Samudra Yang Kembali Bicara

13

earthquake.jpgBerikut ini catatan Pak Ma’rufin, kawan diskusi saya tentang kegempaan serta kebencanaan. Usaha-usaha penjelasan yg dilakukan oleh warga masyarakat untuk saling berbagi informasi ini tentunya akan sangat banyak membantu, karena ilmu yang tumbuh dari dalam (emerge) akan lebih mudah diterima karena bahasa yg digunakan adalah bahasa awam, namun membahas masalah teknis yg rumit.
Trimakasih Pak Ma’rufin.
Sedikit catatan untuk gempa dan tsunami Samudera india 2006.

1. Magnitude

Ada dua versi soal magnitude gempa ini. BMG menyebut angka 6,8 skala Richter sementara versi terakhir USGS malah lebih besar sampe 7,7. Mana yang benar ?

Keduanya benar. Analoginya sama dengan pertanyaan berapa suhu badan manusia yang sehat. Bila menggunakan termometer bersatuan derajat Celcius, jawabannya 36 – 37. Dan bila menggunakan satuan derajat Fahrenheit jawabannya 98 – 99.

Sama halnya dengan gempa. BMG selalu menggunakan magnitude bertipe body-wave magnitude (Mb), yang diberi satuan skala Richter (SR) karena mampu menyajikan hasil yang cepat (hanya 6 menit setelah gempa). Kelemahannya, nilai2 yang disajikan magnitude tipe ini memiliki level batas sehingga sulit untuk mendeskripsikan gempa2 besar. Sementara USGS memilih
menggunakan magnitude bertipe moment magnitude (Mw) karena ketiadaan batas teratas, meski konsekuensinya
membutuhkan waktu analisa lebih lama. Moment magnitude tidak memiliki satuan, namun di Indonesia biasa
dikenakan ‘ satuan ‘ skala Magnitudo (SM) guna membedakannya dengan yang lain.

Jadi lengkapnya, gempa Samudera Hindia 17 Juli 2006 memiliki Magnitude Mb = 6,8 SR dan Mw = 7,7. Moment magnitude memang selalu lebih besar dari body-wave magnitude. Kalo di sejumlah media disebutkan berkekuatan 7,7 skala Richter, nampaknya informasi perbedaan tipe magnitude ini belum sampai ke tangan mereka.

2. Energi

Dengan Mw = 7,7 maka berdasarkan persamaan Kanamori : log E = 1,5 M + 4,8 didapatkan energi gempa sebesar 22.390 TeraJoule atau 5,35 megaton TNT. Jika dibandingkan dengan energi bom Little Boy yang diledakkan di atas Hiroshima (20 kiloton), gempa Samudera Hindia 2006 ini 268 kali lebih dahsyat.

3. Patahan

Adanya moment magnitude dalam gempa ini jelas menunjukkan sumber gempa berupa patahan. Dr. Hamzah Latif dkk (Tsunami Research Group, ITB) menyebut patahan ini memiliki panjang 80 km dan lebar 60 km. Sementara analisis fokal USGS Rapid Moment-Tensor Solution memastikan patahan ini adalah patahan naik (thrust) dengan arah barat laut – tenggara atau paralel dengan arah palung laut didekatnya. Lokasi patahan ada di lereng selatan pegunungan bawah laut yang membentang dari P. Timor – P. Sumba hingga Kep. Mentawai – P. Nias – P Simeulue dan disini memang biasa terjadi patahan2 naik.

Lokasi patahan hanya berjarak sekitar 50 km dari palung Jawa, tempat lempeng Australia menukik ke bawah lempeng Eurasia. Terhadap daratan terdekat (Pangandaran) patahan ini berjarak sekitar 200 km. Dengan moment magnitude 7,7 dan luas patahan 5.600 km persegi, pergeseran total yang terjadi dalam patahan ini mencapai 1,97 meter. Sebagai pembanding, dalam gempa Yogya 27 Mei 2006 lalu, total pergeseran tidak melebihi 10 cm.

