perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user STUDI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

STUDI IDENTIFIKASI GEMPA BUMI PEMBANGKIT TSUNAMI DI SELATAN PULAU JAWA PERIODE 2005 - 2009

Disusun Oleh: RYANTI RAHMAWATI INDRIANA PURWASIH NIM M0206061

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Pada Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA JANUARI 2011

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

STUDI IDENTIFIKASI GEMPA BUMI PEMBANGKIT TSUNAMI DI SELATAN PULAU JAWA PERIODE 2005 - 2009

RYANTI RAHMAWATI INDRIANA PURWASIH Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Penelitian ini terkait karakteristik gempa bumi yang berpotensi membangkitkan tsunami, pola focal mechanism gempa-gempa di selatan pulau Jawa, dan model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami di pantai selatan pulau Jawa berdasarkan identifikasi gempa bumi pembangkit tsunami. Data yang digunakan adalah data gempa yang terjadi pada 17 Juli 2006, 8 Agustus 2007, 2 September 2009, dan 19 September 2006 yang terjadi di selatan pulau Jawa dengan magnitudo  6,0 SR periode 2005-2009. Untuk membuat focal mechanism digunakan software azmtak, pman, dan set gdev=ps. Sedangkan model penjalaran waktu tiba menggunakan aplikasi Tsunami Travel Time. Hasil analisa mekanisme fokus, gempa pada 17 Juli 2006 merupakan sesar naik, 8 Agustus 2007 dan 2 September 2009 merupakan sesar transpression. Sedangkan gempa pada 19 September 2006 merupakan sesar transtension. Hasil model travel time gempa 17 Juli 2006, daerah yang memiliki waktu tiba tercepat adalah Cijarian dengan waktu tiba 23’47”; gempa 19 September 2006 daerah yang memiliki waktu tiba tercepat adalah Cipandak dengan waktu tiba 22’14”; gempa 2 September 2009 daerah Cioleng dan Cipari merupakan daerah yang memiliki travel time tercepat kurang dari 15 menit; dan gempa 8 Agustus 2007 tidak dapat dimodelkan karena episenternya berada di daratan. Kata Kunci: Tsunami, focal mechanism, sesar, Tsunami Travel Time, waktu tiba

commit to user

iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

IDENTIFICATION STUDY of TSUNAMI EARTHQUAKE GENERATION in SOUTH PART of JAVA ISLAND on 2005 – 2009 PERIODE

RYANTI RAHMAWATI INDRIANA PURWASIH Physics Departement, Scient Faculty, Sebelas Maret University ABSTRACT This research is investigated the characteristics of earthquakes that potentially generate tsunamis, the pattern of focal mechanism earthquakes in the southern island of Java, and the propagation model of the tsunami wave arrival time at the beach of southern of the Java island, which base on the identification of tsunami earthquake generation. The data used are the earthquakes that occurred on July 17, 2006, August 8, 2007, September 2, 2009, and September 19, 2006 which occurred in the southern Java island with a magnitude of  6.0 RS in period 2005-2009. To create a focal mechanism is used azmtak, pman, and set gdev=ps software. While the arrival time propagation modeling using the application Tsunami Travel Time. The results focal mechanism, on July 17, 2006 is a thrust fault/ reverse fault; August 8, 2007, and September 2, 2009 is a transpression fault. While the earthquake that on September 19, 2006 is a transtension fault. The result of travel time models for earthquake July 17, 2006 the area which has the fastest arrival time is Cijarian with arrival time 23'47"; earthquake on September 19, 2006 the area which has the fastest arrival time is Cipandak with wave arrival time 22'14"; earthquake on September 2, 2009 Cioleng and Cipari has the fastest travel time less than 15 minutes; and on August 8, 2007 earthquake, can not be modeled because the epicenter located on land. Keyword: Tsunami, focal mechanism, fault, Tsunami Travel Time, arrival time

commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Lembar Judul...............................................................................................

i

Lembar Pengesahan ....................................................................................

ii

Lembar Pernyataan Keaslian.......................................................................

iii

Lembar Abstrak ...........................................................................................

iv

Lembar Motto dan Persembahan ................................................................

vi

Kata Pengantar ...........................................................................................

viii

Daftar Isi .....................................................................................................

x

Daftar Gambar ............................................................................................

xiii

Daftar Tabel ................................................................................................

xv

Daftar Lampiran ..........................................................................................

xvi

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1 I.1

Latar Belakang Masalah .....................................................

