Gempa

Gambar 1. Peta intensitas getaran dari Gempa Pelabuhan Ratu 2 Agustus 2019 (magnitudo 7,4) menurut BMKG

Hingga 2 jam pasca Gempa Pelabuhan Ratu 2 Agustus 2019, tak terdeteksi adanya usikan khas tsunami pada stasiun-stasiun pasangsurut BIG (Badan Informasi Geospasial) terdekat, yakni stasiun Pelabuhan Ratu (Jawa Barat) dan stasiun Binangeun (Banten). Laut terlihat normal seperti biasanya. Patut disyukuri, mengingat berdasarkan kedudukan lokasi episentrum dan durasi gempa yang lumayan lama sempat membuat saya menerka mungkin ini jenis gempa unik yang dikenal sebagai slow-quake atau tsunami-earthquake. Yakni jenis gempa yang bsa memproduksi tsunami lebih besar ketimbang skala gempanya itu sendiri.

Dengan magnitudo 7,4 menurut rilis awal BMKG, maka gempa ini melepaskan energi 1,89 megaton TNT (setara 95 butir bom nuklir Nagasaki) yang merambat sebagai gelombang seismik. Energi totalnya tentu jauh lebih besar lagi, namun nggak perlu lah disinggung di sini. Yang jelas gempa ini bersumber dari area seluas 75 x 27 kilometer persegi. di area tersebut terjadi pematahan kerak bumi yang menimbulkan pergeseran rata-rata 260 cm (dengan pergeseran maksimal 330 cm). Pergeserannya besar? Ya. Namun mekanisme sumber gempanya (beachball) didominasi oleh pematahan mendatar (strike slip).

Komponen pergeseran vertikal sangat kecil. Dalam hitungan pak Widjo Kongko (dan saya juga setuju), hanya sekitar 5 cm saja. Dengan pergeseran vertikal yang kecil maka andaikata pergeseran tersebut juga mencapai dasar Samudera Indonesia di atas sumber gempa, deformasi dasar laut yang terjadi bakal sangat kecil. Usikan kolom air laut diatasnya pun bakal sangat kecil sehingga tsunami tak terbentuk. Keyakinan pribadi bahwa gempa ini tak menimbulkan tsunami juga datang dari lamanya durasi gempa, yang mengindikasikan bahwa sumber gempa tersebut relatif dalam. Hampir segenap tsunami merusak yang dibangkitkan oleh gempa bumi memiliki gempa dengan sumber yang dangkal / sangat dangkal.

Tentu saja, semua ini hanya bisa dituliskan dalam beberapa waktu pascagempa. Ya 2 jam untuk saya sendiri, di tengah sok sibuk ini dan itu serta data lebih lengkap telah berdatangan dari sana sini Namun jika anda misalnya bertugas di ruang operasi Sistem Peringatan Dini Tsunami Indonesia (InaTEWS) di gedung BMKG Kemayoran, Jakarta, dimana sahabat saya pak Daryono bertahta, anda hanya punya waktu lima menit untuk menganalisis sebelum menyebarluaskan informasi. Ya hanya lima menit, dengan data yang masih terbatas. Sistem peringatan dini tsunami Indonesia memang dirancang harus cepat, mengingat kajian-kajian menunjukkan banyak pesisir Indonesia yang hanya punya waktu kurang dari 15 menit sebelum terjangan tsunami datang manakala sumber gempanya berada persis di hadapannya. Bahkan dalam kasus khusus seperti di Palu 2018 lalu, tsunami menggempur pantai hanya dalam tempo 3 menit (!).

Semoga Gempa Pelabuhan Ratu 2019 ini tidak menelan korban. Pelajaran yang bisa diambil, bagi saya pribadi, tetaplah waspada namun jangan berlebihan. Manakala kelak ada gempa bumi lagi dengan peringatan dini tsunami-nya, cermati daerah-daerah mana saja yang tergolong Waspada dan Siaga. Kita yang berada di luar daerah itu silahkan tetap waspada, namun tak perlu ikut-ikutan mengungsi.