4. Kerusakan

USGS Community Internet Intensity Map menyebut guncangan gempa ini di Cilacap (300 km dari episentrum) memiliki skala 4 MMI, demikian pula di Yogya (500 km dari episentrum). Menggunakan persamaan intensitas Gutenberg – Richter dan persamaan atenuasi dengan koefisien atenuasi = – 0,0034. Dari sini didapatkan intensitas maksimal sebesar 4 – 5 MMI dengan dampak kerusakan bersifat minor dan diderita pantai selatan Jawa dari Pangandaran sampai Cilacap. Model komputer USGS Shake Map juga menyajikan hasil tak jauh berbeda. Bandingkan dengan gempa Yogya kemarin dimana tercatat intensitas maksimal sebesar 8 MMI di Bantul. Perbedaan ini bisa dipahami mengingat patahan Opak terletak di daratan, sementara patahan produk gempa Samudera Hindia 2006 ini jauh di tengah laut.

Intensitas gempa berkait erat dengan percepatan puncak yang diderita tanah akibat melintasnya gelombang gempa. Dengan persamaan Gutenberg – Richter diketahui percepatan maksimal di Cilacap sampai Pangandaran berada dalam rentang 2 – 6 % G (G = percepatan gravitasi Bumi = 981 cm.detik^-2). USGS Peak Acceleration Map memberikan nilai 2 % G untuk daerah yang sama. Dalam peta ini juga nampak distribusi gelombang gempa Samudera Hindia 2006 ini relatif homogen, mungkin karena tidak terpolarisasi seperti gempa Yogya yang menghasilkan distribusi gelombang ‘berlekuk-lekuk’.

5. Tsunami

Agar tsunami bisa terjadi, magnitude gempa harus melebihi batas minimal yang diatur persamaan Iida : M = 6,42 + 0,01 H. Dengan kedalaman hiposentrum 33 km (versi USGS 48 km) magnitude minimal pencetus tsunami merusak adalah 6,7 – 6,9. Selain itu gempa juga harus menghasilkan deformasi vertikal yang besar di dasar laut, sehingga patahan sumber gempa harus berupa patahan naik (thrust) atau patahan turun (normal). Kedua syarat ini terpenuhi dalam gempa Samudera Hindia 2006.

Patahan naik yang menjadi sumber gempa membujur ke arah barat laut – tenggara, sehingga tsunami yang ditimbulkannya lebih mengarah ke timur laut – barat daya. Pergeseran total dalam patahan naik ini mencapai 1,97 meter. Menurut Dr. George Pararas – Carayannis, pergeseran patahan mengandung dua komponen : komponen mendatar (x) dan komponen vertikal (z). Umumnya gempa memiliki rasio x / z = 10 / 3, sehingga besarnya pergeseran vertikal dalam patahan ini mencapai 0,566 meter.

Anggap area pembangkitan tsunami identik dengan luas patahan naik yang terbentuk. Maka menurut persamaan Carayannis : E = (1/6) x rho x g x z^2, tsunami Samudera Hindia 2006 memiliki energi 3.242 Giga Joule atau 0,77 kiloton TNT, tidak berbeda jauh dengan energi tsunami dalam gempa Banyuwangi 2 Juni 1994 (Mw = 7,2). Karena itu tsunami ini bersifat lokal dan tidak bisa disandingkan dengan tsunami besar produk gempa megathrust 26 Desember 2004 yang energinya mencapai 2 megaton TNT.

Radius jangkauan tsunami ini mencapai 1.100 km. Ketinggian tsunami tercatat 20 cm di Bali. Di Pangandaran – Teluk Penyu, yang tepat berada di timur laut sumber gempa, tinggi tsunami disebut mencapai 1 – 2 meter (ada pula yang menyebut 5 – 7 meter). Sementara di Pulau Christmas dan Pulau Cocos yang terletak di sebelah barat daya sumber gempa, tinggi tsunami dilaporkan hanya 60 cm dan 10 cm saja. Nampaknya sebagian besar energi tsunami Samudera Hindia 2006 ini dihantarkan ke arah timur laut.

