filipina melekuk dan menyelusup ke bawah mikrolempeng Amuria menuju lapisan selubung di bawah kerak seiring berat jenisnya yang lebih besar. Salah satu gejala subduksi ini adalah terbentuknya parit Nankai. Parit adalah cekungan memanjang di dasar samudera yang mirip palung namun lebih lebar dan lebih dangkal.

Gambar 3. Rona rupabumi pulau Kyushu (Jepang). nampak sesar besar Median Tectonic Line (MTL) melintas dari timur laut (kiri atas) untuk kemudian meliuk ke selatan sebagai sesar Usuki-Yatsushiro tectonic line. Salah satu cabang sesar MTL nampak melintas lurus melewati kota Kumamoto dan sekitarnya, yang berdiri di atas graben (lembah patahan) Beppu-Shimabara. Sesar cabang inilah yang bertanggungjawab atas Gempa Kumamoto 2016. Sumber: Earthoffire, 2014.

Gambar 3. Rona rupabumi pulau Kyushu (Jepang). nampak sesar besar Median Tectonic Line (MTL) melintas dari timur laut (kiri atas) untuk kemudian meliuk ke selatan sebagai sesar Usuki-Yatsushiro tectonic line. Salah satu cabang sesar MTL nampak melintas lurus melewati kota Kumamoto dan sekitarnya, yang berdiri di atas graben (lembah patahan) Beppu-Shimabara. Sesar cabang inilah yang bertanggungjawab atas Gempa Kumamoto 2016. Sumber: Earthoffire, 2014.

Situasi kepulauan Jepang bagian selatan mirip dengan pulau Sumatra di Indonesia. Di sini arah gerak mikrolempeng Filipina pun miring (tak tegak lurus) terhadap sumbu parit Nankai. Sehingga berimplikasi pada terbentuknya sistem sesar besar di daratan Jepang, yang dinamakan Median Tectonic Line (MTL). Sesar besar MTL merupakan sesar geser menganan (right-lateral). Dalam sesar geser menganan seperti ini, apabila kita berdiri tepat di salah satu sisi sesar ini maka kita akan melihat sisi lain sesar (yang tepat berada di hadapan kita) akan bergerak ke sisi kanan kita. Sesar besar MTL bergerak dengan kecepatan antara 5 hingga 10 mm/tahun. Posisinya mengikuti jajaran gunung-gemunung berapi di kepulauan Jepang. Segmen-segmen yang terkunci dan lalu melenting mendadak di sepanjang sesar besar MTL bertanggung jawab atas sejumlah kejadian gempa bumi di Jepang. Misalnya Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995, yang terjadi pada salah satu cabang dari sistem sesar besar MTL.

Di pulau Kyushu, sesar besar MTL melintas dari timur laut dan berbelok melengkung hingga akhirnya ke selatan mengikuti jajaran gunung-gemunung berapi di sini. Sebuah sesar cabang memisah dari MTL dan menerus ke barat daya, melewati Gunung Aso. Inilah sesar Futagawa dan sesar Hinagu. Dua sesar ini secara teknis melintas tepat di sisi dan di bawah kota Kumamoto. Gempa Kumamoto 2016 bersumber dari sesar ini.

Karena magnitudonya lebih kecil, dua gempa pertama dari tiga gempa kuat dalam Gempa Kumamoto 2016 diidentifikasi sebagai gempa pendahulu (preshock). Analisis USGS memperlihatkan sumber Gempa Kumamoto 2016 adalah segmen seluas 80 x 20 kilometer persegi di sepanjang sesar Futagawa dan Hinagu. Setelah terpatahkan, ia bergerak melenting sejauh rata-rata 1 meter. Pergerakan ini tak homogen di segenap sudut segmen, karena ada bagian-bagian tertentu yang melenting hingga sejauh maksimal 4 meter. Khususnya di sekitar titik episentrum. Sumber gempanya sangat dangkal, yakni hanya 10 km di bawah paras laut rata-rata (dpl). Akibatnya pergerakan segmen yang terpatahkan ini terjadi hingga ke paras Bumi. Ia menciptakan apa yang disebut zona rekahan (rupture) dalam kelurusan tertentu. Dua sisi yang bersebelahan dalam zona rekahan ini telah bergeser horizontal sejauh 1 meter, berdasarkan jejaring radas GPS (global positioning system) dari Geospatial Information (GSI) Jepang.

