Mengenal Kandidat Sumber Gempa Bumi dan Tsunami di Pulau Jawa

Pantai Logending di Kecamatan Ayah Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) bersiap menuju momen Matahari terbenam pada Senin 17 Juli 2006 Tarikh Umum (TU) sore. Obyek wisata pantai ini masih satu lokasi dengan Goa Jatijajar dan Goa Petruk di lingkungan karst Karangbolong, Gombong selatan. Inilah trio obyek wisata populer andalan Kabupaten Kebumen. Sore itu Pantai Logending relatif lengang. Hari itu adalah hari pertama masuk sekolah di tahun ajaran yang baru (2006-2007 TU). Hanya ada puluhan wisatawan lokal. Di hari-hari sebelumnya, pengunjung pantai ini setiap harinya bisa mencapai ribuan orang dalam beragam usia. Selain memiliki pantai datar bermuara sungai yang tepat berdampingan dengan Tanjung Karangbolong di sisi timur dan Teluk Penyu di sisi barat, pantai Logending juga memiliki bumi perkemahan yang kerap menjadi arena perkemahan para pelajar di musim liburan. Ditambah dengan aksesnya yang mudah, tempat yang rindang (penuh pepohonan) dan ketersediaan sarana prasarana yang memadai, tak pelak pantai ini menjadi pantai favorit bagi penduduk Kabupaten Kebumen dan kabupaten/kota tetangganya.

Gambar 1. Jejak kedahsyatan terjangan Tsunami 17 Juli 2006 di pantai Logending (Kabupaten Kebumen). Kiri: sebagian dinding bangunan WC umum yang ambrol dan terhempas hingga 2 meter ke utara dari semula. Kanan: tebing sungai yang tererosi berat hingga menghancurkan taludnya. Di latar belakang nampak bangunan pos TNI AL Logending. Tsunami yang menghantam pantai ini memiliki tinggi maksimum 7 meter dpl. Sumber: Sudibyo, 2006.

Gambar 1. Jejak kedahsyatan terjangan Tsunami 17 Juli 2006 di pantai Logending (Kabupaten Kebumen). Kiri: sebagian dinding bangunan WC umum yang ambrol dan terhempas hingga 2 meter ke utara dari semula. Kanan: tebing sungai yang tererosi berat hingga menghancurkan taludnya. Di latar belakang nampak bangunan pos TNI AL Logending. Tsunami yang menghantam pantai ini memiliki tinggi maksimum 7 meter dpl. Sumber: Sudibyo, 2006.

Siapa sangka, Senin sore itu adalah hari yang tak biasa dan bakal dikenang seterusnya bagi pantai Logending dan Kabupaten Kebumen. Sejarak 230 kilometer ke arah selatan-barat daya, Bumi sedang bergolak. Bagian kerak Samudera Indonesia (atau Samudera Hindia) yang bersisian dengan palung Jawa dalam segmen sepanjang 200 kilometer mendadak terpatahkan pada pukul 15:19 WIB. Gempa tektonik pun terjadilah, dengan magnitudo momen 7,7. Sehingga tergolong gempa besar. Karena daratan terdekat dengan episentrum adalah pantai Pangandaran, maka gempa ini acap disebut Gempa Pangandaran 17 Juli 2006. Meski ada pula yang menyebutnya Gempa Jawa 17 Juli 2006 atau Gempa Samudera Hindia 17 Juli 2006.

Namun pematahan kerak samudera pada gempa ini berlangsung lebih lambat ketimbang pematahan penyebab gempa bumi tektonik umumnya. Sehingga gempa besar ini merupakan gempa-ayun atau gempa-lambat (slow-quake). Akibatnya getarannya relatif tak terasa khususnya di daratan pulau Jawa bagian selatan. Tapi di sekeliling sumber gempa, getarannya demikian keras. Sehingga mampu menyebabkan longsoran berskala besar pada lereng curam di sisi utara Palung Jawa. Longsoran ini menyebabkan kolom air segara, yang sudah bergolak akibat terangkatnya dasar laut di atas sumber gempa, menjadi kian bergolak saja. Terbentuklah tsunami besar yang magnitudonya setingkat lebih tinggi dibanding magnitudo gempanya, satu ciri khas lain lagi dari gempa-lambat. Dengan segera gelora yang mematikan ini berderap ke dua arah berlawanan, yakni timur laut dan barat daya. Tsunami yang melejit ke timur laut melaju pada kecepatan antara 230 hingga 260 km/jam, berderap langsung ke arah sebagian pesisir selatan pulau Jawa yang berhadapan. Namun tak satupun penduduk di sana yang menyadari bahwa bencana hendak tiba. Demikian halnya di pantai Logending.

