Gempa Pelabuhan Ratu, Sebuah Catatan Singkat

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.

‘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.

Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016, Gempa Besar di Tengah Lautan (dan Cukup Jauh dari Mentawai)

Dalam rilis awalnya, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) melansir ia memiliki magnitud 8,3. Beberapa waktu kemudian angka ini diperbaiki lewat rilis perbaikan, dengan menyatakan magnitudnya 7,9. Baik di angka magnitud 8,3 maupun 7,9 maka gempa bumi tektonik ini tetap tergolong gempa besar. Sumbernya sangat dangkal, yakni hanya 10 kilometer dpl (dari paras laut rata-rata). Episentrumnya terletak di tengah-tengah lautan. Daratan terdekat dengannya adalah Kepulauan Mentawai (propinsi Sumatra Barat). Dengan sebaris informasi awal ini, tak heran banyak yang terperanjat saat mendengar atau menerima kabar singkat bahwa gempa itulah yang meletup pada 2 Maret 2016 Tarikh Umum (TU) pukul 19:50 WIB tadi. Dengan embel-embel ‘gempa Mentawai’, sontak terbayang bahwa pusat gempanya berdekatan dengan kepulauan di sisi barat pulau Sumatra itu. Saya juga sempat beranggapan nampaknya inilah gempa besar yang telah lama diprediksi.

Sudah sejak bertahun silam beragam riset kegempaan masa silam menyajikan kesadaran bahwa Kepulauan Mentawai berdiri di atas monster megathrust. Mulai dari yang memotong-motong karang mikroatol guna menelisik sejarah naik turunnya pulau-pulau di kepulauan tersebut dari waktu ke waktu oleh deformasi akibat gempa besar/akbar dalam kurun milenium terakhir. Hingga dari radas-radas GPS yang ditanam guna mengetahui pergerakan pulau-pulau tersebut relatif terhadap daratan utama pulau Sumatra. Monster megathrust inilah sumber potensial untuk gempa jumbo. Andaikata ia melepaskan seluruh energinya, maka dengan panjang segmen hingga 400 kilometer dapat diprakirakan ia akan melepaskan gempa dengan magnitud sekitar 9. Tak hanya intensitas getarannya yang menakutkan, sebab mekanisme pematahan pada monster megathrust yang menghasilkan gempa ini juga akan menyebabkan dasar laut di atas sumber gempa terdeformasi vertikal. Inilah yang menyebabkan kolom air laut diatasnya bergolak hingga terbitlah tsunami. Tsunami segera berderap ke pesisir barat pulau Sumatra dimana prakiraan tinggi gelombangnya saat tiba di garis pantai sungguh membikin bulu kuduk meremang.

Gambar 1. Posisi sumber Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016 (ditandai dengan 03-02-2016 M 7.9) terhadap daratan pulau Sumatra beserta koordinat episentrum dari gempa-gempa besar/akbar (magnitudo > 7) dalam radius hingga 1.000 kilometer. daratan terdekat ke sumber gempa ini berjarak tak kurang dari 680 kilometer. Sumber: USGS, 2016.

Gambar 1. Posisi sumber Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016 (ditandai dengan 03-02-2016 M 7.9) terhadap daratan pulau Sumatra beserta koordinat episentrum dari gempa-gempa besar/akbar (magnitudo > 7) dalam radius hingga 1.000 kilometer. daratan terdekat ke sumber gempa ini berjarak tak kurang dari 680 kilometer. Sumber: USGS, 2016.

Namun saat mengecek koordinat episentrumnya dan mengeplotnya ke peta, keterperanjatan itu langsung surut. Episentrum gempa ini terletak jauh di tengah-tengah Samudera Indonesia (Indian Ocean). Kep. Mentawai memang daratan terdekat dengannya, namun itu pun masih sejarak tak kurang dari 680 km terhadap episentrum. Jarak yang sesungguhnya teramat jauh. Dari sini pula penamaan gempa ini sebagai Gempa Mentawai menjadi rancu, seperti dipaparkan geolog kegempaan pak Irwan Meilano. Penamaan tersebut juga mendatangkan problem psikologis khususnya bagi penduduk setempat. Dengan jarak yang cukup jauh dari episentrum, maka tak heran jika getaran gempanya terasa lamat-lamat hingga pelan di Kep. Mentawai dan daratan Sumatra. Model yang disajikan otoritas United States Geological Survey (USGS) memperlihatkan intensitas getaran yang dialami Kep. Mentawai dan P. Sumatra pada umumnya dalam gempa ini berkisar 3 MMI (Modified Mercalli Intensity). Intensitas sekecil itu bisa dirasakan publik pada umumnya sebagai getaran layaknya getaran yang kita rasakan saat berdiri di tepi jalan kala sebuah truk besar tengah melaju. Jarak terhadap episentrum yang jauh menghasilkan intensitas gempa yang kecil. Maka tak perlu terlalu mengkhawatirkan apakah guncangan gempa ini berdampak terhadap kondisi Kep. Mentawai.

Tsunami kecil

Bagaimana dengan tsunaminya? Hal itu sangat bergantung kepada bagaimana jenis mekanisme pematahan pada gempa ini. Ada tiga mekanisme pematahan, yakni pematahan naik (thrust), pematahan turun (normal) dan pematahan geser (strike). Simpelnya, pematahan naik membuat segmen kerakbumi di sumber gempa terangkat sehingga membukit/membentuk gundukan. Sementara pematahan turun menghasilkan lembah/cekungan. Pada dasarnya mekanisme pematahan naik dan turun inilah yang mampu memproduksi tsunami. Karena ia menghasilkan deformasi vertikal nan besar di dasar laut di sumber gempa, sehingga kolom air laut diatasnya akan bergolak dan menjadi tsunami.

Gambar 2. Model dislokasi kerakbumi di daratan pulau Sumatra sebagai dampak dari Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016. Diprakirakan pulau Sumatra bergerser 2 cm ke arah timurlaut. Sumber: Meilano, 2016.

Gambar 2. Model dislokasi kerakbumi di daratan pulau Sumatra sebagai dampak dari Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016. Diprakirakan pulau Sumatra bergerser 2 cm ke arah timurlaut. Sumber: Meilano, 2016.

Dalam rilisnya USGS menyebut Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016 ini disebabkan oleh mekanisme pematahan geser. Ini adalah jenis pematahan yang tak menyebabkan deformasi vertikal dasar laut di lokasi sumber gempa. Analisis lebih lanjut memperlihatkan gempa besar ini diproduksi oleh patahnya segmen kerakbumi di dasar Samudera Indonesia seluas 80 x 40 km2. Segmen ini lantas melenting sejauh rata-rata 6 meter, dengan pelentingan maksimum 12 meter. Dengan kata lain, jika suatu saat sebelum gempa kita berkesempatan berdiri tepat di batas segmen ini dengan lingkungannya, maka di kesempatan berikutnya (pasca gempa) kita akan melihat batu yang ada di hadapan kita telah bergeser sejauh rata-rata 6 meter. Dengan jenis pematahan geser, maka pada gilirannya kemungkinan terbentuknya tsunami adalah cukup kecil. Model dislokasi yang dikerjakan pak Irwan Meilano dan Endra Gunawan memperlihatkan gempa ini menyebabkan pergeseran ke timur laut sejauh rata-rata 2 cm di pulau Sumatra.

Apabila ada tsunaminya, lagi-lagi jarak yang jauh dari sumber gempa berperan menentukan tingkat kedahsyatan tsunaminya saat tiba di pesisir. Pada dasarnya semakin besar magnitud gempanya maka semakin berenergi tsunaminya dan semakin tinggi gelombang yang terbentuk. Namun semakin jauh dari sumber tsunami, maka tinggi tsunaminya pun turut melorot. Dalam bahasa yang lebih teknis, semakin jauh dari sumber tsunami membuat energi tsunami kian terdissipasi kala ia berjuang melintasi samudera. Sehingga berdampak pada melemahnya sang tsunami dan melorotnya ketinggiannya. Perhitungan sederhana dengan menggunakan persamaan Iida memperlihatkan, dengan jarak 680 km dan memegang anggapan bahwa magnitudo tsunami = magnitudo gempa = 8,3 maka diperoleh prakiraan ketinggian tsunami di Kep. Mentawai pada kisaran 15 cm. Cukup kecil dan sangat sulit berdampak signifikan. Simulasi yang lebih kompleks dengan memanfaatkan program simulasi tsunami (yang berbasis persamaan-persamaan gelombang dangkal) juga menyajikan hasil yang mirip. Misalnya seperti yang dikerjakan mas Aditya Gusman. Dalam simulasinya nampak bahwa prakiraan tinggi gelombang di Kep. Mentawai berada pada kisaran 10 hingga 15 cm saja.

Gambar 3. Simulasi distribusi tinggi maksimum tsunami sebagai akibat Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016. Nampak tinggi tsunami di Kepulauan mentawai berkisar antara 10 hingga 15 cm. Sumber: Gusman, 2016.

Gambar 3. Simulasi distribusi tinggi maksimum tsunami sebagai akibat Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016. Nampak tinggi tsunami di Kepulauan mentawai berkisar antara 10 hingga 15 cm. Sumber: Gusman, 2016.

Bagaimana dalam realitasnya? Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016 memang menghasilkan tsunami. Namun sangat kecil. BMKG mencatat tinggi tsunami yang terekam pada stasiun pasang surut di pelabuhan Padang (propinsi sumatra Barat) hanyalah 5 cm. Rekaman pasang surut di pelabuhan Tanahbala, Kep. Batu (propinsi Sumatra Utara) yang disajikan UNESCO/IOC Sea Level Monitoring juga hanya setinggi 5 cm. Usikan tsunami itu datang tepat sejam pasca gempa, menandakan bahwa kecepatan tsunami berkisar 700 km/jam. Namun dengan tinggi yang amat sangat rendah, tak ada dampak yang ditimbulkannya sejauh ini.

Gambar 4. Rekaman dinamika paras air laut di stasiun pasang surut pelabuhan Tanahbala, Kepulauan Batu (propinsi Sumatra Utara). Skala waktu dalam GMT (WIB - 7).Nampak paras air laut yang sedang berkecenderungan naik (sebagai imbas dari pasang naik harian) mendadak mengalami usikan liar dengan amplitudo sekitar 5 cm sejak pukul 21:00 WIB. Sumber: UNESCO/IOC, 2016.

Gambar 4. Rekaman dinamika paras air laut di stasiun pasang surut pelabuhan Tanahbala, Kepulauan Batu (propinsi Sumatra Utara). Skala waktu dalam GMT (WIB – 7).Nampak paras air laut yang sedang berkecenderungan naik (sebagai imbas dari pasang naik harian) mendadak mengalami usikan liar dengan amplitudo sekitar 5 cm sejak pukul 21:00 WIB. Sumber: UNESCO/IOC, 2016.


Dengan intensitas getaran yang lemah dan tsunami yang tak kalah lemahnya, maka Gempa Samudera Indonesia 2 Maret 2016 ini dapat dikatakan tak berdampak baik bagi Kep. Mentawai maupun daratan pulau Sumatra. Tetapi atas semua itu gempa besar ini tak menutupi fakta bahwa Kep. Mentawai masih menjadi salah satu kawasan rawan gempa dan tsunami di Indonesia. Mari tetap waspada (dan bersiaga pada waktunya), namun janganlah paranoia.

Referensi :

Irwan Meilano. 2016. komunikasi pribadi.

Aditya Gusman. 2016. komunikasi pribadi.

USGS. 2016. M7.8 – Southwest of Sumatra, Indonesia. National Earthquake Information Center United States Geological Survey.

Mengapa Gempa Berulang di (Selatan) Kebumen ?