Gambar 4. Episentrum gempa utama (M7,0) dan dua gempa pendahulu (M6,2 dan M6,0) dalam Gempa Kumamoto 2016. Nampak sesar Futagawa dan Hinagu, yang bertanggung jawab dalam gempa ini. Pola-pola warna pelangi menunjukkan pergeseran tanah Kumamoto dan sekitarnya akibat gempa ini berdasarkan citra radar satelit Palsar-2 yang diolah dengan teknik interferometri SAR (synthethic apperture radar). Sumber: GIS Japan, 2016.

Gambar 4. Episentrum gempa utama (M7,0) dan dua gempa pendahulu (M6,2 dan M6,0) dalam Gempa Kumamoto 2016. Nampak sesar Futagawa dan Hinagu, yang bertanggung jawab dalam gempa ini. Pola-pola warna pelangi menunjukkan pergeseran tanah Kumamoto dan sekitarnya akibat gempa ini berdasarkan citra radar satelit Palsar-2 yang diolah dengan teknik interferometri SAR (synthethic apperture radar). Sumber: GIS Japan, 2016.

Segmen yang cukup luas dan kedalaman sumber gempa yang sangat dangkal berimplikasi buruk terhadap kota Kumamoto dan halaman belakangnya. Sekujur kota terguncang sangat keras dengan intensitas getaran hingga 9 MMI (modified mercalli intensity). Praktis dalam guncangan sebesar ini hanya bangunan-bangunan yang memang dirancang tahan gempa sajalah yang masih sanggup bertahan. Guncangan yang sangat keras juga menyebabkan tebing-tebing yang relatif curam mengalami kegagalan. Massa tanah dan batuan di tebing-tebing tersebut pun bergerak melongsor, yang terjadi dimana-mana. Secara akumulatif 716 ribu jiwa tinggal di kawasan yang mengalami guncangan hingga sebesar 9 MMI. Sementara 391 ribu jiwa dan 551 ribu jiwa lainnya tinggal di kawasan yang masing-masing tergetarkan hingga 8 dan 7 MMI.

Gempa utama (magnitudo 7,0) dari pematahan ini melepaskan energi hingga 560 kiloton TNT. Ini hampir menyamai energi Peristiwa Chelyabinsk 2013 di Russia tiga tahun silam. Sementara dua gempa pendahulu dengan masing-masing magnitudo 6,2 dan 6,0 melepaskan energi 35 dan 18 kiloton TNT. Layaknya kejadian gempa bumi tektonik umumnya, Gempa Kumamoto 2016 juga diikuti dengan gempa-gempa susulan (aftershock). Ini merupakan rangkaian pelepasan energi tambahan sebagai bagian dari upaya segmen yang telah terpatahkan untuk menyetabilkan dirinya dan membentuk keseimbangan baru dengan lingkungannya. Hingga kini telah terjadi ratusan gempa susulan. Secara akumulatif, energi yang terlepaskan dan merambat dari tiga gempa kuat yang mengguncang Kumamoto dan ratusan gempa-gempa susulannya mungkin sudah melebihi 700 kiloton TNT. Sebagai pembanding, letusan bom nuklir Hiroshima melepaskan energi 20 kiloton TNT. Sehingga secara akumulatif energi yang terlepaskan dan merambat sebagai gelombang gempa dalam kejadian Gempa Kumamoto 2016 telah 35 kali lipat lebih besar dari bom nuklir Hiroshima.