1

I.2

Perumusan Masalah ............................................................

3

I.3

Tujuan Penelitian ................................................................

3

I.4

Manfaat Penelitian ..............................................................

4

I.5

Sistematika Penulisan .........................................................

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 6 II.1

Tatanan Geologi Kelautan di Indonesia .............................

6

II.2

Geomorfologi Palung Laut..................................................

7

II.3

Karakteristik Tsunami .........................................................

7

II.4

Penyebab Terjadinya Tsunami ............................................

9

II.4.1

Gempa Bumi ..........................................................

9

II.4.2

Longsor Bawah Laut .............................................

11

II.4.3

Aktivitas Vulkanik (Gunung Berapi) ....................

12

II.4.4

Meteor ....................................................................

13

II.5

Gempa Bumi Pembangkit Tsunami ....................................

13

II.6

Magnitudo Tsunami ............................................................ commit to user Pemodelan Tsunami ............................................................

14

II.7

x

16

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

II.8

Daerah Rawan Bencana Tsunami di Indonesia ...................

17

II.9

Mekanisme Fokus (Focal Mechanism) ...............................

19

II.10

Sistem sesar (Fault System) ................................................

20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................................

23

III.1

Tempat dan Waktu Pelaksanaan .........................................

23

III.2

Peralatan Penelitian .............................................................

23

III.3

Bahan Penelitian..................................................................

26

III.4

Prosedur dan Pengumpulan Data ........................................

27

III.5

Analisa Data Hasil...............................................................

30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................

31

IV.1

Hasil dan Pembahasan......................................................... IV.1.1

Karakteristik Gempa Bumi Berpotensi Membangkitkan Tsunami ....................................

IV.1.2

31

Pola Focal Mechanism Gempa yang Terjadi di Selatan Pulau Jawa ........................................... IV.1.2.1

IV.1.2.2

37

Pola Focal Mechanism Gempa pada 2 September 2009 ......................

IV.1.2.5

35

Pola Focal Mechanism Gempa pada 8 Agustus 2007 ..........................

IV.1.2.4

33

Pola Focal Mechanism Gempa pada 19 September 2006 ....................

IV.1.2.3

32

Pola Focal Mechanism Gempa pada 17 Juli 2006 ...............................

40

Analisa Pola Focal Mechanism Seluruh Data Gempa ..........................

IV.1.3

31

42

Model Penjalaran Waktu Tiba (Travel Time) Gelombang Tsunami di Selatan Pulau Jawa Berdasarkan Identifikasi Gempa Bumi Pembangkit Tsunami ............................................ IV.1.3.1

Analisa Travel Time Gempa pada commit user........................................ 17 Julito2006

xi

43

45

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

IV.1.3.2

Analisa Travel Time Gempa 19 September 2006 .............................

IV.1.3.3

48

Analisa Travel Time Gempa 2 September 2009 ...............................

52

BAB V PENUTUP ...................................................................................

56

V.1

Simpulan .............................................................................

56

V.2

Saran ....................................................................................

57

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

58

LAMPIRAN ...............................................................................................

61

Lampiran A

Data Gempa Bumi di Selatan Pulau Jawa M  6,0 SR Periode 2005 - 2009 ............................

Lampiran B

61

Peta Bathimetri dan Episenter Gempa Bumi di Selatan Pulau Jawa M  6,0 SR Periode 2005 - 2009 .............................................................

Lampiran C

Data Stasiun-Stasiun Pengamatan Perekam Gempa Bumi ...........................................................

Lampiran D

63

Data Lokasi AWL di Sepanjang Selatan Pulau Jawa...............................................................

Lampiran E

62

69

Hasil Fase Digital Seisgram Gempa Bumi di Selatan Pulau Jawa M  6,0 SR Periode 2005 - 2009 .............................................................