Sebuah gempa tektonik terjadi di dasar Samudera Indonesia (Samudera Hindia) lepas pantai selatan Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) pada Rabu senja 4 Juni 2014 pukul 18:00 WIB. Awalnya Pusat Gempa Nasional Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) menyebut gempa tektonik itu berkekuatan 5,0 skala Richter dengan episentrum di koordinat 8,46 LS 109,28 BT. Secara administratif episentrum gempa ini terletak di lepas pantai Kabupaten Kebumen, berjarak 98 km di selatan-barat daya kota Kebumen. Episentrum sesungguhnya lebih berdekatan dengan kota Cilacap, yakni ‘hanya’ 86 km ke selatan-tenggara. Namun atas pertimbangan tertentu BMKG menempatkan kota Kebumen sebagai acuan sehingga gempa ini pun dinamakan gempa Kebumen, atau lengkapnya Gempa Kebumen 4 Juni 2014. Terhadap kota Yogyakarta, episentrum gempa ini berjarak 143 km di sebelah barat daya.

Gambar 1. Peta sederhana intensitas getaran dalam Gempa Kebumen 4 Juni 2014. Lingkaran-lingkaran berangka 1, 2 dan 3 masing-masing menunjukkan jangkauan maksimum daerah yang tergetarkan dengan intensitas 1 MMI, 2 MMI dan 3 MMI. Dari peta ini dapat dilihat bahwa kawasan Jawa Tengah bagian selatan dan Daerah Istimewa Yogyakarta tergetarkan dengan intensitas antara 2 hingga 3 MMI saja, yakni getaran terlemah yang masih bisa dirasakan manusia. Sumber: Sudibyo, 2013 dengan data dari Ina-TEWS BMKG dan GFZ.

Gambar 1. Peta sederhana intensitas getaran dalam Gempa Kebumen 4 Juni 2014. Lingkaran-lingkaran berangka 1, 2 dan 3 masing-masing menunjukkan jangkauan maksimum daerah yang tergetarkan dengan intensitas 1 MMI, 2 MMI dan 3 MMI. Dari peta ini dapat dilihat bahwa kawasan Jawa Tengah bagian selatan dan Daerah Istimewa Yogyakarta tergetarkan dengan intensitas antara 2 hingga 3 MMI saja, yakni getaran terlemah yang masih bisa dirasakan manusia. Sumber: Sudibyo, 2013 dengan data dari Ina-TEWS BMKG dan GFZ.

Rilis BMKG juga menyebut kedalaman sumber gempa ini adalah 10 km dari paras air laut rata-rata (dpl), sehingga tergolong gempa dangkal. Namun analisis lebih lanjut memperlihatkan nampaknya sumber gempa ini lebih dalam dari itu. Analisis internal di lingkup BMKG (yang tak dipublikasikan) berbasis JISView menunjukkan sumber gempa ada pada kedalaman 49 km. Sedangkan analisis geofon (GFZ) memperlihatkan kedalaman lebih besar lagi, yakni 87 km. Dan analisis awal National Earthquake Information Center United States Geological Survey di AS memperlihatkan kedalaman yang berbeda lagi, yakni 35 km. Perbedaan ini adalah wajar, mengingat rilis awal sebuah gempa sangat dipengaruhi oleh terbatasnya data seismik yang bisa diperoleh dari stasiun-stasiun kegempaan di sekeliling sumber gempa. Yang jelas jika mempertimbangkan sifat subduksi antar lempeng tektonik di selatan pulau Jawa, sumber gempa pada kedalaman 50 km atau lebih relatif bisa diterima dibanding yang lain.

Gambar 2. Seismogram saat Gempa Kebumen 4 Juni 2014 terjadi, berasal dari seismometer di stasiun Wanagama, Gunungkidul (DIY). Gempa terlihat sebagai usikan kuat mulai pukul 11:00 UTC (18:00 WIB) yang berlangsung selama kurang dari 10 menit kemudian.Sumber: GFZ, 2014.

Gambar 2. Seismogram saat Gempa Kebumen 4 Juni 2014 terjadi, berasal dari seismometer di stasiun Wanagama, Gunungkidul (DIY). Gempa terlihat sebagai usikan kuat mulai pukul 11:00 UTC (18:00 WIB) yang berlangsung selama kurang dari 10 menit kemudian.Sumber: GFZ, 2014.

Gelombang gempa ini menggetarkan daratan Jawa Tengah bagian selatan dan Daerah Istimewa Yogyakarta. Di kota Kebumen, getaran gempa ini terasa pada intensitas sekitar 2 hingga 3 MMI (Modified Mercalli Intensity) dengan durasi getaran tak sampai 5 detik. Pun demikian di kota Yogyakarta, juga antara 2 hingga 3 MMI. Seperti apa getaran berintensitas 3 MMI itu? Mari bayangkan kita sedang berdiri di tepi jalan raya saat sebuah truk tronton melintas dengan kecepatan sedang. getaran yang kita rasakan di pinggir jalan itulah getaran yang setara intensitas 3 MMI. Getaran berintensitas 3 MMI merupakan getaran terlemah yang masih bisa dirasakan manusia pada umumnya dari sebuah gempa bumi, khususnya bagi kita yang sedang bertempat di permukaan tanah, bukan di bangunan-bangunan bertingkat. Tak ada kerusakan yang terjadi akibat getaran 3 MMI ini, pun tak menyebabkan kepanikan publik. Kita hanya sedikit terhenyak saat merasakan getarannya dan sadar telah terjadi gempa bumi.

Selain tak menimbulkan kerusakan Gempa Kebumen 4 Juni 2014 pun tak memicu tsunami, seperti dipaparkan sistem peringatan dini tsunami Indonesia/Indonesian Tsunami Early Warning System (Ina-TEWS), yang juga berada di bawah BMKG. Untuk ukuran manusia energi gempa bumi ini tergolong besar, yakni 0,48 kiloton TNT atau 1/21 kali kekuatan ledakan bom nuklir Hiroshima. Namun untuk ukuran gempa bumi, energi tersebut sejatinya cukup kecil sehingga tak berdampak besar dan meluas. Di sisi lain, gempa ini memang disebabkan oleh pematahan segmen kerak bumi yang kemudian melenting ke atas seperti diperlihatkan analisis JISView. Namun dengan lokasi sumber gempa yang sangat dalam dan magnitud (kekuatan)-nya yang tergolong menengah, maka bagian dasar Samudera Indonesia yang tepat berada di atas sumber gempa relatif tidak mengalami pengangkatan yang signifikan. Akibatnya kolom air Samudera Indonesia yang tepat berada di atasnya pun relatif tak terusik, sehingga tsunami tak terjadi.

Terkunci

Gambar 3. Kiri: topografi pulau Jawa dan lepas pantai selatannya berdasarkan Google Maps. Panah menunjukkan arah gerak lempeng Australia dan kecepatannya. Sementara garis A-A' dan B-B' menunjukkan lintasan penampang yang dijabarkan pada panel kanan. Kanan: apa yang terjadi bila garis A-A' dan B-B' diiris vertikal. Garis merah tebal menunjukkan lempeng Australia, panah menunjukkan arah gerak. Sementara garis abu-abu tebal menunjukkan lempeng Sunda (Eurasia). Nampak bahwa di sisi barat Jawa Tengah, lempeng Australia yang telah bersubduksi masih terdeteksi hingga kedalaman 500 km dpl. Sementara di sisi timurnya, lempeng yang sama terdeteksi lebih dalam lagi, yakni hingga 600 km dpl.

Gambar 3. Kiri: topografi pulau Jawa dan lepas pantai selatannya berdasarkan Google Maps. Panah menunjukkan arah gerak lempeng Australia dan kecepatannya. Sementara garis A-A’ dan B-B’ menunjukkan lintasan penampang yang dijabarkan pada panel kanan. Kanan: apa yang terjadi bila garis A-A’ dan B-B’ diiris vertikal. Garis merah tebal menunjukkan lempeng Australia, panah menunjukkan arah gerak. Sementara garis abu-abu tebal menunjukkan lempeng Sunda (Eurasia). Nampak bahwa di sisi barat Jawa Tengah, lempeng Australia yang telah bersubduksi masih terdeteksi hingga kedalaman 500 km dpl. Sementara di sisi timurnya, lempeng yang sama terdeteksi lebih dalam lagi, yakni hingga 600 km dpl.

Meski getarannya lemah, namun Gempa Kebumen 4 Juni 2014 ini menggamit tanya bagi sebagian kalangan di Kabupaten Kebumen pada khususnya dan Jawa Tengah bagian selatan pada umumnya. Jika berpatokan pada kekuatan 5,0 skala Richter atau yang lebih besar, maka ini adalah gempa ketiga yang menggetarkan kawasan ini hanya dalam paruh pertama tahun 2014, setelah Gempa Kebumen 25 Januari 2014 (6,1 skala Richter) dan Gempa Kebumen 27 Januari 2014 (5,0 skala Richter). Padahal di tahun-tahun sebelumnya relatif lebih tenang. Apa yang sedang terjadi?

Episentrum Gempa Kebumen 4 Juni 2014 berposisi lebih ke selatan dibanding Gempa Kebumen 25 Januari 2014. Keduanya terpisah jarak 54 km. Sehingga gempa terbaru ini bukanlah gempa susulan (aftershocks) dari gempa 4 bulan silam itu. Hal ini berbeda dengan Gempa Kebumen 27 Januari 2014, yang episentrumnya hanya terpisah 12 km saja dari gempa dua hari sebelumnya. Gempa tektonik berkekuatan 6 hingga 6,5 skala Richter pada umumnya bersumber dari patahnya segmen batuan dalam luasan sekitar 20 x 10 kilometer persegi. Dengan demikian Gempa Kebumen 27 Januari 2014 bisa dipandang sebagai gempa susulan dari Gempa Kebumen 25 Januari 2014, karena episentrumnya berjarak kurang dari 20 km.

Gambar 4. Episentrum-episentrum gempa tektonik yang terekam di pulau Jawa dalam kurun tiga dasawarsa terakhir. Bulatan merah menunjukkan episentrum berkedalaman dangkal, sementara bulatan kuning berkedalaman menengah dan bulatan hijau berkedalaman cukup dalam. Nampak lokasi episentrum Gempa Kebumen 4 Juni 2014 hampir segaris dengan episentrum Gempa Kebumen 25 Januari 2014 dan Gempa Kebumen 27 Januari 2014. Nampak pula episentrum dua gempa kuat/besar di abad ke-20, masing-masing Gempa 27 September 1937 (7,2 skala Richter) dan Gempa 23 Juli 1943 (8,1 skala Richter). Terlihat bahwa kawasan di antara dua episentrum gempa kuat/besar ini jarang mengalami gempa, begitu pula daratan di Jawa Tengah bagian selatan. Inilah kawasan seismic gap. Sumber: EMSC, 2014.

Gambar 4. Episentrum-episentrum gempa tektonik yang terekam di pulau Jawa dalam kurun tiga dasawarsa terakhir. Bulatan merah menunjukkan episentrum berkedalaman dangkal, sementara bulatan kuning berkedalaman menengah dan bulatan hijau berkedalaman cukup dalam. Nampak lokasi episentrum Gempa Kebumen 4 Juni 2014 hampir segaris dengan episentrum Gempa Kebumen 25 Januari 2014 dan Gempa Kebumen 27 Januari 2014. Nampak pula episentrum dua gempa kuat/besar di abad ke-20, masing-masing Gempa 27 September 1937 (7,2 skala Richter) dan Gempa 23 Juli 1943 (8,1 skala Richter). Terlihat bahwa kawasan di antara dua episentrum gempa kuat/besar ini jarang mengalami gempa, begitu pula daratan di Jawa Tengah bagian selatan. Inilah kawasan seismic gap. Sumber: EMSC, 2014.