Gambar 5. Kawasan yang mengalami getaran sangat kuat dengan intensitas mulai dari intensitas getaran 7 MMI hingga 9 MMI dalam Gempa Kumamoto 2016. Nampak hampir seluruh kota Kumamoto tercakup ke dalam kawasan dengan getaran hingga 9 MMI. Sumber: USGS, 2016.

Gambar 5. Kawasan yang mengalami getaran sangat kuat dengan intensitas mulai dari intensitas getaran 7 MMI hingga 9 MMI dalam Gempa Kumamoto 2016. Nampak hampir seluruh kota Kumamoto tercakup ke dalam kawasan dengan getaran hingga 9 MMI. Sumber: USGS, 2016.

Indonesia

Gempa Kumamoto 2016 memberikan gambaran yang menggelisahkan kepada dunia, tentang bagaimana gempa bumi tektonik ‘menyerang’ dan meluluhlantakkan sebuah kota. Kumamoto sejatinya bukanlah kota pertama di dunia yang mendapat serangan semacam ini. Jepang sendiri memiliki pengalaman buruk serupa, yang terakhir di Kobe dalam bencana Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995. Di Indonesia, kita juga mengenal peristiwa Gempa Yogyakarta 2006 sebagai serangan yang hampir sama. Dan dalam lingkup global, kengerian yang dihadirkan oleh Gempa Haiti 2010, yang menyerang ibukota Port au Prince dan halaman belakangnya, masih sangat berbekas.

Gempa-gempa yang menyerang kota dalam sejarahnya tak perlu tergolong gempa besar. Dalam tiga kejadian tersebut, magnitudonya bahkan tak ada yang lebih besar dari 7,0. Namun kombinasi sumber gempa yang di dekat/tepat di bawah kota dengan kedalaman sumber yang sangat dangkal di satu sisi serta padatnya penduduk dan bangunan-bangunan yang bermutu buruk menyebabkan korban manusia dan kerugian material yang direnggutnya bisa melangit.

Jepang pernah merasakan pengalaman buruk sebelumnya di kota Kobe. Sebelum 1995 TU, Jepang tak menyangka bahwa Kobe bakal digempur gempa kuat. Kota ini relatif jauh dari lintasan sesar besar MTL. Baru di kemudian hari ketahuan bahwa salah satu cabang sesar besar MTL melintas di halaman belakang Kobe. Di lepas pantainya terdapat sebuah pulau Awaji yang kecil, dipisahkan oleh selat Akashi dengan daratan Kobe. Siapa sangka, dari pulau inilah bencana melanda. Sesar Nojima yang menyembul di sisi barat pulau mendadak terpatahkan pada Senin 17 Januari 1995 TU. Pematahan ini bahkan menjalar hingga ke sesar Suma, Suwayama dan Gosukebashi yang ada di daratan Kobe. Secara keseluruhan pematahan itu terjadi dalam segmen sepanjang lebih dari 50 km pada empat sesar tersebut, dengan lentingan mendatar menganan hingga sejauh 1,5 meter. Gempa dengan magnitudo 6,9 pun meletup, yang kemudian dikenal sebagai bencana Gempa Hanshin-Agung Awaji 1995. Inilah bencana gempa bumi tektonik termahal dalam sejarah Jepang sebelum 2011 TU. Selain merenggut nyawa lebih dari 6.000 orang, Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995 juga meruntuhkan ribuan bangunan dan merusak banyak sarana infrastruktur dengan total kerugian hingga lebih dari US $ 200 milyar.

Gambar 6. Peta kota Kobe dan sekitarnya beserta sumber Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995 yang meremukkan kota dan menjadikannya bencana alam termahal sepanjang sejarah Jepang sebelum 2011 TU. Nampak sesar Nojima (A) serta sesar Suma, Suwayama dan Gosukebashi (ketiganya di B). Jalinan sesar Nojima dengan sesar-sesar lainnya inilah yang membuat gelombang gempa memperoleh jalan tol-nya langsung ke kota Kobe. Sumber: Koketsu dkk, 1998.