commit to user

xii

71

1 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

I. 1 Latar Belakang Masalah Ilmu pengetahuan merupakan salah satu aspek penting dalam kehidupan manusia. Dengan adanya ilmu sains seperti ilmu fisika, maka hidup manusia menjadi lebih mudah. Peranan ilmu fisika sendiri telah banyak berkembang, sebagai contohnya adalah ilmu Geofisika. Dalam ilmu Geofisika pembelajaran tentang bumi menjadi suatu hal yang pokok, terlebih lagi ketika berkaitan dengan pengetahuan tentang gempa bumi tektonik dan tsunami. Perkembangan ilmu geofisika ini semakin ditingkatkan mengingat besarnya dampak dari bencana gempa bumi tektonik dan tsunami yang banyak menelan korban jiwa. Kepulauan Indonesia merupakan salah satu wilayah di dunia yang memiliki struktur tektonik yang kompleks dan unik. Hal ini dikarenakan kepulauan Indonesia berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik besar (triple junction plate), yakni lempeng Indo-Australia yang relatif bergerak ke utara, lempeng Eurasia yang relatif bergerak ke selatan, dan lempeng Pasifik yang relatif bergerak ke barat. Kondisi ini menjadikan wilayah Indonesia sebagai daerah tektonik aktif dengan tingkat seismisitas tinggi. Pulau Jawa merupakan pulau yang terletak di selatan batas lempeng Eurasia yang bergerak relatif terhadap lempeng Indo-Australia. Akibatnya, di sepanjang selatan pulau Jawa terlihat tebing yang curam di bawah laut (palung). Dasar tebing tersebut merupakan lempeng Indo-Australia yang menujam tepat di selatan pulau Jawa dengan kecepatan rata-rata 6-7 cm/tahun. Pergerakan ini menimbulkan pergeseran lempeng tektonik pada batas lempeng yang berada di selatan pulau Jawa dan akan membentuk sesar regional maupun lokal. Hal ini yang menyebabkan terjadinya gempa bumi di sepanjang pantai selatan Jawa dan beberapa diantaranya bisa menimbulkan tsunami (Lay dan Wallace, 1995). Sudradjat (1997) mendefinisikan gempa bumi merupakan fenomena alam commit to usergetaran dan dapat dirasakan oleh berupa gesekan mekanik yang menimbulkan

1

perpustakaan.uns.ac.id

2 digilib.uns.ac.id

benda-benda yang berada di permukaan bumi. Besarnya efek gempa bumi yang dirasakan tergantung pada magnitudo dan intensitas gempa bumi. Di Indonesia pemantauan gempa bumi dilakukan oleh Stasiun Pengamatan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) yang tersebar di seluruh Indonesia. Salah satu gempa besar yang pernah dialami Jawa Barat yaitu gempa 17 Juli 2006 dengan magnitudo 6,8 SR. Gempa tersebut tergolong gempa dangkal pada kedalaman 33 km di lempeng Sunda di atas zona lempeng Indo-Australia dengan pusat gempa berada di laut. Akibat dari gempa ini adalah terjadi tsunami dan kerusakan yang cukup parah terutama di selatan Tasikmalaya dan pesisir pantai Pangandaran (BMKG, 2010). Sudradjat (1997) memasukkan wilayah Jawa bagian selatan dalam kelompok pantai yang rawan terhadap bencana tsunami berdasarkan tektonik penyebab bencana gempa bumi. Wilayah Indonesia dikenal sebagai daerah rawan tsunami. Dalam abad ini telah terjadi empat tsunami antara lain tahun 2004 tsunami di Aceh, tahun 2006 di Pangandaran, tahun 2010-sekarang tsunami di Biak dan Mentawai yang menyebabkan hilangnya ribuan jiwa manusia dan rusaknya hasil-hasil pembangunan. Tsunami-tsunami tersebut dibangkitkan oleh gempa-gempa yang terjadi di dasar laut yang sebagian besar terkonsentrasi di sepanjang patahan aktif Indonesia mulai Sumatera, Jawa, Bali, Nusa tenggara, sebagian berbelok ke utara di Sulawesi kemudian dari Nusa Tenggara sebagian terus ke timur Maluku dan Irian yang mempunyai kondisi tektonik sangat kompleks (Puspito, 1998). Gempagempa tersebut sebagian besar merupakan gempa dangkal dengan mekanisme fokus tipe dip-slip yang berasosiasi dengan aktivitas zona subduksi. Berdasarkan hal itu, dianalisa bentuk pola focal mechanism dari gempa-gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa sehingga dapat diketahui karakteristik gempa bumi yang berpotensi membangkitkan tsunami. Analisa tsunami travel time untuk membuat model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami sehingga diketahui wilayahwilayah yang terkena dampak tsunami, dan memprediksi waktu penjalaran gelombang di pantai terutama di selatan pulau Jawa berdasarkan identifikasi gempa bumi pembangkit tsunami.commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