Didahului dua dentuman keras, tsunami menyerbu pantai Logending mulai pukul 16:09 WIB atau hampir sejam pascagempa. Lima gelora menggempur susul-menyusul, dengan gelombang pertama sebagai yang terbesar (tertinggi). Airbah segera menggenang hingga 1 meter dari permukaan tanah dan menderu deras hingga sejauh tak kurang 200 meter ke darat. Arus airbah demikian kuat hingga menyeret puluhan kapal nelayan ke daratan sampai berlubang-lubang atau malah patah terbelah. Arus airbah bahkan sanggup menjebol tembok bangunan seperti WC umum dan melubangi dinding pos TNI AL Logending. Warung-warung semi permanen kuliner khas Logending pun tak luput dari terjangan airbah tsunami. Kepanikan dan kekacauan sontak merebak. Orang-orang berlarian lintang-pukang menuju bukit. Tetapi puluhan orang gagal menyelamatkan diri. Mereka terseret arus airbah dan beberapa diantaranya menjadi korban. Salah satu korban bahkan ditemukan terdampar di pantai Parangtritis, Bantul (propinsi DI Yogyakarta), seratusan kilometer dari Logending.

Gambar 2. Menit-menit terjangan Tsunami 17 Juli 2006 di kolam PLTU Bunton (Kabupaten Cilacap) seperti yang direkam kamera sirkuit tertutup (CCTV). Air bah Tsunami terekam mulai memasuki kolam pada pukul 16:08 WIB. Pukul 16:19 WIB (kiri), gelombang ketiga mulai memasuki kolam hingga meluber dalam beberapa detik kemudian. Selang 9 menit kemudian (kanan), paras kolam telah kembali seperti semula sebelum tsunami melanda. Sumber: PLTU Bunton, 2006 dalam Lavigne dkk, 2007.

Gambar 2. Menit-menit terjangan Tsunami 17 Juli 2006 di kolam PLTU Bunton (Kabupaten Cilacap) seperti yang direkam kamera sirkuit tertutup (CCTV). Air bah Tsunami terekam mulai memasuki kolam pada pukul 16:08 WIB. Pukul 16:19 WIB (kiri), gelombang ketiga mulai memasuki kolam hingga meluber dalam beberapa detik kemudian. Selang 9 menit kemudian (kanan), paras kolam telah kembali seperti semula sebelum tsunami melanda. Sumber: PLTU Bunton, 2006 dalam Lavigne dkk, 2007.

Jarang

Tsunami ini menewaskan 16 warga Kabupaten Kebumen dengan 41 orang lainnya dinyatakan hilang. Dihitung dari paras air laut (dpl) saat itu, tinggi tsunami yang menggempur pantai Logending adalah 7 meter. Di antara sekujur pesisir Kabupaten Kebumen yang terhajar tsunami pada waktu yang sama, tinggi tsunami yang menerpa pantai Logending adalah yang terbesar (terkecil di pantai Suwuk sisi timur setinggi 2,5 meter dpl). Namun hal itu belum seberapa bila dibandingkan dengan hempasan tsunami di Kabupaten/Kota Cilacap. Pesisir Teluk Penyu di antara pantai Logending dan kota Cilacap diterjang tsunami dengan ketinggian bervariasi antara 2 hingga 5,5 meter dpl. Namun korban jiwa yang direnggutnya jauh lebih besar, yakni mencapai 157 orang. Meski demikian kota Cilacap patut bersyukur karena terhindar dari malapetaka yang jauh lebih buruk. Sebab sejatinya tsunami yang mengarah ke kota ini memiliki ketinggian sangat besar, yakni 21 meter dpl! Itu setara dengan gedung empat lantai. Beruntung gelombang pembunuh yang menggidikkan ini teredam sepenuhnya oleh keberadaan pulau Nusakambangan, sehingga kota Cilacap terlindungi. Secara akumulatif bencana tsunami ini merenggut nyawa 653 orang dan melukai 1.526 orang. Sebanyak 120 orang juga dinyatakan hilang. Lebih dari 1.600 bangunan rusak dalam beragam tingkat keparahan.

Bencana Gempa Pangandaran 17 Juli 2006 dan tsunami yang menyertainya seakan mengulangi bencana sejenis yang terjadi di pesisir selatan Jawa Timur 12 tahun sebelumnya. Saat itu, Jumat 3 Juni 1994 TU dinihari pukul 01:17 WIB, segmen sepanjang 160 kilometer yang berjarak 220 kilometer dari garis pantai Kabupaten Malang, Lumajang, Jember dan Banyuwangi mendadak terpatahkan. Terjadilah Gempa Banyuwangi 3 Juni 1994 yang tergolong gempa besar, karena magnitudo momennya 7,8. Tetapi ia juga bersifat gempa-ayun. Maka getaran gempa besar ini tak terasakan di daratan Jawa bagian timur. Apalagi merusak bangunan. Sebaliknya di sekeliling sumber gempa, getarannya demikian keras. Hingga mampu melongsorkan tebing curam di dasar laut dalam skala yang luar biasa.

Gambar 3. Bibir pantai yang tererosi berat hingga tergerus akibat terjangan Tsunami 3 Juni 1994 di pantai Rajegwesi (Kabupaten Banyuwangi). Tsunami setinggi maksimum 14 meter dpl menggempur pantai ini dan menggenang hingga 400 meter ke daratan. Sumber: Synolakis dkk, 1995.

Gambar 3. Bibir pantai yang tererosi berat hingga tergerus akibat terjangan Tsunami 3 Juni 1994 di pantai Rajegwesi (Kabupaten Banyuwangi). Tsunami setinggi maksimum 14 meter dpl menggempur pantai ini dan menggenang hingga 400 meter ke daratan. Sumber: Synolakis dkk, 1995.