Di ujung utara kawasan kepala burung pulau Irian berdirilah kota pantai bernama Sorong. Dahulu suku Biak menamakan tempat ini sebagai Soren, satu pengingat akan lautnya yang dalam dan bergelora. Kata Soren lama-kelamaan mengalami transformasi tipis-tipis menjadi Sorong. Penamaan Soren jelas memperlihatkan kearifan lokal suku Biak akan karakter kebumian setempat. Sorong memang berdiri di atas lembah sempit dan panjang, yang menatah kawasan kepala burung pulau Irian demikian rupa. Di bagian yang tergenangi air laut, lembah itu memang terkenal dalam dan penuh ombak.

Gambar 1. Sebagian zona sesar Sorong dalam peta model elevasi digital. Nampak jelas meski di dasar laut sekalipun sesar Sorong tetap berbentuk lembah sempit panjang. Sumber: SEARG, 2016.

Sesar Sorong

Dan itu bukan lembah biasa. Cendekiawan kebumian masakini mengidentifikasinya sebagai sesar Sorong. Tepatnya Zona Sesar Sorong. Inilah salah satu sesar (patahan) aktif terpanjang di Indonesia selain sistem Sesar Besar Sumatera yang lebih dulu melegenda. Terhitung dari pesisir timur Teluk Cenderawasih, zona sesar Sorong membentang sepanjang 1.900 km ke arah barat hingga berujung di Kepulauan Banggai (propinsi Sulawesi tengah). Itu setara dua kali lipat panjang pulau Jawa.

Luar biasanya lagi, zona sesar Sorong memiliki banyak cabang dan hampir semuanya aktif bergerak dan berpotensi menjadi sumber gempa tektonik. Salah satu cabangnya melintasi pulau Halmahera bagian selatan, dikenal sebagai segmen Bacan, dan pada Minggu 14 Juli 2019 TU (Tarikh Umum) terpatahkan. Terjadilah Gempa Halmahera Selatan (magnitudo 7,3) yang menyebabkan kerusakan dan memicu tsunami kecil. BNPB (Badan Nasional Penanggulangan Bencana) mencatat, hingga empat hari pascagempa tela tercatat korban 6 orang tewas, 51 orang luka-luka dan 3.104 orang mengungsi. Jumlah bangunan yang rusak terdiri atas 871 buah rumah dan 7 buah sekolah.

Sepak terjang sesar Sorong tak terlepas dari rumitnya kawasan Indonesia bagian timur. Termasuk bumi para raja, Laut Maluku. Di kawasan Indonesia timur inilah tiga lempeng tektonik besar dunia bertemu dalam kawasan yang disebut triple junction, yaitu lempeng Eurasia, lempeng Australia dan lempeng Pasifik. Zona sesar Sorong merupakan pembatas antara lempeng Australia yang bersifat kontinental (lempeng benua) dan relatif stabil dengan lempeng Laut Filipina dan Carolina yang bergerak ke barat. Karenanya zona sesar Sorong merupakan sesar geser yang aktif dan bergerak kecepatan yang relatif tinggi, yakni 32 mm/tahun.

Gambar 2. Sebagian zona sesar Sorong yang berada di lingkungan kepala burung pulau Irian dan sekitarnya. Nampak sesar Sorong memiliki sejumlah cabang. Salah satu cabangnya yang melintas di pulau h
Halmahera bagian selatan merupakan sumber Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019 (magnitudo 7,3). Sumber: Permana & Gaol, 2018.

Dalam proses pembentukan pulau Sulawesi yang unik, karena menjadi kawasan dimana triple junction berada, sesar Sorong memegang peranan penting. Lewat sesar Sorong-lah sebagian kepala burung Irian dibelah-belah. Sebagian diantaranya didorong jauh ke arah pulau Sulawesi hingga akhirnya berbenturan. Bagian yang terdorong membentur itu kini menjadi kepulauan Banggai – Sula dan kepulauan Buton – Tukang Besi. Proses tersebut terjadi dalam kurun 11 hingga 5 juta tahun silam dalam peristiwa yang oleh pak Awang Satyana, salah satu cendekiawan kebumian terkemuka negeri ini, disebut sebagai Benturan Keempat. Ini adalah bagian dari lima kejadian benturan (collision) yang membentuk tanah Indonesia dalam kurun 50 juta tahun terakhir. Dengan karakternya yang gemar mendorong-dorong, tak salah jika sesar ini menyandang nama sesar Sorong.