Kawasan pantai selatan Jawa Tengah khususnya lepas pantai Kabupaten/Kota Cilacap, Kabupaten Kebumen dan Kabupaten Purworejo telah lama menarik perhatian seiring jarangnya gempa di sini. Dengan kata lain, kawasan ini memiliki kegempaan yang rendah. Hal ini cukup kontras jika dibandingkan kawasan sebelah-menyebelahnya yang dipenuhi jejak-jejak episentrum gempa tektonik sepanjang abad ke-20 dan 21, semenjak pencatatan gempa dengan seismometer mulai dilakukan. Jarangnya gempa tentu mengundang tanya, mengingat seluruh pulau Jawa bagian selatan sejatinya berhadapan dengan sumber gempa yang sama. Yakni zona subduksi, yang terbentuk kala lempeng Australia yang oseanik dan bergerak relatif ke utara dengan kecepatan 67 hingga 70 mm/tahun bersubduksi dengan lempeng Sunda (Eurasia) yang kontinental dan relatif diam.

Subduksi menghasilkan sejumlah gejala dengan beberapa diantaranya nampak secara fisis seperti palung Jawa, yakni jurang di dasar Samudera Indonesia yang merentang di sepanjang lepas pantai selatan pulau Jawa yang berkedalaman ribuan meter. Titik terdalam palung Jawa adalah sebesar 7.720 meter di bawah paras air laut yang mengambil lokasi di lepas pantai selatan Jawa Tengah, tepatnya sejauh 275 km di sebelah selatan dari garis pantai Kabupaten Purworejo. Di sepanjang palung Jawa inilah lempeng Australia mulai melekuk (menyubduksi) seiring berat jenisnya yang lebih besar sehingga menyelusup menuju ke lapisan selubung (astenosfer) dalam sudut tertentu. Di sepanjang penyusupan inilah lempeng Australia bergesekan dengan lempeng Sunda (Eurasia) yang menjadi dasar pulau Jawa, menghasilkan zona subduksi yang antara lain menjadi sumber-sumber gempa tektonik hingga kedalaman sekitar 60 km. Selepas kedalaman tersebut sumber-sumber gempa tektonik masih dijumpai hingga kedalaman lebih dari 480 km, namun murni berasal dari aktivitas internal pada lempeng Australia yang melekuk tanpa terkait sama sekali dengan lempeng Sunda diatasnya.

Zona subduksi selalu menjadi sumber gempa tektonik yang riuh. Karena itulah gempa-gempa tektonik jauh lebih banyak dijumpai di sisi selatan pulau Jawa ketimbang sisi utaranya. Kian ke selatan, kian dangkal sumber gempa tektoniknya karena kian dekat dengan zona subduksi. Dengan lokasinya di pesisir selatan pulau Jawa, maka kawasan lepas pantai Kabupaten/Kota Cilacap, Kebumen dan Purworejo pun berhadapan dengan zona subduksi seperti halnya kawasan sebelah-menyebelahnya. Jadi mengapa di kawasan ini gempa justru jarang terjadi?

Gambar 5. Prakiraan lokasi sumber dua gempa besar di pulau Jawa pada abad ke-19 menurut katalog Newcomb dan McCann (1987), masing-masing gempa 1840 dan gempa 1867. Nampak Jawa Tengah bagian selatan tercakup ke dalam kedua sumber gempa besar tersebut, menandakan bahwa kawasan ini sejatinya aktif. Sumber: Natawidjaja, 2007.

Gambar 5. Prakiraan lokasi sumber dua gempa besar di pulau Jawa pada abad ke-19 menurut katalog Newcomb dan McCann (1987), masing-masing gempa 1840 dan gempa 1867. Nampak Jawa Tengah bagian selatan tercakup ke dalam kedua sumber gempa besar tersebut, menandakan bahwa kawasan ini sejatinya aktif. Sumber: Natawidjaja, 2007.

Ada dua dugaan besar. Yang pertama, gempa jarang terjadi karena kawasan ini secara tektonik mungkin kurang aktif dibanding sebelah-menyebelahnya. Salah satu penyebabnya mungkin akibat adanya gunung bawahlaut di dekat palung Jawa tepat di sebelah selatan kawasan ini. Kaki gunung bawahlaut tersebut nampaknya mulai ‘tertelan’ ke dalam palung Jawa seiring pergerakan lempeng Australia, sehingga ‘mengganjal’ pergerakan lempeng Australia yang sedang bersubduksi dan membuat bagian ini menjadi kurang aktif. Sementara dalam dugaan kedua, gempa jarang terjadi karena kawasan ini sedang dalam kondisi ‘terkunci’ secara tektonik, dimana bagian lempeng Sunda yang ada di dasar kawasan ini seakan-akan melekat kepada lempeng Australia yang sedang menyubduksi. Karena ‘terkunci’, akibatnya kawasan ini turut bergerak seirama pergerakan lempeng Australia. Namun penguncian tersebut hanya sementara, karena bila tekanan yang diderita segmen batuan di zona penguncian tak lagi sanggup ditahan oleh batuan tersebut, maka patahlah ia. Pematahan akan membuat bagian lempeng Sunda yang ada di atasnya akan terbebaskan dan mendadak melenting ke arah sebaliknya, yakni ke selatan, ibarat pegas yang baru saja lepas menyandang beban. Pelentingan ini akan menghasilkan gempa besar.

Sejarah

Mana yang lebih tepat? Tak ada yang tahu. Namun di abad ke-19 kawasan ini pernah dua kali menjadi bagian dari sumber gempa besar, masing-masing gempa 1840 dan gempa 1867. Gempa 1840 mungkin berkekuatan 7 skala Richter atau lebih, berpusat di daratan Jawa Tengah bagian selatan dan DIY serta dasar laut yang berhadapan dengannya. Sementara gempa 1867 jauh lebih besar dan diduga berkekuatan 8 skala Richter atau lebih dengan sumber gempa merentang mulai dari seluruh Jawa Tengah bagian selatan hingga separuh Jawa Timur bagian selatan. Jejak kedahsyatan gempa 1867 hingga kini masih terlihat di kawasan Tamansari, sudut barat daya Karaton Kasultanan Yogyakarta. Istana air ini luluh lantak akibat gempa 1867 dan tak pernah lagi diperbaiki sejak saat itu.

Pasca 1867, kawasan ini mengalami sedikitnya dua gempa kuat. Masing-masing pada 27 September 1937 (magnitudo 7,2 skala Richter) dengan sumber di dasar samudera sebelah selatan DIY dan pada 23 Juli 1943 (magnitudo 8,1 skala Richter) dengan sumber di dasar samudera sebelah selatan Cilacap. Selepas kedua gempa kuat itu, kawasan ini relatif kembali sepi hingga 2014 ini.

Gambar 6. Kartun sederhana yang menggambarkan dinamika zona subduksi di lepas pantai selatan pulau Jawa. A: zona penguncian dipada subduksi lempeng Australia dan Sunda (Eurasia) dengan kedalaman hingga 60 km dpl. B: jika penguncian terjadi, maka bagian lempeng Sunda (Eurasia), yakni daratan pulau Jawa, akan terangkat naik secara perlahan-lahan. Sementara bagian lepas pantai selatan Jawa akan turun (ambles) juga secara perlahan-lahan. C: jika segmen batuan yang terkunci terpatahkan akibat tak kuat lagi menahan besarnya tekanan, maka daratan pulau Jawa akan turun (ambles) mendadak hingga beberapa puluh sentimeter. Sebaliknya lepas pantai selatan Jawa akan terangkat naik mendadak hingga beberapa meter. Akibatnya air laut diatasnya terdorong hebat hingga membentuk tsunami. Sumber: Natawidjaja, 2007 dengan adaptasi seperlunya.

Gambar 6. Kartun sederhana yang menggambarkan dinamika zona subduksi di lepas pantai selatan pulau Jawa. A: zona penguncian dipada subduksi lempeng Australia dan Sunda (Eurasia) dengan kedalaman hingga 60 km dpl. B: jika penguncian terjadi, maka bagian lempeng Sunda (Eurasia), yakni daratan pulau Jawa, akan terangkat naik secara perlahan-lahan. Sementara bagian lepas pantai selatan Jawa akan turun (ambles) juga secara perlahan-lahan. C: jika segmen batuan yang terkunci terpatahkan akibat tak kuat lagi menahan besarnya tekanan, maka daratan pulau Jawa akan turun (ambles) mendadak hingga beberapa puluh sentimeter. Sebaliknya lepas pantai selatan Jawa akan terangkat naik mendadak hingga beberapa meter. Akibatnya air laut diatasnya terdorong hebat hingga membentuk tsunami. Sumber: Natawidjaja, 2007 dengan adaptasi seperlunya.

Melihat sejarah tersebut, nampaknya dugaan kedua yang lebih kuat. Kawasan lepas pantai selatan Kabupaten/Kota Cilacap, Kebuman dan Purworejo sejatinya aktif secara tektonik, namun jarang mengalami gempa karena sedang ‘terkunci’, alias sedang menimbun energi. Ahli kegempaan menyebut kawasan seperti ini sebagai seismic gap. Dan kelak energi itu bakal dilepaskan, dengan kekuatan yang besar. Dalam perspektif ilmu kegempaan, berulangnya gempa di lepas pantai selatan Kabupaten/Kota Cilacap, Kebumen dan Purworejo mungkin menjadi indikasi bahwa kawasan yang telah lama tertidur ini sedang mulai bangun kembali. Tentu saja butuh penyelidikan lebih lanjut apakah memang demikian adanya, oleh pihak-pihak yang lebih berkompeten (misalnya oleh Puslitbang Geoteknologi LIPI).

Ketiga gempa yang sudah terjadi pada paruh pertama tahun 2014 ini memang tergolong kecil. Namun gempa kecil-kecil ini cukup bermanfaat untuk mengurangi timbunan energi di kawasan yang terkunci ini. Di atas kertas, 32 gempa 5 skala Richter di lokasi yang sama secara akumulatif melepaskan energi yang sama dengan gempa tunggal berkekuatan 6 skala Richter. Dan 32 gempa 6 skala Richter di lokasi yang sama melepaskan energi akumulatif setara gempa tunggal berkekuatan 7 skala Richter. Dengan kata lain, akan lebih baik jika gempa kecil-kecil ini (dengan kekuatan antara 5 hingga 6 skala Richter) lebih sering terjadi di kawasan ‘terkunci’ ini. Getarannya mungkin membuat kita terhenyak, namun tiada kerusakan berat yang menyertainya. Itu lebih baik ketimbang satu gempa besar yang langsung meletup dan menghasilkan pukulan telak dengan kerusakan berskala luas.

Gambaran ini bukan berarti bahwa penulis bertujuan untuk menakut-nakuti siapapun yang tinggal di Jawa Tengah bagian selatan, khususnya di Kabupaten/Kota Cilacap, Kebumen dan Purworejo. Sebaliknya justru mencoba menyajikan sebuah perspektif bahwa ada potensi gempa kuat/besar di sini, yang perlu disikapi dengan sebaik-baiknya sejak dini. Apalagi dengan sebagian sumbernya ada di laut, potensi terjadinya tsunami pun sangat terbuka. Waspada terhadap gempa perlu dibangun dan dilatih. Memang bencana, seperti halnya kematian, adalah takdir yang sudah digariskan Allah SWT. Namun kita baru tahu hal itu sebagai takdir tatkala peristiwanya sudah berlalu. Sebelum peristiwanya berlangsung, kita masih bisa berupaya untuk meminimalkan resiko yang akan timbul kala gempa semacam itu benar-benar datang.

Referensi :

Ina-TEWS BMKG. 2014. 04-Jun-2014 Jam 17:59:39 WIB Magnitudo 5.0 SR, 97 km BaratDaya Kebumen Jawa Tengah.

USGS. 2014. M4,9 – 99 km SSE of Karangbadar Kidul, Indonesia, 2014-06-04 10:59:39 UTC.