Kawasan Pangandaran – Teluk Penyu dilaporkan tergenangi air bah hingga 500 meter ke daratan. Menggunakan persamaannya Bretschneider dan Wybro : X max = 1400 (yo/10)^(4/3), tinggi tsunami di garis pantai (yo) memang sekitar 5 meter. Namun ada pula yang menyebut Cilacap timur tergenang air hingga 3.000 meter ke daratan, yang berkorelasi dengan yo = 18 meter. Bentuk garis pantai dari Pangandaran – Teluk Penyu yang berteluk membuat massa air laut lebih berdesakan disini dibanding pantai yang datar dan akibatnya tsunami mengalami penguatan (run-up) lebih besar hingga ketinggiannya di garis pantai pun jauh lebih besar. Hal yang sama dijumpai di Parangtritis, dimana dilaporkan dalam media lokal (WAWASAN) tergenang air hingga sejauh 300 m, yang berkorelasi
dengan yo = 3 meter.

Ada kemungkinan gempa Samudera Hindia 2006 ini juga diikuti dengan longsoran besar di dasar laut, yang melipatgandakan jangkauan dan daya rusak tsunami. Dalam sejarah, gempa yang lebih kecil seperti gempa Flores (12 Desember 1992, Mw = 7,2) diikuti longsoran dasar laut dan garis pantai utara P. Flores sehingga muncul tsunami dengan ketinggian maksimal luar biasa : 26 meter. Dalam gempa megathrust 26 Desember 2004, tingginya tsunami di pantai barat Aceh (yang mencapai 34 meter) juga disebabkan oleh terjadinya longsoran sangat besar di dasar laut. Makanya dalam gempa megathrust 28 Mei 2005 yang mengguncang Nias, karena tidak disertai longsoran dan juga pergeseran totalnya relatif mendatar, tsunami yang timbul ” nyaris tidak seberapa “.

Periode tsunami Samudra Hindia 2006 ini mencapai 28 menit, berdasar catatan di Benoa (Bali). Dengan demikian, karena kecepatan rata2 tsunami 800 km/jam (di laut dalam), panjang gelombangnya adalah 370 km.

6. Fireball

Bersamaan dengan datangnya tsunami di pantai selatan Jawa, terdeteksi beberapa fenomena aneh. Sejumlah penduduk Pangandaran menyaksikan munculnya fireball (bola api raksasa) berwarna kemerahan di atas laut. Hal yang sama juga disaksikan penduduk pantai Petanahan (Kebumen). Di Parangtritis, kedatangan tsunami bahkan didahului dengan dentuman keras. Beberapa pihak berspekulasi fenomena ini merupakan pertanda adanya ujicoba nuklir di Samudra Hindia, yang salah satu dampaknya memang bisa membangkitkan tsunami.

Benar tidaknya biarlah pihak yang berkompeten (dalam hal ini BATAN atau LIPI) yang membuktikan. Namun tsunami produk ledakan nuklir, demikian juga tsunami produk letusan gunung berapi, memiliki sifat sangat berbeda dibanding tsunami produk gempa tektonik. Carayannis menyebut panjang gelombang awal tsunami produk letusan gunung berapi bergantung kepada diameter kaldera yang terbentuk. Dalam letusan dahsyat Krakatau 1883 yang menghasilkan kaldera berdiameter 7 km, periode tsunaminya tidak lebih dari 5 menit. Analisis menunjukkan dengan kecepatan penjalaran 90 km / jam (karena terjadi di laut dangkal), panjang gelombang tsunami Krakatau ini memang tidak lebih dari 7 km. Selain itu ketinggian tsunami mengalami penyusutan cukup drastis seiring dengan bertambahnya jarak. Tsunami Krakatau 1883 memiliki tinggi 30 meter di Anyer – Merak, namun menyusut menjadi 2 meter saja begitu tiba di Jakarta. Di Surabaya tinggi tsunami Karakatau tinggal 20 cm saja. Kedua sifat ini juga dimiliki tsunami produk ledakan nuklir.