Pusat studi gempabumi nasional dalam Peta Sumber dan Bahaya Gempa Indonesia 2017 membagi sesar Sorong ke dalam sejumlah segmen aktif. Yakni 13 segmen aktif dalam zona sesar Sorong sendiri, 1 segmen aktif pada sesar Sula utara dan 3 segmen aktif pada zona sesar Yapen. Magnitudo maksimum yang bisa dibangkitkan oleh segmen-segmen ini bervariasi mulai dari magnitudo 6,6 (pada segmen West Salawati yang panjangnya 45 km) hingga magnitudo 8,1 (pada segmen sesar Sula utara dengan panjang 405 km).

Gempa Halmahera

Meski memiliki belasan segmen aktif, diduga masih banyak bagian-bagian dari sesar Sorong yang belum tercakup ke dalam Peta 2017. Baik karena masih diteliti maupun belum akibat terbatasnya sumberdaya. Salah satu segmen yang belum tercakup adalah segmen Bacan yang melintasi pulau Halmahera bagian selatan serta pulau Bacan. Segmen Bacan inilah yang diduga kuat merupakan sumber Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019.

Gambar 3. Sumber Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019 berdasarkan analisis seismik cepat IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology). Panjang sumber gempa sekitar 65 km dengan lebar 24 km yang berarah tenggara-baratlaut. Sumber: IRIS, 2019.

Gempa itu tergolong gempa besar, magnitudonya 7,2 menurut rilis BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) atau 7,3 menurut USGS (United States Geological Survey). Gempa tersebut sangat dangkal, kedalaman sumbernya hanyalah 10 km. Penyebab gempa adalah terjadinya pematahan yang bersifat mendatar pada segmen kerak bumi seluas 65 x 24 km² yang berarah tenggara-baratlaut di ujung selatan pulau Halmahera. Pada area itu terjadi pergeseran sebesar 240 sentimeter (rata-rata) dimana pergeseran maksimumnya mencapai 295 sentimeter. Meski sifat pematahannya mendatar namun terdapat komponen gerak vertikal turun (subsidence) sebesar yang relatif kecil, yakni sekitar 20 sentimeter. Pada magnitudo 7,3 maka energi yang dilepaskan Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019 sebagai gelombang seismik mencapai 1.340 kiloton TNT atau setara dengan 67 butir bom nuklir Nagasaki. Energi totalnya sendiri jauh lebih besar.

Karena sangat dangkal dan memiliki pergeserannya relatif besar, terbuka kemungkinan sumber gempa mencuat juga di paras Bumi diatasnya dan memproduksi pengamblesan. Nampaknya demikianlah yang terjadi. Bilamana gerak vertikal turun sebesar 20 sentimeter terjadi pula pada paras Bumi di atas sumber gempa yang sebagian diantaranya merupakan dasar laut, maka tsunami bisa tercipta. Di atas kertas, jika segenap area sumber gempa berada di dasar laut, maka tsunami yang terbentuk kecil sehingga pada jarak 160 km diperhitungkan hanya akan setinggi 25 sentimeter, secara kasar.

Gambar 4. Simulasi Widjo Kongko terkait pembangkita tsunami kecil dalam gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019. Atas: perkiraan bentuk sumber tsunami, dengan warna biru menunjukkan bagian dasar laut yang mengalami penurunan. Bawah : perkiraan tinggi tsunami dengan tinggi maksimum di pesisir pulau Widi sebesar sekitar 50 sentimeter. Sumber : Widjo Kongko, 2019.

Pak Widjo Kongko, salah satu cendekiawan tsunami Indonesia, memiliki pandangan sendiri terkait tsunami kecil ini. Menurutnya, sumber Gempa Halmahera Selata 14 Juli 2019 memiliki luas 70 x 18 km². Pada paras bumi di atas sumber gempa terjadi gerak vertikal menurun sejauh maksimum 18 sentimeter. Tsunami yang terbentuk diperhitungkan memiliki tinggi maksimum sekitar 50 sentimeter, yang terjadi di pesisir pulau Widi. Sementara pesisir tenggara pulau Halmahera diterpa tsunami setinggi sekitar 20 hingga 25 sentimeter saja. Dan pada pulau Gebe, tinggi tsunami diperhitungkan kurang dari 20 sentimeter.