Kisah selanjutnya pun menyerupai Gempa Pangandaran 17 Juli 2006. Dalam 50 menit pasca gempa, gelora tsunami menggempur pesisir Kabupaten Malang, Lumajang, Jember dan Banyuwangi serta sebagian pesisir selatan Bali. Tanpa peringatan dan tanpa ampun. Bentuk pantai yang berlekuk-lekuk dengan teluk-teluk kecilnya membuat tsunami terakumulasi di teluk-teluk kecil tersebut. Sehingga tingginya kembali berlipat ganda. Tinggi tsunami terbesar mencapai 15 meter dpl. Akibatnya sejumlah pesisir pun terhantam telak dan terbabat beserta penghuninya. Dalam petaka pagi buta itu, paling tidak 223 jiwa melayang dengan lebih dari 400 orang luka-luka berat dan ringan. Selain itu tak kurang dari 1.000 rumah hancur.

Sebelum dua bencana tsunami tersebut, pulau Jawa terhitung sangat jarang dilimbur airbah tsunami yang signifikan dan berdampak. Tsunami bersejarah terakhir yang menghantam pulau Jawa adalah tsunami produk Letusan dahsyat Krakatau 1883. Peristiwa tersebut menciptakan tsunami raksasa setinggi maksimum 33 meter dpl yang menghancurkan pesisir barat pulau Jawa yang berhadapan dengan selat Sunda. Korban yang direnggutnya mencapai tak kurang dari 36.000 jiwa. Namun tsunami ini disebabkan oleh letusan dahsyat gunung berapi, jenis peristiwa yang tergolong jarang terjadi. Sebaliknya tsunami yang ditimbulkan oleh gempa tektonik, yang lebih kerap terjadi, justru belum pernah ditemukan catatan sejarahnya di pulau Jawa hingga 1994 TU.

Jadi bagaimana tsunami 1994 dan tsunami 2006 bisa terjadi di pesisir selatan pulau Jawa? Dan masih adakah sumber gempa bumi dan tsunami potensial sejenis nun jauh di dasar samudera lepas pantai selatan pulau Jawa?

Zona Rekahan

Semua berpangkal dari geologi pulau Jawa yang khas. Pulau terpadat penduduknya di dunia ini dibentuk oleh interaksi konvergen antara dua lempeng tektonik besar dunia. Yang pertama adalah lempeng Sunda (Eurasia) yang bersifat kontinental (kerak benua) dan relatif stabil. Dan yang kedua adalah lempeng Australia yang oseanik (kerak samudera) dan bergerak relatif ke utara pada kecepatan antara 60 hingga 70 mm/tahun. Interaksi konvergen antara kedua lempeng tektonik besar ini menghasilkan subduksi (penyelusupan atau tunjaman). Karena berat jenis lempeng Australia lebih besar dibanding lempeng Sunda, maka lempeng Australia melekuk di sepanjang batas konvergensi untuk kemudian menunjam di bawah lempeng Sunda dengan membentuk sudut miring terhadap paras Bumi. Di sisi lempeng Sunda, subduksi tersebut membuat bagian lempeng Sunda di sini menjadi membengkak (menggelembung). Inilah yang kemudian muncul di atas paras air laut sebagai pulau Jawa. Batas konvergensi tersebut secara kasat mata terlihat sebagai palung laut. Yakni bagian dasar laut yang sempit mirip parit namun sangat dalam. Palung tersebut dikenal sebagai palung Jawa dengan titik terdalam (7.725 meter dpl) di lepas pantai Kebumen-Purworejo sejarak 260 km dari garis pantai. Titik ini sekaligus merupakan titik terdalam di Samudera Indonesia.

Gambar 4. Penampang melintang sederhana zona subduksi Jawa dengan sejumlah gejala khas subduksi didalamnya. Sumber: Sudibyo, 2015 berbasis peta Google Earth.

Gambar 4. Penampang melintang sederhana zona subduksi Jawa dengan sejumlah gejala khas subduksi didalamnya. Sumber: Sudibyo, 2015 berbasis peta Google Earth.

Seperti halnya subduksi di tempat lain, subduksi Jawa pun menampakkan sejumlah gejala yang khas. Misalnya busur pegunungan bawah laut yang sejajar dengan palung Jawa, yang dikenal sebagai busur luar Jawa. Busur luar Jawa terletak tepat di sisi utara palung Jawa dan sebagian diantaranya merupakan prisma/baji akresi. Prisma akresi merupakan akumulasi batuan sedimen campur-aduk yang tertumpuk dan tertekan kuat. Di antara busur luar dan daratan pulau Jawa terbentang cekungan yang juga ditimbuni sedimen, sebagai cekungan busur muka (forearc basin). Gejala lainnya adalah eksistensi vulkanisme yang memunculkan jajaran gunung-gemunung berapi andesitik. Jajaran tersebut membentuk busur dalam Jawa yang vulkanis (busur luar Jawa bersifat non vulkanis). Dan zona Benioff-Wadati sebagai zona sumber gempa bumi tektonik dengan kedalaman hiposentrum yang kian bertambah seiring kian menjauh dari palung. Gejala-gejala tersebut disebabkan oleh pergesekan antara sisi atas lempeng Australia yang telah menyelusup dengan sisi bawah lempeng Sunda yang membengkak. Kawasan pergesekan ini dikenal pula sebagai zona subduksi dan eksis hingga kedalaman 60 km dpl.