Gambar 6. Peta kota Kobe dan sekitarnya beserta sumber Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995 yang meremukkan kota dan menjadikannya bencana alam termahal sepanjang sejarah Jepang sebelum 2011 TU. Nampak sesar Nojima (A) serta sesar Suma, Suwayama dan Gosukebashi (ketiganya di B). Jalinan sesar Nojima dengan sesar-sesar lainnya inilah yang membuat gelombang gempa memperoleh jalan tol-nya langsung ke kota Kobe. Sumber: Koketsu dkk, 1998.

Indonesia juga punya pengalaman serupa yang mengambil tempat di Yogyakarta, di sisi selatan dan timur Gunung Merapi. Sebelum 2006 TU, di kawasan ini telah dikenal adanya sesar Opak meski aktif tidaknya masih menjadi perdebatan. Namun Indonesia tak pernah mengira bahwa sekira 10 km di sebelah timurnya dan sejajar dengan sesar Opak ada sesar lain yang siap terpatahkan. Inilah sesar Oya, yang mengukir paras Bumi diatasnya sebagai lembah yang dialiri Sungai Oya (anak Sungai Opak) di lingkup Pegunungan Seribu. Siapa sangka, Sabtu pagi 27 Mei 2006 TU segmen sepanjang 20 km dalam sesar ini terpatahkan. Meletuplah Gempa Yogyakarta 2006 yang bermagnitudo 6,4. Jalinan antar sesar yang rumit di kawasan ini, mulai dari sesar Oya, Siluk, Opak, Progo, Dengkeng dan lain-lain membuat gelombang gempa seakan menemui jalan bebas hambatan untuk merambat kemana-mana. Tak sekedar itu, getaran keras yang ditimbulkannya mengguncang dataran Bantul dan Prambanan-Klaten yang relatif lunak dan belum terpadatkan. Di sini gelombang gempa menjadi terkuatkan (teramplifikasi), hingga memproduksi getaran berintensitas 8 MMI. Akibatnya dataran Bantul dan Prambanan-Klaten pun hancur lebur. Puluhan ribu bangunan bermutu rendah dan medium ambruk, dengan lebih dari 5.000 jiwa terenggut.

Kasus paling ekstrim dari gempa bumi yang menyerang kota adalah Gempa Haiti 2010. Buruknya mutu bangunan di kawasan ibukota Port au Prince dan halaman belakangnya menghasilkan malapetaka luar biasa kala gempa bermagnitudo 7,0 menerjang pada Selasa sore 12 Januari 2010 TU. Sumbernya adalah sebuah sesar tak dikenal yang berhubungan dengan sistem sesar Enriquillo-Plantain Garden. Seperti halnya kejadian Gempa Yogyakarta 2006, pematahan yang terjadi pada sumber Gempa Haiti 2010 tak muncul ke paras Bumi. Namun dampaknya sangat menghancurkan. Port au Prince diporak-porandakan oleh getaran sangat keras, dengan intensitas hingga 9 MMI. Ratusan ribu bangunan ambruk. Korban jiwa tak dapat diketahui sepenuhnya seiring buruknya administrasi pemerintah Haiti, namun diperkirakan mencapai 160.000 orang. Pemerintah Haiti sendiri menyatakan korban jiwanya mencapai 316.000 orang, jumlah yang dianggap terlalu dibesar-besarkan oleh sejumlah kalangan.