Gambar 5. Rekaman dinamika paras air laut di stasiun pasangsurut Gebe dalam peristiwa Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019. Atas : data asli, bawah : data yang telah dinormalisasi ke elevasi nol. Nampak jelas pola tsunami dengan periode 15 menit dan tinggi maksimum 8 sentimeter. Sumber: Widjo Kongko, 2019 berdasar data BIG dan BPPT.

Faktanya stasiun pasangsurut Gebe yang dikelola BIG (Badan Informasi Geospasial), 161 km di sebelah timur sumber gempa, memang merekam usikan kecil tsunami. Tinggi tsunami yang terekam hanyalah 8 sentimeter dengan periode 15 menit. Tsunami kecil ini terekam dalam 35 menit pasca gempa, sehingga diperhitungkan melaju dengan kecepatan 276 km/jam. Dengan periode yang relatif besar yakni 15 menit, maka tsunami kecil ini murni diproduksi pergerakan segmen kerak bumi yang menjadi sumber gempa, tanpa diikuti oleh faktor-faktor lain seperti misalnya longsoran dasar laut. Dan dengan tinggi hanya 8 sentimeter, maka jelas area sumber tsunami lebih kecil ketimbang area sumber gempa, disebabkan oleh adanya daratan (pulau Halmahera bagian selatan) yang menjadi bagian sumber gempa.

Di atas semua fakta tersebut, tinggi tsunami ini cukup kecil dibandingkan ambang batas 25 sentimeter. Sehingga tidak memicu sistem peringatan dini tsunami Indonesia untuk mengeluarkan amaran.

Gambar 6. Distribusi episentrum gempa-gempa susulan dan gempa utama (bintang biru) dalam peristiwa Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019. Nampak area episentrum membentuk huruf L, menandakan terdapat sedikitnya dua sesar yang bergerak dalam gempa ini. Segitiga terbalik menunjukkan posisi seismometer BMKG. Sumber: Dimas Sianipar, 2019 berdasarkan data BMKG.

Hingga empat hari pascagempa, telah terjadi 65 kali gempa susulan. Hal yang wajar bagi sebuah peristiwa gempa bumi tektonik. Cukup menarik saat episentrum gempa-gempa susulan diplot ke dalam peta seperti yang dilakukan mas Dimas Sianipar, seismolog muda Indonesia, dijumpai dua area. Area pertama berimpit dengan lokasi sumber gempa sebagaimana diperhitungkan sebelumnya berdasarkan analisis distribusi gelombang seismik. Sementara area kedua berada di sisi utara area pertama dan seakan menyudut siku-siku. Sehingga menjulur ke pulau Bacan. Di area kedua ini juga dijumpai dua gempa susulan dengan mekanisme sumber berupa pematahan menurun dan cukup dalam. Munculnya dua area episentrum gempa-gempa susulan ini mengindikasikan bahwa Gempa Halmahera Selatan 14 Juli 2019 menyebabkan reaktivasi (pergerakan) sedikitnya dua sesar.

Referensi :

SEARG. 2016. Sorong Fault Zone. South East Asia Research Group, Royal Holloway University of London, UK. Diakses 16 Juli 2019 TU.

Permana & Gaol. 2018. Sesar Geser Sorong segmen Sorong-Kofiau, Papua Barat, Indonesia: Bukti dari data Batimetri dan SBP. Jurnal Geologi Kelautan, vol. 16 no. 1 (Juni 2018), halaman 37-50.

Satyana & Herawati. 2011. Sorong Fault Tectonism and Detachment of Salawati Island: Implications for Petroleum Generation and Migration in Salawati Basin, Bird’s Head Papua. Proceeding Indonesia Petroleum Association 35th Annual Convention & Exhibition IPA11-G-183, May 2011.

Widjo Kongko. 2019. komunikasi personal.

Dimas Sianipar. 2019. komunikasi personal.