Zona subduksi Jawa merupakan sistem penunjaman yang bersifat tegak (frontal). Maksudnya, sumbu palung Jawa (yang berarah barat-timur) adalah relatif tegak lurus terhadap arah gerak lempeng Australia (yang berarah ke utara). Subduksi semacam ini membuat segenap gerakan lempeng Australia diakokmodasi sepenuhnya oleh zona subduksi Jawa. Sebagai akibatnya, maka tidak sempat terbentuk sistem patahan besar yang aktif di cekungan busur muka maupun daratan pulau Jawa sebagaimana halnya yang dialami pulau Sumatra. Sistem patahan besar aktif merupakan pusat konsentrasi gempa-gempa tektonik dangkal di daratan. Ini membawa pulau Jawa pada konsekuensi berikutnya, dimana gempa-gempa tektonik dangkal di daratan pulau Jawa tersebar di sejumlah titik, mengikuti sesar-sesar aktif nan pendek yang terbentuk di sana-sini.

Sekujur zona subduksi Jawa merupakan sumber gempa bumi tektonik potensial. Ia juga menjadi sumber potensial bagi tsunami, sepanjang syarat-syaratnya terpenuhi. Sebabnya adalah pergesekan antarlempeng (interplate), antara sisi atas lempeng Australia yang telah menyelusup dengan sisi bawah lempeng Sunda yang membengkak. Area pergesekan tersebut tidak memiliki pelumas sehingga subduksi kerap tersendat-sendat atau malah bahkan tertahan, bergantung pada sifat batuannya. Istilah teknisnya terkunci (locked). Bila subduksi terkunci sementara dorongan dari lempeng Australia selalu terjadi, maka zona subduksi akan turut terdorong ke mendekati daratan pulau Jawa (terdorong ke utara) secara perlahan mengikuti gerakan lempeng Australia. Gerakan tersebut tak dapat dirasakan manusia, namun bisa diindra dengan mudah melalui radas (instrumen) pengukur koordinat berakurasi tinggi. Situasi berbeda akan dijumpai bila subduksinya tak terkunci, maka zona subduksinya akan bergerak relatif berlawanan arah dibanding arah gerak lempeng Australia, yakni menuju samudera (ke arah selatan).

Gambar 5. Ilustrasi sederhana pematahan naik miring (oblique thrust) pada kerak bumi, antara sebelum pematahan (A) dan sesudah pematahan (B). Tanda panah hitam merupakan arah tegasan. Angka (1) menunjukkan besarnya lentingan (slip) sementara angka (2) menunjukkan besarnya gerak vertikal. Pematahan jenis inilah yang kerap terjadi pada zona subduksi dan bila melibatkan area yang sangat luas akan menghasilkan gempa besar atau gempa akbar yang disertai tsunami. Sumber: Sudibyo, 2015.

Gambar 5. Ilustrasi sederhana pematahan naik miring (oblique thrust) pada kerak bumi, antara sebelum pematahan (A) dan sesudah pematahan (B). Tanda panah hitam merupakan arah tegasan. Angka (1) menunjukkan besarnya lentingan (slip) sementara angka (2) menunjukkan besarnya gerak vertikal. Pematahan jenis inilah yang kerap terjadi pada zona subduksi dan bila melibatkan area yang sangat luas akan menghasilkan gempa besar atau gempa akbar yang disertai tsunami. Sumber: Sudibyo, 2015.

Subduksi yang terkunci ini tak bisa berlangsung untuk seterusnya. Apabila akumulasi dorongan lempeng Australia telah mulai melebihi ambang batas daya tahan batuan di area pergesekan antarlempeng, maka pematahan pun terjadilah. Terbitlah apa yang kita kenal sebagai gempa bumi tektonik. Gempa tektonik di zona subduksi umumnya memiliki sifat pematahan anjak miring (oblique thrust), mengikuti kemiringan lempeng Australia yang menyelusup. Saat gempa ini terjadi, maka kuncian pada subduksi sontak terlepas. Sehingga zona subduksi terdorong ke arah berlawanan dibanding semula, yakni ke arah samudera (menjauhi daratan pulau Jawa), dalam waktu relatif singkat. Jarak yang ditempuh zona subduksi kala terdorong ini disebut jarak lentingan (slip). Magnitudo (kekuatan) gempanya sangat bergantung pada zona rekahan atau zona-pecah, yakni luas area yang terpatahkan, dan besarnya pelentingan. Semakin luas area yang terpatahkan, maka semakin besar lentingan zona subduksinya dan semakin besar pula magnitudo gempanya.