Natawidjaja. 2007. Tectonic Setting Indonesia dan Pemodelan Gempa dan Tsunami. Pelatihan Pemodelan Tsunami Run up, Kementerian Negara Riset dan Teknologi, 20 Agustus 2007.

Okal. 2012. The South of Java Earthquake of 1921 September 11, a Negative Search for a Large Interplate Thrust Event at Java Trench. Geophysical Journal International, vol. 190 (2012), hal. 1657-1672.

Januar Arifin. 2014. komunikasi pribadi.

Tsunami Iquique (Cile), Status Waspada dan Pelajaran dari Jayapura

Pada Kamis 3 April 2014 pukul 08:30 WIB sistem peringatan dini tsunami Indonesia (Indonesia Tsunami Early Warning System/Ina-TEWS) di bawah Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) secara resmi mencabut peringatan dini tsunami bagi seluruh Indonesia. Sebelumnya peringatan dini mulai diberlakukan sejak Rabu 2 April 2014 pukul 09:30 WIB sebagai respon atas gempa besar yang mengguncang Iquique (Cile). Gempa besar tersebut berkekuatan Mw (moment-magnitude) 8,2 dan berkualifikasi gempa megathrust yang bersumber di dasar Samudera Pasifik lepas pantai kawasan Iquique. Selain gelombang sesimik yang dirambatkan ke segenap penjuru, gempa megathrust ini juga disertai dengan pengangkatan dasar laut setempat yang signifikan. Pengangkatan inilah yang menghasilkan salah satu bencana geologi yang menjadi momok Indonesia: tsunami.

Gambar 1. Peta distribusi tinggi tsunami di laut lepas (bukan di pantai) sebagai hasil simulasi tsunami Iquique 1 April 2014 yang dipublikasikan NOAA. R = stasiun pasang surut Rikitea, Polinesia, S = pelampung (buoy) tsunami di dekat Saipan dan M = pelampung tsunami Manus utara. Sumber: NOAA, 2014 dengan penambahan seperlunya oleh Sudibyo, 2014.

Gambar 1. Peta distribusi tinggi tsunami di laut lepas (bukan di pantai) sebagai hasil simulasi tsunami Iquique 1 April 2014 yang dipublikasikan NOAA. R = stasiun pasang surut Rikitea, Polinesia, S = pelampung (buoy) tsunami di dekat Saipan dan M = pelampung tsunami Manus utara. Sumber: NOAA, 2014 dengan penambahan seperlunya oleh Sudibyo, 2014.

Setelah menganalisis potensi terbentuknya tsunami berdasarkan parameter kegempaan yang telah diketahui saat itu dan implikasinya bagi Indonesia lewat program komputer TOAST (Tsunami Observation and Simulation Terminal), maka Ina-TEWS pun menetapkan 115 kabupaten/kota di Indonesia berada dalam status WASPADA tsunami. Kabupaten/kota tersebut terletak di hampir seluruh propinsi di Indonesia, kecuali ujung utara pulau Sumatra, sisi barat dan selatan pulau Kalimantan, sisi barat pulau Sulawesi dan sisi barat pulau Irian. Hasil pemrograman TOAST memprakirakan tsunami Iquique bakal tiba di perairan Indonesia dalam waktu 20 hingga 37 jam pasca gempa dengan tinggi bervariasi antara 0 hingga 50 cm.

Status WASPADA tsunami kontan membikin sebagian kabupaten/kota itu berubah jadi hiruk-pikuk khususnya di daerah pesisirnya. Di sejumlah tempat penduduk memilih mengungsi. Misalnya seperti di Pancer (Banyuwangi) dan Logending (Kebumen) yang masih menyimpan trauma akan bencana tsunami masa lalu. Pengungsian juga terjadi di pesisir Sumatra Barat, kawasan yang telah lama digadang-gadang bakal menjadi arena hempasan tsunami dengan ketinggian cukup besar bilamana segmen megtahrust Mentawai meletup dalam sebuah gempa besar atau bahkan malah gempa akbar. Di tengah hiruk pikuk tersebut, pemantauan perubahan paras air laut melalui pelampung (buoy) tsunami yang terpasang di beberapa titik di tengah samudera sekeliling Indonesia di bawah IDBC BPPT (Indonesian Buoy Center Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) maupun lewat stasiun-stasiun pasang-surut di berbagai pelabuhan yang berada di bawah payung BIG (Badan Informasi Geospasial, dulu Bakosurtanal) menunjukkan tak ada tanda-tanda tsunami Iquique memasuki perairan Indonesia.

Gambar 2. Paras air Samudera Pasifik yang terekam di lokasi pelampung tsunami Manus utara. Tsunami nampak sebagai usikan (osilasi) cepat pada paras air laut yang dimulai semenjak 3 April 2014 pukul 02:03 WIB (ditandai dengan garis merah). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NOAA, 2014.

Gambar 2. Paras air Samudera Pasifik yang terekam di lokasi pelampung tsunami Manus utara. Tsunami nampak sebagai usikan (osilasi) cepat pada paras air laut yang dimulai semenjak 3 April 2014 pukul 02:03 WIB (ditandai dengan garis merah). Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari NOAA, 2014.

Bagi sebagian kita, tidak terdeteksinya tsunami Iquique di perairan Indonesia menunjukkan berlebihannya pemberlakuan status WASPADA itu. Peringatan dini yang berlebihan dianggap hanya membikin panik dan membuat terjadinya pengungsian yang tak perlu. Pemberlakuan status WASPADA ini juga dianggap menggerus kredibilitas peringatan dini tsunami Indonesia. betapa tidak? Jika kali ini status WASPADA ternyata tak diikuti hempasan tsunami yang sesungguhnya, bagaimana kita mampu menaruh rasa percaya pada situasi sejenis kelak?

Megathrust

Gempa Iquique tergolong gempa megathrust, karena meletup di di zona subduksi lempeng Nazca yang oseanik (lempeng samudera) dan lempeng Amerika Selatan yang kontinental (lempeng benua). Zona subduksi tersebut membentang di sepanjang lepas pantai barat Amerika Selatan. Secara kasat mata zona subduksi ini terlihat sebagai palung laut yang memanjang dan melekuk menyerupai huruf S. Sejarah mencatat zona subduksi Amerika Selatan merupakan produsen gempa-gempa besar dan akbar yang selalu diiringi peristiwa tsunami merusak. Gempa terbesar sepanjang sejarah umat manusia modern pun terjadi di sini, tepatnya di lepas pantai Cile selatan. Inilah Gempa Valdivia 22 Mei 1960 (Mw 9,5) yang legendaris. Tsunami yang diproduksinya mengandung energi demikian besar yang membuatnya tak banyak mengalami susut energi kala menyeberangi Samudera Pasifik dengan kecepatan beberapa ratus kilometer per jam. Akibatnya kala tiba di pesisir Pasifik yang berseberangan seperti misalnya di Kepulauan Jepang, energinya masih cukup besar. Sehingga tingginya masih lebih dari 10 meter meski telah menjalar sejauh lebih dari 10.000 km dari sumbernya dan membutuhkan waktu 22 jam untuk mencapai pesisir Jepang. Tak ayal, landaan tsunami tak terduga ini membuat 142 orang tewas disertai aneka kerusakan lainnya. Terjangan tsunami lintas samudera inilah yang mendasari dibangunnya sistem peringatan dini tsunami di sekujur pesisir Samudera Pasifik. Di kemudian hari sistem peringatan dini yang sama pun menular ke kawasan pesisir Samudera Atlantik dan kemudian Samudera Hindia.

Gempa Iquique memang tak sebesar Gempa Valdivia. Ia bersumber dari rekahan sepanjang sekitar 200 km dengan lebar sekitar 70 km yang mendadak melenting sejauh sekitar 6 meter. Proses pematahan berlangsung selama 100 detik, sehingga selama itu pula batuan disekelilingnya tergetar. Untuk ukuran manusia, energi yang dilepaskan gempa ini cukup besar yakni mencapai 30 megaton TNT atau 1.500 kali lipat lebih dahsyat ketimbang bom nuklir Hiroshima. Karena merupakan gempa anjak/naik (thrust), yang menyudut 18 derajat, maka pelentingan tersebut berimbas pada terangkatnya dasar laut seluas 200 x 70 kilometer persegi hingga setinggi 2 meter (maksimum). Pengangkatan dasar laut tiba-tiba inilah yang membuat kolom air diatasnya bergolak dan menjadi tsunami. Di atas kertas tsunami produk gempa Iquique mengandung energi sekitar 20 kiloton TNT atau setara dengan kedahsyatan bom nuklir Hiroshima.

Gambar 3. Paras air laut di pelabuhan Benoa (Bali) yang terekam oleh stasiun pasang-surut Benoa di bawah BIG. Garis merah menunjukkan prakiraan waktu kedatangan tsunami di Benoa, yakni 3 April 2014 pukul 09:28 WITA. Namun selain dinamika akibat pasang-surut air laut yang nampak sebagai bertambah tingginya paras air laut secara perlahan-lahan, tak ada tanda-tanda usikan tsunami yang khas di sini. Sangat berbeda bila dibandingkan dengan situasi di Manus Utara. Sehingga disimpulkan tsunami Iquique tidak mencapai Benoa. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari IOC, 2014.

Gambar 3. Paras air laut di pelabuhan Benoa (Bali) yang terekam oleh stasiun pasang-surut Benoa di bawah BIG. Garis merah menunjukkan prakiraan waktu kedatangan tsunami di Benoa, yakni 3 April 2014 pukul 09:28 WITA. Namun selain dinamika akibat pasang-surut air laut yang nampak sebagai bertambah tingginya paras air laut secara perlahan-lahan, tak ada tanda-tanda usikan tsunami yang khas di sini. Sangat berbeda bila dibandingkan dengan situasi di Manus Utara. Sehingga disimpulkan tsunami Iquique tidak mencapai Benoa. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan data dari IOC, 2014.

NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), yakni badan kelautan Amerika Serikat, segera merespon situasi gempa Iquique dengan berdasarkan parameter-parameter kegempaan yang disodorkan USGS (United States Geological Survey), yakni badan geologi-nya Amerika Serikat. Segera simulasi tsunami dikerjakan dengan keluaran (output) meliputi prakiraan waktu kedatangan secara umum dan prakiraan distribusi energi yang tercermin dalam bentuk distribusi tinggi tsunami di segenap penjuru Samudera Pasifik. Simulasi menunjukkan bahwa tsunami produk gempa Iquique berpotensi menjadi tsunami lintas samudera meski dengan energi kecil sehingga tinggi gelombangnya hanya bervariasi antara 100 cm hingga 10 cm jika berada di laut lepas (bukan pantai). Maka lonceng peringatan dini melalui Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) pun segera dibunyikan, meminta negara-negara di sekujur pesisir Samudera Pasifik untuk bersiap entah dalam status terendah (status advisory) maupun yang setingkat lebih tinggi (status waspada).

Tsunami memang sungguh-sungguh terjadi dan melintasi Samudera Pasifik. Namun energinya terus melemah kala ia kian menjauh dari sumbernya. Pesisir Cile bagian utara diterjang tsunami setinggi hingga 2 meter dan menyebabkan aneka kerusakan. 6 orang tewas dalam peristiwa ini, sementara 970.000 orang lainnya mengungsi dari tempat tinggalnya masing-masing. Sementara di Kepulauan Hawaii (AS) tinggi tsunaminya hanya sebesar 60 cm, sehingga status advisory yang telah diberlakukan selama 13 jam dicabut. Pada perairan Iwate (Jepang), stasiun pasang-surut setempat mendeteksi terjadinya kenaikan paras air laut maksimum hingga 60 cm yang ditimbulkan tsunami. Sementara pesisir Jepang lainnya pada umumnya diterpa tsunami setinggi 20 hingga 30 cm. terpaan ini tak menghasilkan kerusakan apapun di pesisir Jepang. Dan di dekat Indonesia, tsunami sempat terdeteksi di dua pelampung tsunami yang diletakkan di Samudera Pasifik lepas pantai tenggara pulau Irian, yakni pelampung Manus Utara dan Saipan. Namun ketinggiannya sangat rendah, yakni hanya 1 hingga 10 cm. Dengan energi tsunami yang tergolong kecil untuk ukuran tsunami lintas samudera, nampaknya tsunami Iquique memang telah punah dalam perjalanannya menyeberangi Samudera Pasifik sebelum mencapai pesisir Indonesia khususnya bagian timur.