Gambar 7. Jalinan rumit antar sesar di Pegunungan Seribu dan dataran Yogyakarta-Bantul (tidak semuanya diperlihatkan). Nampak sumber Gempa Yogyakarta 2006 di sesar Oya (lembah sungai Oya). Meski sumber gempa terletak di daerah yang batuannya relatif keras, namun jalinan sesar-sesar yang rumit membuat gelombang gempa melesat di jalan tol-nya menuju ke dataran Bantul dan Prambanan-Klaten yang lunak. Mayoritas korban gempa berjatuhan di sini. Sumber: Tsuji dkk, 2009 dan digambar ulang oleh Sudibyo, 2015.

Gambar 7. Jalinan rumit antar sesar di Pegunungan Seribu dan dataran Yogyakarta-Bantul (tidak semuanya diperlihatkan). Nampak sumber Gempa Yogyakarta 2006 di sesar Oya (lembah sungai Oya). Meski sumber gempa terletak di daerah yang batuannya relatif keras, namun jalinan sesar-sesar yang rumit membuat gelombang gempa melesat di jalan tol-nya menuju ke dataran Bantul dan Prambanan-Klaten yang lunak. Mayoritas korban gempa berjatuhan di sini. Sumber: Tsuji dkk, 2009 dan digambar ulang oleh Sudibyo, 2015.

Dibanding negara-negara lainnya yang berdiri di atas zona rawan gempa, Jepang relatif beruntung. Pengalaman buruk Gempa Hanshin Agung-Awaji 1995 dan gempa-gempa merusak mematikan sebelumnya sepanjang sejarah serta kemajuan ekonomi negeri sakura itu membuat mereka berani berinvestasi mahal dalam upaya mitigasi gempa bumi. Terutama terkait perangkat keras. Mayoritas bangunan modern di Jepang telah dirancang tahan gempa. Demikian halnya infrastruktur. Di sisi lain, perangkat lunak mitigasi seperti halnya sosialisasi penyelamatan diri saat bencana gempa menerjang pun telah menjadi bagian dari pendidikan sekolah.

Segala ketekunan dan kesabaran ini nampaknya terbayar pasca 1995 TU. Dalam kejadian Gempa akbar Tohoku 2011 (magnitudo 9,0), tak kurang dari 18.000 jiwa tewas atau hilang. Seluruhnya disebabkan oleh hantaman tsunami besar produk gempa ini, bukan akibat getarannya. Sebagai pembanding, bencana Gempa akbar Sumatra-Andaman 2004 (magnitudo 9,3) merenggut tak kurang dari 270.000 jiwa (tewas atau hilang) dengan tak kurang dari 207.000 jiwa diantaranya adalah warganegara Indonesia.

Indonesia memang bukan Jepang. Kondisi finansial negeri ini tak memungkinkan untuk menyelenggarakan mitigasi bencana gempa bumi secara massif dalam hal perangkat kerasnya. Namun tidak dengan perangkat lunaknya. Apa yang menggelisahkan dari fenomena gempa yang ‘menyerang’ kota adalah ternyata cukup banyak kota di Indonesia yang berdiri di atas atau di dekat sebuah sesar. Bahkan disebut-sebut tak kurang dari 60 % kota di Indonesia yang demikian. Memang belum tentu sesar yang ada di bawah atau di dekat sebuah kota tergolong aktif. Namun juga banyak yang belum diketahui apakah pernah memproduksi gempa tektonik di masa silam ataukah tidak. Padahal bila sesar tersebut aktif dan melepaskan energinya, dampak yang ditimbulkannya pada kota tersebut akan cukup besar.Siapkah kita?

Referensi :

United States Geological Survey. 2016. M7.0 – 1 km West of Kumamoto-shi, Japan.

Koketsu dkk. 1998. A Fault Model of the 1995 Kobe Earthquake Derived from the GPS Data on the Akashi Kaikyo Bridge and Other Datasets. Earth Planets Space, vol 50 (1998), pp. 803–811.

Tsuji dkk. 2009. Earthquake Fault of the 26 May 2006 Yogyakarta Earthquake Observed by SAR Interferometry. Earth Planets Space, vol 61 (2009), pp. e29-e32.