Sebagai gambaran, gempa tektonik bermagnitudo 6 disebabkan oleh terbentuknya zona rekahan seluas 20 x 10 kilometer persegi yang melenting sejauh rata-rata 20 cm. Sementara gempa bermagnitudo 7 disebabkan oleh timbulnya zona-pecah yang lebih besar yakni seluas 50 x 25 kilometer persegi dengan lentingan rata-rata sebesar 100 cm. Dan gempa magnitudo 8 disebabkan oleh terbentuknya zona rekahan yang lebih luas lagi, yakni seluas 200 x 100 kilometer persegi, dengan jarak lentingan rata-rata adalah 200 cm. Mulai dari magnitudo 8 atau lebih, gempa tektonik di zona subduksi mendapatkan kehormatan menyandang nama gempa akbar atau gempa megathrust. Nama tersebut melekat karena pada magnitudo itu zona-pecahnya demikian besar dan begitu pula lentingannya.

Dengan sifat pematahan anjak miring, maka pelentingan pada gempa tektonik di zona subduksi selalu diimbangi oleh gerak vertikal (pengangkatan). Bila magnitudo gempanya besar (melebihi 6,5) dan sumber gempanya dangkal (kurang dari 50 kilometer dpl), maka gerak vertikal akan menyebabkan dasar laut di atas sumber gempa terangkat. Pengangkatan dasar laut inilah yang bisa memproduksi tsunami. Yakni saat kolom air laut di atas sumber gempa berolak dan berusaha memulihkan kembali kesetimbangannya. Pada dasarnya semakin besar magnitudo gempa di zona subduksi Jawa, maka akan semakin luas area dasar laut yang terangkat dan semakin besar pula pengangkatannya. Sehingga magnitudo tsunaminya pun akan semakin besar. Tetapi ada perkecualian. Sebuah gempa tektonik di zona subduksi dengan magnitudo yang lebih kecil dapat menghasilkan tsunami yang magnitudonya lebih besar. Inilah gempa-ayun. Mengacu pada kejadian tsunami 1994 dan 2006 di pulau Jawa serta tsunami 2010 di pulau Sumatra, maka perkecualian ini hanya akan terjadi apabila sumber gempa berada di prisma akresi. Dengan kata lain, perkecualian ini hanya muncul apabila episentrum gempa tepat berada di sisi palung.

Tiga Seismic Gap

Subduksi yang membentuk pulau Jawa telah berlangsung sejak 150 juta tahun silam. Dengan usia demikian tua maka subduksi Jawa dapat dikatakan relatif lebih padat dan stabil dibandingkan, katakanlah, subduksi sejenis di Samudera Pasifik seperti subduksi Chile maupun Alaska. Baik subduksi Chile atau Alaska dikenal sebagai pembangkit gempa akbar, masing-masing Gempa Chile 22 Mei 1960 (magnitudo 9,6) dan Gempa Alaska 27 Maret 1964 (magnitudo 9,2). Keduanya juga memproduksi tsunami dahsyat berenergi tinggi sehingga berkemampuan menyeberangi Samudera Pasifik tanpa mengalami susut energi signifikan. Akibatnya ia sanggup menghasilkan kehancuran dan kerusakan signifikan di pesisir yang berseberangan dari sumber tsunaminya, ribuan kilometer jauhnya.

Subduksi Jawa diperkirakan tidak memiliki potensi melepaskan gempa dan tsunami semacam itu. Jika umur subduksi dan kecepatan subduksi dipertimbangkan dengan menggunakan persamaan empiris Kanamori (Kanamori, 1986), maka dapat diprakirakan bahwa magnitudo maksimum dari gempa tektonik di zona subduksi Jawa adalah 7,5. Cukup mengesankan bahwa prakiraan ini ternyata hampir mendekati realitas, seperti diperlihatkan Gempa Banyuwangi 3 Juni 1994 (magnitudo 7,8) dan Gempa Pangandaran 17 Juli 2006 (magnitudo 7,7). Harus digarisbawahi bahwa prakiraan ini berdasar persamaan empiris. Sehingga tetap ada peluang subduksi Jawa untuk melepaskan gempa yang lebih besar bahkan hingga gempa akbar sekalipun.

Apalagi setelah kejadian Gempa akbar Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 yang meluluhlantakkan propinsi Aceh dan merenggut korban jiwa sangat besar, terdapat konsensus di di kalangan ilmuwan kegempaan bahwa zona subduksi dimanapun kini harus dipandang berbahaya (berpotensi melepaskan gempa besar/akbar dan tsunaminya) sebelum benar-benar terbukti tak berbahaya. Sebab dalam kasus Gempa Sumatra-Andaman 26 Desember 2004, zona subduksinya pun tergolong tua (yakni 55 hingga 90 juta tahun). Dan persamaan empiris Kanamori memprakirakan magnitudo maksimum dari gempa tektonik yang bisa dilepaskan zona subduksi Aceh berkisar pada 7 hingga 8. Nyatanya Gempa Sumatra-Andaman 26 Desember 2004 justru jauh lebih besar, dengan magnitudo antara 9,1 hingga 9,3. Dari realitas inilah tak mengherankan bila dalam menyusun peta bahaya tsunami dan peta evakuasi tsunami di pesisir selatan pulau Jawa, magnitudo maksimum dari gempa hipotetis yang dijadikan dasar penyusunan peta (dengan multiskenario sumber) adalah 8,5.