Sementara tsunami Samudera Hindia 2006 jauh berbeda. Panjang gelombangnya mencapai 370 km dengan periode 28 menit. Jika tsunami ini diandaikan terbentuk oleh ledakan bom nuklir, bom itu harus mampu memproduksi kawah di dasar laut dengan diameter 370 km. Untuk keperluan itu dibutuhkan bom yang mampu melepaskan energi ledakan sebesar 160 juta megaton TNT. Energi sebesar itu hanya bisa dihasilkan oleh tumbukan asteroid raksasa. Sebagai gambaran, jika 27.000 hululedak berkepala nuklir yang ada di Bumi saat ini dikumpulkan dan diledakkan bersama-sama, energinya
paling banter ‘hanya’ 20.000 megaton TNT.

Kemungkinan lain penyebab bola api itu bisa berupa terlepasnya gas alam (baca : metana) dalam jumlah besar ke angkasa. Pelepasan ini biasanya selalu beriringan dengan terbentuknya mud volcano alias banjir lumpur (seperti yang terjadi di Porong). Fenomena ini pernah teramati pada bulan Oktober 2001 di tepi Laut Kaspia, Azerbaijan, ketika api yang luar biasa besar (berdiameter 300 meter) mendadak keluar dari pucuk sebuah bukit yang dulunya gunung lumpur. Api menyala hingga 30 menit kemudian.

7. Epilog

Tsunami sebenarnya bukanlah fenomena asing di pantai selatan Jawa. Di tahun 1904 kawasan Pangandaran – Teluk Penyu pun pernah tergulung tsunami produk gempa dengan Mw 8 (menurut USGS) yang pusat gempanya di sebelah barat pusat gempa 2006 ini. Di timur, bekas2 tsunami juga pernah ditemui di Pacitan. Kasus paling gres terjadi di Banyuwangi, 1994 silam.

Suka atau tidak, kita yang hidup di Indonesia, selalu harus berurusan dengan gempa dan tsunami. Keduanya adalah siklus alam, hanya saja barangkali kita yang belum bisa memahaminya. Kepanikan yang muncul di Cilacap – Pangandaran, juga di Yogya dalam gempa kemarin, barangkali akan terus berulang di masa depan ketika kita tidak juga memahami siklus alam yang kita diami dan mencoba ‘bersahabat’ dengannya.

Harapannya, semoga ada diseminasi informasi yang lebih luas. Bagaimana melindungi diri dan orang lain dari gempa, dan juga dari terjangan tsunami. Bukan sekedar menanti munculnya ratap tangis.

Demikian, semoga catatan kecil ini berguna. Terima kasih sekali jika ada yang mau melengkapinya, hingga kita bisa belajar lebih banyak lagi akan Bumi dan jagat raya ini.

Salam

Ma’rufin

13 COMMENTS

  1. ngeriiiii……, gak kebayang deh kalo tsunami tingginya 80 m , KIAMAT !!!! dong,,,tapi sependek pengetahuan mas rovicky katanya kecil kemungkinan tuh :). moga gak ada kemungkinan deeh 🙂

  2. Kalau sependek pengetahuan saya dengan data yang ada hingga kini, saya rasa sulit kalau ada tsunami akibat gempa tektonik. Kalau tsunami akibat meteoric impact itu tergantung besarnya benda langit yg menabrak tentunya.

    Gempa bumi terbesar menurut USGS sejak 1900 ada di sini :
    http://earthquake.usgs.gov/learning/topics/10_largest_world.php

    Gempa Chile terbesar 9.5 mungkin akan membentuk tinggi gelombang 2 kali Aceh. Ingat kekuatan gempa 1 ke 2 berarti 2 itu 10 kali. Nah kalau di Aceh itu 8.7 (magnitude), maka di Chile yang 9.5 itu kira-kira 8 kalinya.
    Kalau tinggi di Aceh kemaren 10 meter, maka tertinggi yg mungkin berdasarkan sejarah adalah kira-kira bisa 80 meter.