Jadi bagaimana kita memandang status WASPADA di tengah fakta bahwa tsunami yang ditunggu ternyata telah demikian lemah saat tiba di tanah air?

Jayapura

Gambar 4. Kiri: rumah rusak dan tercebur ke laut dalam peristiwa Jayapura sebagai imbas dari tsunami lintas-samudera yang diproduksi gempa akbar Tohoku 11 Maret 2011. Kanan: rekaman dinamika paras air laut di lokasi pelabuhan Jayapura pada 11 Maret 2011. Nampak tsunami lintas-samudera dari Jepang mulai terdeteksi pada sekitar pukul 12:00 UTC (21:00 WIT). Namun gelombang terbesar baru terjadi dua jam kemudian, kala peringatan dini telah dicabut. Sumber: Diposaptono, 2013.

Gambar 4. Kiri: rumah rusak dan tercebur ke laut dalam peristiwa Jayapura sebagai imbas dari tsunami lintas-samudera yang diproduksi gempa akbar Tohoku 11 Maret 2011. Kanan: rekaman dinamika paras air laut di lokasi pelabuhan Jayapura pada 11 Maret 2011. Nampak tsunami lintas-samudera dari Jepang mulai terdeteksi pada sekitar pukul 12:00 UTC (21:00 WIT). Namun gelombang terbesar baru terjadi dua jam kemudian, kala peringatan dini telah dicabut. Sumber: Diposaptono, 2013.

Apa yang terjadi di sudut tenggara Jayapura (propinsi Papua) lebih dari tiga tahun silam mungkin bisa menjadi pelajaran untuk memahami situasi di sekitar status WASPADA tsunami ini. Pada 11 Maret 2011 Jepang diguncang oleh gempa akbar yang meletup di pesisir timurnya yakni di zona subduksi lepas pantai Tohoku. Gempa megathrust yang berkualifikasi gempa akbar ini magnitudo Mw 9,0) melepaskan tsunami berenergi tinggi yang menjalar ke segenap penjuru Samudera Pasifik. Indonesia bagian timur khususnya pesisir utara pulau Irian, pulau Halmahera, pesisir utara pulau Sulawesi dan pulau-pulau kecil disekitarnya menjadi bagian Indonesia yang memiliki resiko tertinggi akan paparan tsunami dari Jepang ini karena berhadapan langsung dengan Samudera Pasifik. Peringatan dini tsunami pun segera diudarakan BMKG mulai pukul 16:34 WIT. Pada pukul 21:05 WIT dilaporkan terjadi kenaikan paras air laut sebesar 10 cm di pulau Halmahera. Berselang 45 menit kemudian tsunami dengan ketinggian yang sama juga terdeteksi di Manado (propinsi Sulawesi Utara). Dengan tinggi tsunami yang sangat rendah, maka peringatan dini pun dicabut pada pukul 21:55 WIT.

Siapa sangka, kala di dua tempat tersebut tinggi tsunaminya hanya berkisar 10 cm dan tak berdampak apapun, petaka justru terjadi di sudut tenggara kota Jayapura. Stasiun pasang-surut di pelabuhan Jayapura mencatat tinggi tsunami maksimum 80 cm. Namun tsunami yang lebih tinggi dalam serangkaian gelombang (hingga 5 gelombang) menerpa sudut tenggaranyan yakni kawasan Teluk Yos Sudarso dan Teluk Yautefa. Seorang tewas, sementara sedikitnya 17 buah rumah, 1 jembatan dan sepenggal jalan raya beraspal rusak berat. Analisis lebih lanjut memperlihatkan geometri pesisir tenggara Jayapura yang berteluk rumit membuat massa air laut yang bergerak bersama tsunami lintas-samudera itu berjejal-jejal demikian rupa memasuki teluk. Sehingga tinggi nparas air laut pun melonjak hingga 2,5 meter. Tsunami menerjang dengan kecepatan mendekati 13 km/jam dan melanda hingga sejauh 250 meter ke daratan dari garis pantai. Lebih menyesakkan lagi, tsunami menerjang kala peringatan dini tsunami untuk seluruh Indonesia secara resmi telah dicabut. Sehingga penduduk yang semula sempat mengevakuasi diri ke daratan lebih tinggi diijinkan untuk mulai kembali ke rumahnya masing-masing. Siapa sangka tatkala mereka sempat merasa lega dan sedang bersiap-siap untuk pulang, mendadak tsunami datang menerjang ?

Seperti halnya peningkatan status aktivitas sebuah gunung berapi di Indonesia yang tak pernah mudah dan tak pernah berdasarkan pada alasan rasional serupa dari waktu ke waktu mengingat perilaku sang gunung pun turut berubah, dapat diduga
bahwa penetapan status WASPADA tsunami di Indonesia pun demikian. Di sisi teknis, parameter kegempaan memang bisa segera diperoleh lewat institusi terkait dan simulasi tsunami juga sudah bisa dilakukan. BPPT bahkan telah mengembangkan aplikasi TURMINA (Tsunami Run-up Model Interface Indonesia) untuk keperluan itu. Namun tak ada jaminan bahwa hasil simulasi tersebut akan sama persis dengan kejadian sesungguhnya di lapangan. Meski simulasi didasarkan pada peta batimetri dasar laut dan peta rupabumi yang sama-sama berketelitian tinggi, namun hasil simulasinya masih banyak mengandung idealisasi yang belum tentu selaras dengan keadaan sesungguhnya di lokasi. Seperti kasus Jayapura di atas, hasil simulasi menunjukkan tinggi tsunami dari Jepang di pesisir utara pulau Irian hanyalah berkisar 20 cm. Faktanya tinggi tsunami yang direkam di pelabuhan Jayapura justru 4 kali lebih besar dan bahkan di sudut kota mencapai 2,5 meter dan menyebabkan aneka kerusakan. Pesisir dengan geometri nan rumit tak hanya dijumpai di pulau Irian saja, namun di berbagai penjuru pulau-pulau besar di Indonesia pun bisa ditemukan. Belum lagi bila sisi sosial turut diperhitungkan.

Gambar 5. Hasil simulasi terkait peristiwa Jayapura. Dengan geometri pesisir yang rumit, maka tsunami yang memasuki teluk Yos Sudarso mengalami penguatan sehingga tingginya membengkak sampai 2,5 meter meskipun di pinggir teluk (yakni di Jayapura) ketinggiannya hanya 80 cm. Sebagai tsunami pun memasuki Teluk Yautefa untuk kemudian melanda kawasan pesisir hingga sejauh 250 meter dari garis pantai. Sumber: Diposaptono, 2013.

Gambar 5. Hasil simulasi terkait peristiwa Jayapura. Dengan geometri pesisir yang rumit, maka tsunami yang memasuki teluk Yos Sudarso mengalami penguatan sehingga tingginya membengkak sampai 2,5 meter meskipun di pinggir teluk (yakni di Jayapura) ketinggiannya hanya 80 cm. Sebagai tsunami pun memasuki Teluk Yautefa untuk kemudian melanda kawasan pesisir hingga sejauh 250 meter dari garis pantai. Sumber: Diposaptono, 2013.

Selain pemahaman akan situasi yang melingkupi penetapan status WASPADA tsunami di Indonesia, akan lebih baik jika dibarengi dengan penguatan kapasitas publik terhadap pengetahuan tsunami dan mitigasinya. Diakui atau tidak, situasinya memang menyebalkan. Media massa elektronik seperti televisi, yang punya daya jangkau terbesar bagi publik Indonesia, justru kerap menggambarkan peristiwa tsunami dari sisi bombastis, malapetaka atau bahkan mistis. Dunia internet pun kerap tak mau kalah. Padahal pengetahuan akan peta bahaya tsunami di suatu lokasi, jalur-jalur evakuasi, titik-titik pengungsian dan hal-hal penting yang harus mendapat perhatian kala evakuasi tsunami sedang berlangsung adalah jauh lebih penting. Pengetahuan tersebut jauh lebih bermanfaat ketimbang menjejali otak kita dengan aneka kisah bombastis dan mistis seputar tsunami yang menyayat-nyayat namun kering manfaat. Sehingga kala peringatan dini tsunami bergaung, evakuasi bisa dilakukan tanpa ditingkahi aneka kepanikan.

Referensi :

1. Diposaptono dkk. 2013. Impacts of the 2011 East Japan Tsunami in the Papua region, Indonesia: Field Observation Data and Numerical Analyses. Geophysical Journal International (2013).

2. Modelling the Tsunami of 1 April 2014 in Chile. Tsunami Engineering Laboratory, Tohoku University.

Ada Gempa, Namun Gunung Merbabu Tidak Meletus

Sebuah getaran mengagetkan penduduk yang berdiam di kaki Gunung Merbabu (Jawa Tengah) bagian utara pada Senin 17 Februari 2014 pukul 06:01 WIB. Getaran berlangsung hanya dalam beberapa detik namun sempat juga dirasakan oleh sebagian warga kota Salatiga. Getaran terkeras dirasakan warga Dusun Wiji, Desa Sumogawe, Kecamatan Getasan (Kabupaten Semarang). Sehingga di sini sedikitnya 46 rumah mengalami kerusakan ringan. Publik pun resah, apalagi bersamaan dengan getaran tersebut terdengar suara dentuman dan ada pula yang mengaku menyaksikan kilatan cahaya dari arah puncak Gunung Merbabu. Baru beberapa hari yang lalu Gunung Kelud meletus besar, menyemburkan debu vulkanik bergulung-gulung ke langit yang diiringi dengan sambaran kilat. Sebagian besar pulau Jawa pun terkena dampaknya, dengan Jawa Tengah menjadi salah satu kawasan terparah yang dihujani debu vulkanik Gunung Kelud.

Gambar 1. Posisi Gunung Merbabu, desa Sumogawe, kota Salatiga dan gunung-gemunung disekitarnya dalam peta topografi. Di kaki Gunung Merbabu bagian utara inilah terjadi getaran pada Senin 17 Februari 2014 lalu, yang menyebabkan sejumlah rumah di desa Sumogawe mengalami kerusakan ringan. Nampak posisi episentrum gempa menurut BMKG. Garis putus-putus bersaput merah merupakan batas geografis Kabupaten Semarang. Sumber: Google Maps, 2014.

Gambar 1. Posisi Gunung Merbabu, desa Sumogawe, kota Salatiga dan gunung-gemunung disekitarnya dalam peta topografi. Di kaki Gunung Merbabu bagian utara inilah terjadi getaran pada Senin 17 Februari 2014 lalu, yang menyebabkan sejumlah rumah di desa Sumogawe mengalami kerusakan ringan. Nampak posisi episentrum gempa menurut BMKG. Garis putus-putus bersaput merah merupakan batas geografis Kabupaten Semarang. Sumber: Google Maps, 2014.

Apakah getaran itu terkait dengan kelakuan Gunung Merbabu? Apakah Gunung Merbabu mulai menggeliat lagi? Apakah ia mulai meletus? Akankah letusannya sama dahsyatnya dengan Gunung Kelud?