Gambar 6. Distribusi episentrum gempa-gempa tektonik di pulau Jawa dan zona subduksinya, terhitung sejak 1 Januari 1980 TU hingga 1 Januari 2015 TU oleh Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS). Data dibatasi hanya pada gempa tektonik dengan kedalaman sumber kurang dari 70 kilometer dpl. Angka 2006 dan 1994 masing-masing menunjukkan dua sumber gempa masalalu di busur luar Jawa, yakni Gempa Pangandaran 17 Juli 2006 dan Gempa Bangyuwangi 3 Juni 1994. Sementara angka 2009 merupakan sumber gempa masalalu di cekungan busur muka, yakni Gempa Tasikmalaya 2 September 2009. Sumber: IRIS, 2015.

Gambar 6. Distribusi episentrum gempa-gempa tektonik di pulau Jawa dan zona subduksinya, terhitung sejak 1 Januari 1980 TU hingga 1 Januari 2015 TU oleh Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS). Data dibatasi hanya pada gempa tektonik dengan kedalaman sumber kurang dari 70 kilometer dpl. Angka 2006 dan 1994 masing-masing menunjukkan dua sumber gempa masalalu di busur luar Jawa, yakni Gempa Pangandaran 17 Juli 2006 dan Gempa Bangyuwangi 3 Juni 1994. Sementara angka 2009 merupakan sumber gempa masalalu di cekungan busur muka, yakni Gempa Tasikmalaya 2 September 2009. Sumber: IRIS, 2015.

Terhitung dari Selat Sunda di sebelah barat hingga Selat Bali di sebelah timur, panjang zona subduksi Jawa adalah 1.100 kilometer. Ini hanya sedikit lebih pendek ketimbang panjang zona rekahan Gempa Sumatra Andaman 26 Desember 2004 (yakni 1.300 kilometer). Bila segenap zona subduksi Jawa terpatahkan dalam satu peristiwa tunggal, dengan perkiraan lebar zona subduksinya 200 kilometer, maka gempa akbar yang dihasilkannya bisa mencapai magnitudo 9,2. Namun berkaca pada peristiwa tsunami (Tsunami 1994 dan Tsunami 2006) serta gempa-gempa besar abad ke-19 TU (Gempa 1840, Gempa 1867 dan Gempa 1875), maka patut diduga bahwa zona subduksi Jawa pun tersegmentasi (tersekat-sekat). Ini serupa dengan zona subduksi Sumatra.

Hanya saja jika segmentasi subduksi Sumatra telah teridentifikasi relatif lebih baik lengkap dengan siklus kegempaan maksimal tiap segmen, yang berulang setiap antara dua hingga enam abad sekali, tidak demikian halnya dengan Jawa. Busur luar Jawa yang sepenuhnya berada di bawah air laut, berbeda dengan busur luar Sumatra yang muncul di sejumlah lokasi sebagai pulau Simeulue, Nias, Enggano dan Kepulauan Mentawai. Akibatnya tiada radas pengukur koordinat geodetik (yakni GPS berpresisi sangat tinggi yang khusus digunakan untuk survei geodesi) yang bisa ditempatkan di busur luar Jawa untuk mengukur naik-turunnya busur luar Jawa dari waktu ke waktu. Juga tidak terdapat karang atol kecil (mikroatol) yang bisa digunakan untuk pengukuran serupa hingga ratusan atau bahkan ribuan tahun ke masa silam. Ketiadaan ini membuat para ilmuwan kegempaan dipaksa bersandar hanya pada lapisan-lapisan endapan tsunami purba. Aktivitas pencarian endapan tsunami purba dan pengukuran waktu pengendapannya (dengan teknik pertanggalan radioaktif) kini sedang gencar-gencarnya dilakukan di pesisir selatan Jawa oleh sejumlah lembaga terkait.

Beberapan temuan yang telah mengemuka misalnya bukti terjadinya peristiwa Tsunami 1921 dan Tsunami 1930 seperti dipaparkan tim ilmuwan gabungan BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) dan ITB (Institut Teknologi Bandung). Endapan kedua peristiwa tersebut tersingkap baik di pantai Teleng (Kabupaten Pacitan) dan pantai Prigi (Kabupaten Trenggalek). Juga endapan dari peristiwa tsunami besar empat abad silam yang tersingkap di pantai Cikembulan di dekat Pangandaran (Kabupaten Ciamis), seperti ditemukan oleh tim LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia). Tsunami besar yang menghasilkan endapan di Cikembulan dipastikan lebih besar ketimbang Tsunami 2006. Kandidat endapan tsunami purba juga telah ditemukan pada tiga pantai di Kabupaten Gunungkidul dan Pacitan oleh tim gabungan Maipark Indonesia dan ITB. Ketiga lokasi endapan tsunami purba tersebut adalah di pantai Sepanjang (kedalaman 1,8 meter), pantai Baron (kedalaman 1,7 meter) dan pantai Teleng (kedalaman 0,6 meter). Kandidat endapat tsunami purba juga telah diidentifikasi tim BMKG di pesisir Teluk Penyu. Di pantai Logending, endapan tersebut terletak pada jarak sekitar 1 kilometer dari garis pantai.