    Kalau tinggi elevasi tanah daerah di Selatan Jawa tentunya banyak yg lebih dari 100 meter, Stasiun Tugu kota Jogja itu kira2 100 meter. Adanya pegunungan di selatan Jawa akan menjadi penahan untuk menenggelamkan Seluruh Jawa. Moga-moga saja tidak terjadi ya. Kalau toh terjadi pasti tidak hanya dialami Jawa, seluruh pinggiran Samoudra Hindia akan mengalaminya seperti Tsunami Aceh.
    RDP

  3. kalo saya lihat di peta dunia, kepulauan indonesia, terutama P. Jawa terlihat sangat kecil dibandingkan dengan samudera yg ada di sekitar nya. Pertanyaan saya: apakah mungkin terjadi sebuah gempa bumi yg dahsyat yg menyebabkan tsunami dahsyat yg bisa menenggelamkan seluruh pulau Jawa?

  4. Penjelasan yang sangat bagus dan menarik. Sayang tidak ada catatan tentang latar belakang penulis atau narasumber (pak Ma’rufin).

    matur nuwun…

  5. […] Dibawah laut dalam dekat dengan permukaan dasar laut ini sering dijumpai “gas hydrates”, Bahkan di Selat Makasar menyimpan hydrate ini seperti yang aku tulis duluu disini. gas ini merupakan kristal dari metana. Tau metana kan, itu tuh yang kata pak guru kimia SMAku dulu rumusnya CH4. Nah gas hydrates ini tentunya bisa saja sebagai sumber “bahan bakar”. Hydrates ini merupakan kristal gas metan, namun bisa saja masih belum mengkristal, sehingga masih berbentuk gas seperti yang ditulis pak Ma’rufin sbelumnya yang crita ttg fireball disini. […]

  6. Lagi blogwalking, eh ketemu blognya Mas/Pak Rovicky. He he he, salam kenal. Mungkin Mas juga pernah kenal saya, sekitar tahun 2000, pernah magang di Kondur, dengan bimbingan Mas Ali Lingga Moerti, mahasiswa geofisika UI. Blognya okeh banget. Boleh di link neh mas?

  7. its enlighting …

    akan selalu ada jawaban bagi setiap pertanyaan. diantara hiruk pikuk dan multi tafsir atas berbagai bencana (seperti pada umumnya rakyat Indonesia), pak Rovicky tetap setia dengan tulisan-tulisan yang mencerahkan.

    terima kasih …

  8. pakde…
    tulisannya bagus banget,
    tapi kepanjangan. kadang bikin males baca.
    tapi karna aku tertarik, jadi aku baca semua… 😀

    menakjubkan indonesia punya seseorang seperti pakde.
    terus nulis pakde…

    dan, salam kenal… 😀

  9. […] Rabu sore kemaren pas magrib tiba, untuk kesekian kalinya terjadi <a href=”http://www.antara.co.id/seenws/?id=38298″>gempa di Jakarta</a>. Aku yang sedang berada di kantor dapat merasakan getarannya, gile bo…gempa kali ini terasa hebat. Kekuatan Gempa sih cuma 6.2 skala ricther  tetapi karena letak episentrumnya berada di Selat Sunda, maka dampaknya terasa banget  di Jakarta. Saya tidak bisa membayangkan bagaimana rasanya warga yang tinggal di daerah terdekat dengan pusat gempa, sungguh mengenaskan. Mengapa <a href=”http://www.bmg.go.id/gempaterkini.asp”>gempa</a&gt;, <a href=”http://rovicky.wordpress.com/2006/07/19/samudra-yang-kembali-bicara/#more-256″>tsunami</a&gt; dan banjir silih berganti mengunjungi negeri kita tercinta? Hanya Tuhan yang tahu jawabnya. Dalam perspektif Islam, setahu saya Tuhan mengirim bencana karena : 1. untuk mengangkat derajat hambaNya 2. untuk menghapus segala dosa bagi umat yang ikhlas 3. untuk mengingatkan manusia. Coba kalo anak anda nakal, mungkin anda akan mencubit supaya tidak nakal lagi. 4. untuk menghukum manusia, ya…itung-itung DP neraka-lah. Huik serem dong. Mudah-mudahan, kita tidak termasuk golongan ke-4. […]

Leave a Reply