Tak Meletus

Gunung Merbabu merupakan gunung berapi setinggi 3.145 meter dari permukaan laut (dpl) yang berdiri di tengah-tengah Jawa Tengah tepat di sebelah utara Gunung Merapi. Ia masih tetap digolongkan sebagai gunung berapi aktif tipe B oleh Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG). Nama “Merbabu” baru melekat di gunung berapi ini pada masa Hindia Belanda dan sesudahnya. Sebelumnya gunung ini lebih dikenal sebagai Gunung Damalung atau Gunung Pamrihan (Pamarihan). Posisinya demikian rupa sehingga Gunung Merapi dan Merbabu kerap disebut sebagai gunung kembar. Meski tepat bersebelahan dengan Merapi, namun tubuh dan polah-tingkah Merbabu sungguh bertolak belakang. Jika kita melihat Gunung Merbabu dalam citra satelit khususnya citra topografinya, terlihat jelas betapa gunung berapi ini dipenuhi oleh rekahan-rekahan besar. Salah satu rekahan muncul dari kaki gunung bagian utara-timur laut dan melintas memotong puncak hingga kemudian berakhir di kaki gunung bagian selatan-tenggara. Lewat rekahan inilah khususnya di bagian puncak gunung, aktivitas Gunung Merbabu berpusat.

Dalam catatan Global Volcanism Program Simthsonian Institution, aktivitas terakhir Gunung Merbabu terjadi lebih dari dua abad silam, tepatnya pada tahun 1797. Saat itu Gunung Merbabu meletus dengan skala 2 VEI (Volcanic Explosivity Index), dengan memuntahkan rempah letusan sebanyak kurang dari 1 juta meter kubik. Magmanya menyeruak sebagai lava yang kemudian mengalir menyusuri rekahan besar menuju utara-timur laut sebagai aliran lava Kopeng dan ke selatan-tenggara sebagai aliran lava Kajor. Letusan sebelumnya terjadi pada tahun 1560 namun dengan skala letusan yang tak diketahui. Untuk ukuran sebuah gunung berapi, Letusan Merbabu 1797 tergolong kecil. Bandingkan misalnya dengan Gunung Merapi, yang dalam letusan-letusannya di abad ke-20 dan 21 (kecuali letusan 1930 dan letusan 2010) biasa mengeluarkan lebih dari 5 juta meter kubik rempah letusan. Apalagi jika dibandingkan Letusan Merapi 2010 yang volume rempah letusannya sampai sebesar 150 juta meter kubik.

Nah, apakah Gunung Merbabu sedang mulai menggeliat lagi setelah sekian lama tertidur lelap?

Gambar 2. Gelombang seismik dari Gempa Sumogawe yang terekam di stasiun seismik Karangkates, Malang (atas) dan Sawahan, Nganjuk (bawah) melalui JSView yang dikembangkan Januar Arifin di BMKG. Gelombang seismik ini mengandung ciri khas gempa tektonik. Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 2. Gelombang seismik dari Gempa Sumogawe yang terekam di stasiun seismik Karangkates, Malang (atas) dan Sawahan, Nganjuk (bawah) melalui JISView yang dikembangkan Januar Arifin di BMKG. Gelombang seismik ini mengandung ciri khas gempa tektonik. Sumber: BMKG, 2014.

Sampai saat ini Gunung Merbabu masih dinyatakan sebagai gunung berapi aktif tipe B sehingga tak dipantau secara khusus seperti halnya gunung-gemunung berapi tipe A. Namun karena persis berdampingan dengan Gunung Merapi, maka Gunung Merbabu bisa dipantau melalui pos-pos Pengamatan Gunung Merapi (PGM) yang berada di bawah Balai Penelitian dan Pengembangan Teknik Kebencanaan Geologi (BPPTKG) yang berada di bawah naungan PVMBG.

Menarik bahwa pada Senin pagi 17 Februari 2014 pukul 06:01 WIB itu stasiun-stasiun seismik pemantau Merapi di Pusunglondon, Deles dan Plawangan sama sekali tak merekam adanya gempa vulkanik yang berasal dari Gunung Merbabu, baik vulkanik dalam maupun dangkal. Sebaliknya justru terekam adanya gelombang gempa tektonik yang bersifat lokal dengan durasi dan amplitudo gelombang yang kecil. Sensitivitas alat sudah teruji dalam Letusan Kelud 2014 kemarin, kala gempa-gempa yang mengiringi meletusnya Gunung Kelud dalam sejam pertamanya, yakni kala kubah lava 2007 mulai dihancurkan, terekam jelas di stasiun-stasiun seismik ini. Ketiadaan gempa vulkanik dalam dan dangkal dari Gunung Merbabu juga ditunjang oleh pengamatan visual dari pos PGM Selo, pos terdekat dengan Gunung Merbabu. Pos PGM Selo tak mendeteksi adanya kepulan asap yang tak biasa ataupun suara dentuman dari arah Gunung Merbabu. Maka jelas bahwa Gunung Merbabu sama sekali tidak mengalami lonjakan aktivitas sehingga tak ada yang perlu dikhawatirkan pada saat ini.

Tektonik

Lalu, apa penyebab getaran di kaki Gunung Merbabu bagian utara itu? Apa pula yang menyebabkan terdengarnya suara dentuman? Mengapa rumah-rumah penduduk Sumogawe mengalami kerusakan?

Gambar 3. Posisi episentrum dan parameter Gempa Sumogawe berdasarkan rekaman stasiun-stasiun seismik Wanagama (UGM), Semarang (SMRI), Tegal (CTJI), Karangpucung (KPJI), Pacitan (PCJI) dan Sawahan (SWJI) melalui JSView yang dikembangkan Januar Arifin di BMKG. Nampak episentrum gempa berlokasi di kawasan Gunung Merbabu. Sumber: BMKG, 2014.

Gambar 3. Posisi episentrum dan parameter Gempa Sumogawe berdasarkan rekaman stasiun-stasiun seismik Wanagama (UGM), Semarang (SMRI), Tegal (CTJI), Karangpucung (KPJI), Pacitan (PCJI) dan Sawahan (SWJI) melalui JISView yang dikembangkan Januar Arifin di BMKG. Nampak episentrum gempa berlokasi di kawasan Gunung Merbabu. Sumber: BMKG, 2014.

Cukup menarik pula bahwa Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) ternyata merekam adanya gelombang seismik pada Senin 17 Februari 2014 pukul 06:01 WIB itu. Gelombang tersebut terekam di berbagai stasiun BMKG di pulau Jawa, termasuk stasiun Sawahan (Nganjuk) dan stasiun Karangkates (Malang), keduanya di Jawa Timur. Gelombang seismik ini menunjukkan pola khas gempa tektonik. Analisis yang dilakukan rekan-rekan dalam Sistem Monitoring Gempabumi BMKG menunjukkan gempa tektonik tersebut berkekuatan 2,5 skala Richter dengan episentrum di lereng utara Gunung Merbabu. Jarak antara episentrum terhadap desa Sumogawe berkisar 6 km, sementara terhadap kota Salatiga berkisar 10 km. Namun jika galat pengukuran magnitudo dan koordinat episentrum dimasukkan, nyatalah bahwa desa Sumogawe masih berada dalam radius galat penentuan epiusentrum ini.

Gempa tektonik ini tergolong gempa dangkal karena sumbernya hanya sedalam 10 km. Untuk ukuran gempa bumi, magnitudo 2,5 skala Richter ini tergolong gempa kecil/lemah dan selalu bersifat/dirasakan dalam lingkup lokal saja. Maka wajar tatkala getaran gempa ini hanya dirasakan di kaki Gunung Merbabu bagian utara hingga kota Salatiga. Karena kerusakan terjadi di desa Sumogawe, tak salah jika gempa ini disebut sebagai Gempa Sumogawe.

Analisis kasar yang sempat saya kerjakan menunjukkan kecilnya kekuatan Gempa Sumogawe juga berimbas pada kecilnya intensitas getaran yang dihasilkan. Radius kawasan yang mengalami getaran berintensitas 2 MMI (Modified Mercalli Intensity) adalah hingga 10 km dari episentrum, sementara kawasan yang tergetarkan dengan intensitas 1 MMI adalah hingga radius 36 km dari episentrum. Getaran dengan intensitas 2 MMI ini sesungguhnya getaran yang kecil, karena hanya bisa dirasakan oleh orang-orang yang sedang berbaring, atau sedang duduk di lantai, ataupun yang sedang berada di lantai teratas gedung bertingkat. Sementara getaran 1 MMI bahkan tak bisa dirasakan oleh manusia dalam kondisi apapun dan hanya bisa diindra oleh instrumen pegukur gempa (seismometer). Getaran berintensitas 2 MMI sejatinya bukan getaran yang merusak bangunan. Kerusakan ringan (dalam bentuk retak-retak di dinding) baru terjadi jika getaran memiliki intensitas minimal 4 MMI. Dan kerusakan parah terjadi bila gempa menghasilkan getaran berintensitas 6 MMI atau lebih, meski semuanya masih bergantung kepada mutu bangunannya. Maka Gempa Sumogawe secara teoritis seungguhnya tidak menghasilkan getaran yang bisa merusak bangunan.

Gambar 4. Simulasi intensitas getaran yang dihasilkan oleh Gempa Sumogawe terhadap lingkungan sekitarnya. Angka-angka 2 dan 1 masing-masing menunjukkan radius getaran berintensitas 2 MMI dan 1 MMI terhitung dari episentrum. Secara teoritis getaran yang disebabkan oleh Gempa Sumogawe sejatinya tidak berpotensi merusak bangunan. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 4. Simulasi intensitas getaran yang dihasilkan oleh Gempa Sumogawe terhadap lingkungan sekitarnya. Angka-angka 2 dan 1 masing-masing menunjukkan radius getaran berintensitas 2 MMI dan 1 MMI terhitung dari episentrum. Secara teoritis getaran yang disebabkan oleh Gempa Sumogawe sejatinya tidak berpotensi merusak bangunan. Sumber: Sudibyo, 2014.

Penyebab rusaknya rumah-rumah warga di dusun Wiji desa Sumogawe mungkin terkait dengan struktur tanah setempat yang lebih lunak dibanding kawasan sekelilingnya. Tanah yang lebih lunak bersifat memperkuat getaran gelombang gempa yang melintasinya sehingga intensitas getarannya menjadi lebih besar ketimbang hasil prediksi. Dapat pula yang terjadi adalah pergeseran tanah (rayapan tanah) secara mendadak sebagai imbas dari getaran gempa, khususnya jika tanah setempat berkontur miring dan jenuh dengan air Sehingga lebih berat dibanding normalnya. Indikasi terjadinya pergeseran tanah salah satunya bisa dilihat dari terdengarnya suara dentuman, yang kerap kali terjadi di awal sebuah peristiwa pergeseran atau longsoran tanah. Namun untuk memastikannya perlu dilakukan penyelidikan langsung ke desa Sumogawe.

Yang jelas, getaran yang dialami penduduk kaki Gunung Merbabu bagian utara sama sekali tak terkait dengan aktivitas Gunung Merbabu. Getaran tersebut diakibatkan oleh peristiwa tektonik, yakni pematahan batuan dalam luasan tertentu di sebuah patahah (sesar) lokal setelah tak sanggup lagi menahan tekanan yang dideritanya secara terus-menerus akibat pergerakan tektonik regional.

Catatan: terima kasih untuk mas Januar Arifin dan rekan-rekannya di BMKG yang telah berbagi data.

Beberapa Catatan Terkait Gempa Kebumen 25 Januari 2014

Sebuah gempa tektonik kuat terjadi di Samudera Hindia lepas pantai selatan Jawa Tengah pada Sabtu 25 Januari 2014 pukul 12:14 WIB. Berdasarkan rilis pendahuluan National Earthquake Information United States Geological Survey (USGS, semacam BMKG-nya AS), episentrum gempa berada di koordinat 8,004 LS 109,238 BT dengan kedalaman 83 km dari dasar laut dan magnitudo (mb) 6,1 skala Richter. Sementara rilis pendahuluan Pusat Gempa Nasional Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) dalam rilis awalnya menyatakan koordinat episentrum adalah 8,48 LS 109,17 BT dengan kedalaman 48 km dari dasar laut dan magnitudo (mb) 6,5 skala Richter.