Gambar 7. Dua contoh endapan paleotsunami. Kiri: endapan paleotsunami di tepi sungai Cikembulan, Pangandaran (Kabupaten Ciamis), produk tsunami besar empat abad silam. Kanan: kandidat endapan paleotsunami di pesisir Teluk Penyu (Kabupaten Cilacap) sejauh sekitar 1 kilometer dari garis pantai (kanan). Sumber: Yulianto dkk, 2010 & Daryono, 2015.

Gambar 7. Dua contoh endapan paleotsunami. Kiri: endapan paleotsunami di tepi sungai Cikembulan, Pangandaran (Kabupaten Ciamis), produk tsunami besar empat abad silam. Kanan: kandidat endapan paleotsunami di pesisir Teluk Penyu (Kabupaten Cilacap) sejauh sekitar 1 kilometer dari garis pantai (kanan). Sumber: Yulianto dkk, 2010 & Daryono, 2015.

Dengan penelitian yang sedang berjalan, tentu masih jauh dari pengambilan kesimpulan tentang segmentasi zona subduksi Jawa dan karakteristiknya. Tetapi pada saat ini, secara kasar, dapatlah dikatakan bahwa zona subduksi Jawa khususnya di busur luar terbagi ke dalam sedikitnya empat segmen berbeda. Segmen pertama terletak di selatan Jawa Barat, membentang dari tepian Selat Sunda hingga ke segmen kedua. Segmen pertama ini dapat disebut sebagai segmen Sunda, karena berhadapan dengan selat Sunda. Sementara segmen kedua, sebutlah segmen Pangandaran, adalah segmen sepanjang sekitar 200 kilometer yang menjadi lokasi sumber Gempa Pangandaran 17 Juli 2006. Segmen ketiga terletak di selatan Jawa Tengah dan DIY serta (sebagian) Jawa Timur. Segmen ketiga ini dapatlah disebut segmen Jawa Tengah. Dan yang keempat adalah segmen sepanjang sekitar 200 kilometer yang menjadi sumber Gempa Banyuwangi 3 Juni 1994. Segmen ini juga bisa dinamakan segmen Banyuwangi.

Di antara keempat segmen tersebut, segmen Pangandaran dan segmen Banyuwangi telah melepaskan energinya dalam gempa tektonik besar yang juga memproduksi tsunami signifikan dan mematikan. Sementara segmen Sunda dan Jawa Tengah belum. Kedua segmen tersebut memiliki perbedaan yang sangat jelas dibanding segmen Pangandaran dan Banyuwangi dalam peta seismisitas regional. Karena jarang terjadi gempa tektonik di segmen Sunda maupun Jawa Tengah, khususnya sejak pencatatan gempa modern dimulai pada 1960-an TU, apabila dibandingkan dengan kawasan sekitarnya. Area di zona subduksi yang jarang mengalami gempa tektonik dikenal sebagai kawasan kesenjangan seismik atau seismic gap. Kawasan semacam ini dicurigai sedang menimbun energi, yang kelak bakal dilepaskan dalam gempa kuat ataupun malah gempa besar.

Gambar 8. Estimasi tiga kawasan kesenjangan seismik (seismic gap) di zona subduksi Jawa, semata berdasar pada rendahnya frekuensi kegempaan di tiga lokasi tersebut. Tiga seismic gap ini memiliki potensi untuk menjadi sumber gempa besar (atau bahkan malah gempa akbar) dan tsunami merusak bagi pesisir selatan pulau Jawa di masa yang akan datang. Sumber: Sudibyo, 2015 berbasis data IRIS, 2015 dan Natawidjaja, 2007.

Gambar 8. Estimasi tiga kawasan kesenjangan seismik (seismic gap) di zona subduksi Jawa, semata berdasar pada rendahnya frekuensi kegempaan di tiga lokasi tersebut. Tiga seismic gap ini memiliki potensi untuk menjadi sumber gempa besar (atau bahkan malah gempa akbar) dan tsunami merusak bagi pesisir selatan pulau Jawa di masa yang akan datang. Sumber: Sudibyo, 2015 berbasis data IRIS, 2015 dan Natawidjaja, 2007.

Seismic gap pada segmen Sunda memiliki panjang sekitar 260 kilometer. Bila lebarnya dianggap 100 kilometer, maka magnitudo maksimum gempa tektonik yang bisa dilepaskannya mencapai 8,4. Sementara seismic gap di segmen Jawa Tengah panjangnya pun hampir sama, yakni sekitar 250 kilometer. Dengan lebar seismic gap ini juga dianggap 100 kilometer, maka magnitudo maksimum gempanya juga berkisar pada angka 8,4. Selain kedua segmen tersebut, ada pula kawasan menyerupai seismic gap namun berposisi lebih dekat ke daratan, yakni di cekungan busur muka. Kawasan tersebut berlokasi di lepas pantai Kabupaten Cilacap, Kebumen, Purworejo dan Kulonprogo. Karena juga berada di selatan Jawa Tengah, maka kawasan seismic gap ini dapatlah disebut sebagai segmen Jawa Tengah 2. Luas seismic gap pada segmen Jawa Tengah 2 lebih kecil, dengan panjang sekitar 150 kilometer dan lebar sekitar 100 kilometer. Dengan dimensi tersebut magnitudo maksimum untuk gempa tektonik yang bisa dilepaskan dari segmen Jawa Tengah 2 bisa mencapai 8,2. Dari angka-angka prakiraan ini dapat dimengerti mengapa ilmuwan kegempaan menempatkan gempa hipotetik dengan magnitudo maksimum 8,5 sebagai basis penyusunan peta bahaya tsunami dan peta evakuasi tsunami di pesisir selatan pulau Jawa.

Dengan ketiga seismic gap tersebut, maka pulau Jawa khususnya bagian selatan lebih rentan akan guncangan oleh gempa tektonik kuat atau malah gempa besar. Pesisir selatan pulau Jawa juga tetap berpotensi dilimbur tsunami. Bila segmen Sunda melepaskan energinya, tsunami merusak yang dibentuknya berpotensi menghantam pesisir selatan Jawa Barat, mulai dari Ujungkulon hingga Garut. Sebaliknya bila segmen Jawa Tengah yang melepaskan energinya, tsunami merusak berpotensi menghajar garis pantai selatan Jawa Tengah dan DI Yogyakarta serta sebagian Jawa Timur. Yakni mulai dari Cilacap hingga Blitar. Pesisir selatan Jawa Tengah dan DIY khususnya di antara Cilacap hingga Bantul juga berpotensi terkena hantaman tsunami merusak bilamana segmen Jawa Tengah 2 melepaskan energinya.

Gambar 9. Peta tingkat risiko bencana tsunami bagi pulau Jawa seperti dipublikasikan Badan Nasional Penanggulangan Bencana. Nampak jelas hampir segenap kabupaten/kota yang terletak di pesisir selatan pulau Jawa berisiko tinggi terhadap bencana tsunami. Sumber: BNPB, 2012.

Gambar 9. Peta tingkat risiko bencana tsunami bagi pulau Jawa seperti dipublikasikan Badan Nasional Penanggulangan Bencana. Nampak jelas hampir segenap kabupaten/kota yang terletak di pesisir selatan pulau Jawa berisiko tinggi terhadap bencana tsunami. Sumber: BNPB, 2012.

Meski karakteristik lebih lengkap dari zona subduksi Jawa belum sepenuhnya dipahami, namun kemungkinan eksistensi tiga seismic gap tersebut telah memberikan gambaran risiko pesisir selatan pulau Jawa terhadap ancaman bencana alam gempa bumi tektonik (khususnya gempa kuat atau bahkan gempa besar) dan bencana tsunami. Dengan risiko tersebut, langkah-langkah mitigasi pun mulai disusun. Khususnya dalam hal mitigasi bencana tsunami, yang memang lebih terprediksi, dalam aras mitigasi non fisik. Kabupaten dan kota yang berbatasan langsung dengan garis pantai selatan pulau Jawa telah mulai menyusun peta bahaya tsunami dan peta evakuasi tsunaminya masing-masing.

Secara akumulatif BNPB (Badan Nasional Penanggulangan Bencana) mencatat terdapat 23 kabupaten/kota yang berisiko terkena bencana tsunami di pulau Jawa. Secara akumulatif terdapat hampir 1,7 juta jiwa yang tinggal di pesisir kabupaten/kota yang berisiko tersebut. Berdasarkan jumlah jiwa yang berpotensi terpapar tsunami, Kota Cilacap (propinsi Jawa Tengah) adalah kawasan paling berisiko tsunami di pulau Jawa. Disusul dengan Kabupaten kebumen (juga di propinsi Jawa Tengah) pada peringkat kedua.

tsunami-jawa_kabupaten-terpaparBahan acuan:
Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat; 2006; Rehabilitasi Bencana Alam Gempa Bumi dan Tsunami di Selatan Pulau Jawa ; 25 Juli 2006

Anugrah dkk; 2015; A Preliminary Study of Paleotsunami Deposit Along the South Coast of East Java: Pacitan-Banyuwangi; AIP Conf. Proc. 1658, 050003 (2015). Bandung, Indonesia, 11–12 November 2014.

Adriansyah dkk; 2011; Pre-eliminary Results of Paleotsunami Investigation on Gunungkidul and Pacitan; Joint Convention IAGI-HAGI 2011, Makassar, Indonesia, 26-29 September 2011.

Kanamori; 2006; Seismological Aspects of the December 2004 Great Sumatta-Andaman Earthquake; Earthquake Spectra, 22 (S3). S1-S12. ISSN 8755-2930.

BNPB; 2012; Masterplan Pengurangan Risiko Bencana Tsunami; Badan Nasional Penanggulangan Bencana, Juni 2012.

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

Lavigne dkk; 2007; Field Observations of the 17 July 2006 Tsunami in Java; Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 7 (2007), 177–183.

Synolakis dkk; 1995; Damage, Conditions of East Java 1994 of Tsunami Analyzed. Eos. Trans. AGU, vol. 76 no. 26 (June 1995), 257 & 261-261.

Yulianto dkk; 2010; Where the First Wave Arrives in Minutes, Indonesian Lessons on Surviving Tsunamis Near Their Sources; Intergovernmental Oceanographic Commission, United Nations Educational Scientific and Cultural Organisation, IOC-Brochure 2010-4.

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.