Rilis pendahuluan tersebut sifatnya hanya sementara, sebab dalam beberapa waktu kemudian terjadi pembaharuan. Dalam versi USGS, koordinat episentrum adalah 7,976 LS 109,246 BT dengan kedalaman 89 km dengan magnitudo tetap 6,1 skala Richter. Sementara versi pembaharuan BMKG menempatkan episentrum di koordinat 8,22 LS 109,22 BT dengan kedalaman 79 km dan magnitudo sedikit berubah, yakni 6,2 skala Richter.

Gambar 1. Rekaman getaran gempa utama dalam Gempa Kebumen 25 Januari 2014 yang tercatat dalam stasiun seismometer di Pos Pengamatan Gunung Merapi. Sumber: BPPTKG, 2014.

Gambar 1. Rekaman getaran gempa utama dalam Gempa Kebumen 25 Januari 2014 yang tercatat dalam stasiun seismometer di Pos Pengamatan Gunung Merapi. Sumber: BPPTKG, 2014.

Secara geografis sumber gempa ada di dasar Samudera Hindia lepas pantai Jawa Tengah bagian selatan tepatnya di perbatasan Kabupaten Kebumen dan Cilacap. Posisi episentrum gempa berdasarkan versi pembaharuan USGS dan BMKG sejatinya lebih dekat ke kota Cilacap dibanding dengan kota Kebumen, sebagai acuan terdekat. Namun BMKG menyebut gempa ini sebagai gempa Kebumen, lengkapnya Gempa Kebumen 25 Januari 2014.

Energi dan Susulan

Salah satu pertanyaan yang sering muncul dalam pemberitaan gempa bumi adalah perbedaan nilai magnitudo (kekuatan) gempa antara satu sumber dengan sumber yang lainnya. Pun demikian pada gempa Kebumen 25 Januari 2014 ini (demikian menurut penamaan BMKG). Meski sudah diperbaharui seiring kian banyaknya data yang terkumpul, posisi episentrum versi BMKG dan USGS masih berselisih jarak sebesar 27 km, suatu jarak yang cukup besar untuk ukuran manusia. Nilai magnitudonya pun sedikit berbeda, antara 6,1 (USGS) dan 6,2 (BMKG). Pun demikian kedalamannya, antara 89 km (USGS) dan 79 km (BMKG). Bagaimana selisih ini bisa terjadi?

Perbedaan semacam ini sebenarnya wajar dan masih bisa diterima dalam koridor ilmiah. Mengingat masing-masing sumber mengambil data dari stasiun-stasiun seismometer (pengukur) gempa yang berbeda-beda serta menggunakan metode perhitungan yang berbeda pula. Selain itu BMKG umumnya memilih memublikasikan data sebuah gempa dengan mendasarkan jenis magnitudo mb (body-wave magnitude). Selain cukup efektif untuk mendeskripsikan gempa-gempa berkekuatan kecil, menengah hingga kuat, jenis magnitudo ini juga memenuhi harapan yang dibebankan pada BMKG agar bisa merilis data sebuah gempa dalam tempo secepat mungkin. Ini mengingat mayoritas kawasan pesisir di Indonesia merupakan kawasan rawan tsunami. Pada umumnya tsunami yang dihipotesiskan terbentuk menyertai sebuah gempa tektonik di Indonesia hanya butuh waktu setengah jam saja sebelum tiba di garis pantai terdekat. Untuk kepentingan peringatan dini, maka BMKG harus bisa memublikasikan data sebuah gempa secepat mungkin. Pada saat ini BMKG merilis data gempa hanya dalam waktu 5 menit pasca gempa bumi itu sendiri mulai terjadi.

Sementara USGS umumnya lebih memilih jenis magnitudo lainnya yakni Mw (moment-magnitude). Jenis magnitudo ini adalah jawaban untuk mengatasi problema alamiah yang sering dihadapi jenis magnitudo mb, yakni tersaturasi (terjenuhkan) kala merekam gempa-gempa besar. Akibat saturasi, sebuah gempa besar mungkin hanya akan terekam sebagai gempa dengan magnitudo mb 6,4 skala Richter saja seperti dalam kasus gempa Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 silam (gempa Aceh). Padahal jika menurut jenis magnitudo Mw gempa tersebut memiliki kekuatan hingga 9,0 (dan kemudian direvisi menjadi 9,2). Karena itu jenis magnitudo Mw cukup efektif dalam mendeskripsikan gempa-gempa besar. Kelemahannya, jenis magnitudo Mw secara alamiah membutuhkan waktu lebih lama untuk ditentukan ketimbang jenis magnitudo mb. Sehingga untuk ukuran Indonesia, jenis magnitudo Mw kurang layak untuk dimasukkan sebagai bagian sistem peringatan dini tsunami.

Gempa Kebumen 25 Januari 2014 ditentukan sebagai gempa dengan magnitudo mb 6,1 skala Richter (USGS) atau 6,2 skala Richter (BMKG) dalam versi pembaharuannya. Selisih antara keduanya terhitung kecil, yakni hanya 0,1 magnitudo dan secara umum bisa diterima. Pun demikian ukuran kedalaman sumbernya, secara umum juga relatif bisa diterima karena selisihnya terhitung kecil jika dibandingkan dengan ketebalan lapisan kerak bumi dan asthenosfer. Demikian pula selisih dalam koordinat episentrumnya. Sumber perbedaan antara data BMKG dengan USGS mungkin terletak pada stasiun-stasiun seismometer yang digunakan. BMKG menggunakan stasiun-stasiun seismometer di Indonesia, yang jaraknya jauh lebih dekat dengan sumber gempa sehingga menyajikan bacaan yang lebih teliti. Sementara mayoritas stasiun seismometer yang digunakan USGS tidak berada di Indonesia, sehingga pembacaannya tidak seteliti stasiun yang berlokasi di Indonesia.

Gambar 2. Rekaman salah satu gempa susulan dalam Gempa Kebumen 25 Januari 2014 yang tercatat dalam stasiun seismometer broadband di Pos Pengamatan Gunung Merapi. Sumber: BPPTKG, 2014.

Gambar 2. Rekaman salah satu gempa susulan dalam Gempa Kebumen 25 Januari 2014 yang tercatat dalam stasiun seismometer broadband di Pos Pengamatan Gunung Merapi. Sumber: BPPTKG, 2014.

Magnitudo gempa sejatinya merefleksikan energi yang dilepaskan sebuah gempa dalam bentuk energi seismik, yakni energi yang dihantarkan sebagai gelombang-gelombang gempa. Dengan magnitudo 6,1 hingga 6,2 skala Richter, maka Gempa Kebumen melepaskan energi sebesar 21 hingga 30 kiloton TNT. Sebagai pembanding, kekuatan bom nuklir yang diledakkan di atas Hiroshima pada akhir Perang Dunia 2 adalah 20 kiloton TNT. Sehingga energi seismik yang terlibat dalam Gempa Kebumen setara dengan 1 hingga 1,5 kali lipat kekuatan bom nuklir Hiroshima !

Untuk ukuran manusia, energi seismik tersebut tergolong besar dan menakutkan. Namun energi seismik ini sejatinya hanyalah bagian sangat kecil dari keseluruhan energi yang terlibat dalam sebuah gempa tektonik, yang bisa kita sebut sebagai energi total. Energi total sebuah gempa tektonik bergantung kepada momen seismiknya. Dan momen seismik bergantung kepada magnitudo Mw-nya. Sejauh ini belum ada publikasi mengenai nilai magnitudo Mw Gempa Kebumen. Namun jika kita menganggapnya sama nilainya dengan magnitudo mb, yakni 6,1 hingga 6,2 maka energi total Gempa Kebumen mencapai 425.000 hingga 600.000 kiloton TNT alias setara 21.240 hingga 30.000 butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan secara serentak! Jadi apa yang kita rasakan dalam Gempa Kebumen sejatinya merupakan pucuk dari sebuah “gunung es” energi yang demikian besar. Untungnya mayoritas energi ini memang tak dirambatkan ke permukaan Bumi sehingga tidak menjadi masalah berarti bagi manusia.

Gambar 3. Kiri : posisi episentrum Gempa Kebumen 25 Januari 2014 berdasarkan data BMKG setelah diperbaharui lewat perhitungan Dimas Salomo Sianipar. Tanda bintang menunjukkan posisi episentrum, yang menurut hasil perhitungan ada di kedalaman 89 km sementara panah menunjukkan arah gerakan lempeng Australia. Kanan: diagram melintang penampang interaksi lempeng Australia dan Eurasia yang membentuk pulau Jawa. Tanda bintang menunjukkan sumber Gempa Kebumen 25 Januari 2014. Sumber: Sianipar, 2014 dan Natawidjaja, 2007 dengan adaptasi seperlunya.

Gambar 3. Kiri : posisi episentrum Gempa Kebumen 25 Januari 2014 berdasarkan data BMKG setelah diperbaharui lewat perhitungan Dimas Salomo Sianipar. Tanda bintang menunjukkan posisi episentrum, yang menurut hasil perhitungan ada di kedalaman 89 km sementara panah menunjukkan arah gerakan lempeng Australia. Kanan: diagram melintang penampang interaksi lempeng Australia dan Eurasia yang membentuk pulau Jawa. Tanda bintang menunjukkan sumber Gempa Kebumen 25 Januari 2014. Sumber: Sianipar, 2014 dan Natawidjaja, 2007 dengan adaptasi seperlunya.

Gempa bumi tektonik secara alamiah tak pernah berdiri sendiri. Setelah gempa pertama, yang disebut gempa utama (mainshock), maka akan terjadi gempa-gempa susulan (aftershock). Gempa-gempa susulan tetap bersumber dari area yang sama dengan gempa utamanya dan sejatinya menjadi bagian dari upaya segmen batuan yang terpatahkan dalam sumber gempa untuk menemukan titik keseimbangan baru pasca pelepasan energinya. Secara umum Gempa Kebumen terbentuk saat sebuah segmen batuan seluas sekitar 20 x 10 kilometer persegi mendadak terpatahkan dan bergeser hingga hampir setengah meter. Dalam area seluas 20 x 10 kilometer persegi ini pulalah gempa-gempa susulannya bersumber. Pada umumnya untuk magnitudo 6 skala Richter, gempa-gempa susulan akan terus terjadi hingga seminggu pasca gempa utama. Untungnya, magnitudo gempa susulan selalu lebih rendah dibandingkan dengan gempa utama dan terus-menerus menjadi lebih rendah seiring berjalannya waktu. Hingga 24 jam pasca gempa utama meletup, telah terjadi 23 kali gempa susulan. Beberapa diantaranya ada yang dirasakan oleh manusia, namun mayoritas hanya bisa dideteksi oleh instrumen seismometer.

Area Terdampak

Magnitudo gempa Kebumen masih berada di bawah nilai ambang batas 7,0 skala Richter sehingga tidak memicu aktifnya sistem peringatan dini tsunami. Secara teori gempa ini hanya menghasilkan gelombang setinggi 5 cm saja di pantai terdekat (yakni pantai Logending, Kabupaten Kebumen) sehingga terlalu kecil untuk bisa menghasilkan efek merusak. Di sisi lain, Gempa Kebumen secara teoritis akan menyebabkan tanah bergetar selama 10 detik saja. Namun dalam praktiknya durasi getaran tanah di suatu tempat sangat bergantung kepada karakteristik lapisan-lapisan batuan penyusunnya. Semakin lemah batuannya, atau semakin muda usianya (secara geologis), maka getarannya akan semakin lama dibanding waktu getaran teoritisnya sekaligus semakin besar pula daya amplifikasinya (faktor penguat gelombang gempa). Karena itu tidak mengherankan jika di dataran rendah alluvial seperti beberapa bagian Kabupaten Kebumen, gempa ini menggetarkan tanah hingga lebih dari 20 detik. Pun di kota Purwokerto, yang meskipun berada di dataran tinggi (elevasi 75 meter dpl) namun tersusun oleh endapan lahar berusia muda dari Gunung Slamet, maka getaran di sini berlangsung selama 60 detik.

Besarnya getaran menjadi masalah utama yang ditimbulkan Gempa Kebumen. Secara teoritis gempa ini menggetarkan permukaan Bumi hingga sejauh 800 km dari episentrum. Namun getaran yang benar-benar dirasakan oleh manusia, yakni dengan intensitas 3 MMI (Modified Mercalli Intensity) yang setara dengan getaran akibat melintasnya truk besar kala kita berdiri di pinggir jalan, terasa hingga 380 km dari sumber gempa. Karena hampir sekujur pulau Jawa merasakan getaran gempa ini, mulai dari propinsi Banten di sebelah barat hingga sebagian propinsi Jawa Timur (yakni hingga kawasan Surabaya-Malang). Dalam catatan USGS PAGER (Prompt Assessment of Global Earthquake for Response, yakni sistem otomatis produk USGS yang memprakirakan dampak suatu gempa bumi terhadap populasi manusia secara geografis) sebanyak 117,3 juta penduduk pulau Jawa merasakan getaran gempa ini meski dalam intensitas yang berbeda-beda. Kian dekat ke sumber gempa, kian besar getaran yang terjadi sehingga kian besar pula intensitasnya.

Gambar 4. Peta sederhana tentang intensitas getaran teoritik yang bisa ditimbulkan oleh Gempa Kebumen 25 Januari 2014 dalam skala MMI (Modified Mercalli Intensity). Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 4. Peta sederhana tentang intensitas getaran teoritik yang bisa ditimbulkan oleh Gempa Kebumen 25 Januari 2014 dalam skala MMI (Modified Mercalli Intensity). Sumber: Sudibyo, 2014.

Sebagai kawasan terdekat dengan sumber gempa, maka Kabupaten Kebumen dan Cilacap serta kota Cilacap menjadi kawasan yang mengalami getaran terbesar dengan intensitas tertinggi. Skala intensitas yang dirasakan di sini mencapai 6 MMI, yakni getaran yang dirasakan oleh semua orang termasuk mereka yang tidur dan spontan membuat mereka keluar. Getaran 6 MMI secara umum mampu menyebabkan kerusakan ringan seperti retaknya plester di tembok maupun jatuhnya buku dari rak. Meski demikian untuk bangunan bermutu rendah ataupun yang terletak di lokasi-lokasi yang memiliki faktor amplifikasi tinggi, getaran yang dirasakan lebih besar sehingga mampu menyebabkan kerusakan bangunan dalam tingkat sedang hingga berat. Inilah yang menyebabkan ratusan rumah di Kabupaten Banyumas dan Cilacap rusak berat dan ringan. Kerusakan pun dijumpai pada beberapa rumah di Kabupaten Purworejo, bahkan juga pada beberapa rumah di Kabupaten Bantul dan Magelang yang terhitung berjarak cukup jauh dari sumber gempa. Kerugian material pun mencapai milyaran rupiah.

Di Kabupaten Kebumen sendiri, sejauh ini telah diidentifikasi ada dua rumah di kecamatan Adimulyo rusak berat sementara beberapa rumah di kecamatan Rowokele mengalami retak-retak. Intensitas getaran bahkan mampu merontokkan bongkahan-bongkahan batuan di Pegunungan karst Gombong Selatan hingga berjatuhan ke daratan dibawahnya, meski tak sampai menghasilkan longsoran berskala sedang/besar.

Kewaspadaan di Masa Depan

Namun terlepas dari kerusakan tersebut, patut disyukuri bahwa Gempa Kebumen tidak menimbulkan korban jiwa ataupun luka-luka. Kepanikan memang sempat ada, khususnya di masyarakat pesisir seiring kekhawatiran terjadinya tsunami. Namun kawasan ini telah belajar dari kejadian Gempa Pangandaran 17 Juli 2006 yang tsunaminya merenggut nyawa hingga lebih dari 600 orang. Tatkala getaran keras terasa apalagi dengan durasi yang terasa cukup lama, tak ada lagi masyarakat yang mencoba mendekat ke pantai. Mungkin inilah salah satu hikmah yang bisa diambil dari kejadian Gempa Kebumen 25 Januari 2014. Kewaspadaan masyarakat sudah mulai terbentuk. Kesiapsiagaan akan tsunami sudah mulai terpupuk dalam memori publik. Jika di sana-sini masih banyak kekurangan, itu hal yang wajar dan masih bisa diperbaiki lagi di masa depan.

Membicarakan Gempa Kebumen tak lepas dari perbincangan tentang apa yang berkemungkinan terjadi bagi kawasan ini di masa depan. Gempa ini terjadi pada kedalaman menengah sehingga sudah terlepas dari zona subduksi dimana lempeng Australia yang oseanik (lempeng samudera) saling bertemu dengan lempeng Eurasia yang bersifat kontinental (lempeng benua). Karena berat jenisnya lebih besar maka lempeng Australia melekuk/menelusup ke bawah lempeng Eurasia dan terus bergerak menuju ke dalam lapisan selubung bumi. Zona subduksi terbentuk mulai dari palung Jawa, dimana lempeng Australia mulai melekuk, hingga ke kedalaman maksimum 60 km. Dengan kedalaman sumber Gempa Kebumen sebesar 79 km (BMKG) hingga 89 km (USGS), jelas ia sudah lebih dalam dibanding zona subduksi. Sehingga penyebab gempa ini sebenarnya hanya lempeng Australia saja, khususnya bagian yang mengalami pematahan (faulting). Karena itu Gempa Kebumen tergolong sebagai gempa intralempeng (intraplate), atau sekeluarga dengan Gempa Tasikmalaya 2 September 2009 (Mw = 7,0) ataupun Gempa Padang 30 September 2009 (Mw = 7,6).

Pada titik ini kembali kita harus bersyukur. Sebab walaupun sama-sama gempa intralempeng, namun kekuatan Gempa Kebumen masih lebih kecil dibanding apa yang terjadi dalam Gempa Tasikmalaya 2009 dan gempa Padang 2009. Sebab andaikata kekuatannya setara dengan Gempa Tasikmalaya 2009 dan dengan pola penjalaran gelombang seismik menyamai Gempa Kebumen 25 Januari 2014 ini maka Kabupaten Banyumas dan Cilacap serta Kota Cilacap dan sebagian Kabupaten Kebumen akan porak-poranda akibat getaran berintensitas 7 MMI yang dialaminya, tingkat getaran yang mampu membuat bangunan rusak berat hingga rubuh. Sedangkan bila kekuatannya menyamai Gempa Padang 2009, akibatnya akan lebih parah lagi karena separuh wilayah propinsi Jawa Tengah khususnya bagian barat akan porak-poranda olehnya. Korban jiwa dan luka-luka tentu bakal tak terelakkan, disamping kerugian material yang sangat besar. Sekali lagi, kita harus bersyukur.

Gambar 5. Peta titik-titik episentrum gempa bumi tektonik di Indonesia bagian barat semenjak 1964 hingga 2007. Nampak beberapa segmen seismic gap, seperti Mentawai (M), Selat Sunda (SS), Jawa Tengah (JT 1) dan Bali (B). Nampak juga segmen seismic gap yang lebih dekat ke daratans eperti Jawa Tengah 2 (JT2) yang tepat berada di lepas pantai Kabupaten Purworejo-Kebumen-Cilacap. Angka-angka "2004", "2005" dan seterusnya menunjukkan lokasi dimana terjadi pelepasan energi dari segmen bersangkutan dalam bentuk gempa besar/akbar. Sumber: Natawidjaja, 2007 dengan adaptasi seperlunya oleh Sudibyo, 2014.

Gambar 5. Peta titik-titik episentrum gempa bumi tektonik di Indonesia bagian barat semenjak 1964 hingga 2007. Nampak beberapa segmen seismic gap, seperti Mentawai (M), Selat Sunda (SS), Jawa Tengah (JT 1) dan Bali (B). Nampak juga segmen seismic gap yang lebih dekat ke daratans eperti Jawa Tengah 2 (JT2) yang tepat berada di lepas pantai Kabupaten Purworejo-Kebumen-Cilacap. Angka-angka “2004”, “2005” dan seterusnya menunjukkan lokasi dimana terjadi pelepasan energi dari segmen bersangkutan dalam bentuk gempa besar/akbar. Sumber: Natawidjaja, 2007 dengan adaptasi seperlunya oleh Sudibyo, 2014.

Namun di tengah rasa syukur ini, mari jadikan pengalaman Gempa Kebumen sebagai bagian dari menjaga kewaspadaan. Sebab potensi gempa bumi tektonik yang bersumber dari segmen lepas pantai selatan Jawa Tengah masih tinggi. Jika kita melihat peta kegempaan tektonik di Indonesia semenjak 1964, akan kita lihat bahwa segmen lepas pantai selatan Jawa Tengah memiliki jumlah gempa tektonik yang jauh lebih sedikit dibanding segmen sebelah-menyebelahnya. Padahal seluruhnya sama-sama berada di zona subduksi yang sama, tempat lempeng Australia dan Eurasia berinteraksi secara konvergen. Jarangnya gempa di sini memang bisa saja mungkin terjadi karena segmen ini tidak seaktif segmen sebelah-menyebelahnya. Namun ada kemungkinan yang jauh lebih berpeluang, yakni jarangnya gempa karena segmen ini tergolong seismic gap, yakni segmen yang sedang mengalami kuncian dalam zona subduksinya sehingga sedang menimbun energi secara konsisten. Sebagai seismic gap, segmen ini setara dengan apa yang sedang dialami segmen Mentawai di pesisir barat Sumatra yang juga sangat jarang mengalami gempa. Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa segmen Mentawai merupakan segmen yang bersiap menerbitkan gempa besar bahkan akbar dengan kekuatan bisa mencapai Mw 9,0 atau setara Gempa Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 (Gempa Aceh).

Bagaimana dengan segmen lepas pantai selatan Jawa Tengah? Jika segmen ini memang seismic gap dan kita hanya berfokus hingga 50 km saja ke lepas pantai, maka potensi gempa bumi tektonik yang tersimpan di sini mungkin bisa berkekuatan Mw 7 hingga 7,5 skala Richter. Namun jika difokuskan pada segmen yang tepat berada di tepi palung Jawa, maka potensi gempanya mungkin bisa sampai berkekuatan Mw 8 skala Richter atau lebih. Segmen yang tepat berada di tepi palung Jawa ini perlu mendapat kewaspadaan lebih karena pengalaman sejarah. Tepat di sisi baratnya terdapat segmen Jawa Barat, yang telah melepaskan energinya pada Gempa Pangandaran 17 Juli 2006 (Mw 7,7) yang melepaskan tsunami perusak cukup dahsyat ke sekujur pesisir Jawa Barat dan Jawa Tengah, hingga menelan korban jiwa lebih dari 600 orang. Sementara segmen sebelah timurnya juga telah melepaskan energinya lebih dulu dalam Gempa Jawa Timur 2 Juni 1994 (Mw 7,6) hingga menewaskan lebih dari 200 orang. Maka patut diduga bahwa segmen Jawa Tengah, yang sampai saat ini masih kalem, kelak pun akan melepaskan energinya sembari membentuk tsunami perusak yang dahsyat.

Jadi, mari tetap waspada.