3 digilib.uns.ac.id

Mekanisme fokus (focal mechanism) adalah suatu model yang menerangkan polarisasi gelombang gempa dan sistem stress yang bekerja dalam konsep sesar. Dengan mempelajari mekanisme fokus dari sekumpulan gempa yang terjadi dapat dianalisis sistem gaya-gaya tektonik yang bekerja di suatu daerah dan dapat menentukan jenis dan pergerakan sesar saat terjadi gempa di suatu wilayah (Prihandoko, 2009). Travel time adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang tsunami menjalar dari pusat/ sumber tsunami ke suatu titik tertentu di laut/ pantai. Penjalaran gelombang tsunami tergantung morfologi wilayah dan posisi titik dari source tsunami (Sutowijoyo, 2005). Pemodelan waktu tiba dibuat menggunakan aplikasi TTT (Tsunami Travel Time). Data parameter gempa bumi diperoleh dari Pusat Gempa Nasional (PGN) BMKG. Pemodelan waktu tiba sangat ditentukan oleh tingkat ketelitian data input, yaitu data bathimetri. Analisis ini menggunakan data bathimetri dengan interval data 5 menit. Waktu tiba yang dihasilkan adalah waktu tiba sampai pada daerah-daerah di sekitar pusat gempa.

I. 2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, dapat disusun rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana karakteristik gempa bumi yang berpotensi membangkitkan tsunami? 2. Bagaimana bentuk pola focal mechanism dari gempa-gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa? 3. Bagaimana model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami di pantai terutama di selatan pulau Jawa berdasarkan identifikasi gempa bumi pembangkit tsunami?

I. 3 Tujuan Penelitian Adapun untuk tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Memahami karakteristik gempa bumi yang berpotensi membangkitkan commit to user bencana tsunami.

perpustakaan.uns.ac.id

4 digilib.uns.ac.id

2. Menentukan bentuk pola focal mechanism dari gempa-gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa. 3. Menentukan model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami di pantai terutama di selatan pulau Jawa berdasarkan identifikasi gempa bumi pembangkit tsunami.

I. 4 Manfaat Penelitian Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Didapatkan karakteristik gempa bumi yang berpotensi membangkitkan bencana tsunami. 2. Didapatkan bentuk pola focal mechanism dari gempa-gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa. 3. Prediksi tsunami travel time di selatan pulau Jawa jika terjadi gempa bumi yang membangkitkan tsunami dan pemetaan daerah yang berpotensi terkena dampak tsunami.

I. 5 Sistematika Penulisan Penulisan laporan Tugas Akhir ini mengikuti sistematika penulisan sebagai berikut: BAB I. Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan terdapat pula sistematika penulisan Tugas Akhir. BAB II. Tinjauan Pustaka Bab ini berisi tentang beberapa teori yang mendukung mengenai gempa bumi tektonik terutama yang terjadi di selatan pulau Jawa dan keteranganketerangan yang dapat mempermudah pengertian tentang beberapa istilah yang menyangkut gempa bumi tektonik dan tsunami. Terdapat teori tentang kondisi tektonik pulau Jawa. Selain itu, teori tentang focal mechanism dan tsunami travel time yang dapat memberikan informasi prediksi tsunami travel time di selatan commit to user

5 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

pulau Jawa jika terjadi gempa bumi yang membangkitkan tsunami dan pemetaan daerah yang berpotensi terkena dampak tsunami. BAB III. Metodologi Penelitian Dalam bab ini membahas tentang metode pengolahan data dan keterangan yang mendukung pengolahan data tersebut. BAB IV. Pembahasan Bab ini berisi tentang pembahasan hasil dan analisa dari Tugas Akhir yang disesuaikan berdasarkan tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini. BAB V. Penutup Pada bab ini memuat beberapa kesimpulan dan saran dari seluruh uraian yang telah dibuat pada bab-bab sebelumnya.

commit to user

6 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II. 1 Tatanan Geologi Kelautan di Indonesia Tatanan geologi kelautan Indonesia merupakan bagian yang sangat unik dalam tatanan kelautan dunia, karena berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik yaitu lempeng Pasifik, lempeng Indo-Australia, dan lempeng Eurasia. Bagian barat zona dalam ditempati oleh Paparan Sunda (Sunda Shelf) yang merupakan sub-sistem dari lempeng Eurasia, dicirikan oleh kedalaman dasar laut maksimum 200 meter yang terletak pada bagian dalam gugusan pulau-pulau utama yaitu Sumatera, Jawa, dan Kalimantan. Menurut Hamilton (1979), kerumitan dari tatanan fisiografi dan geologi wilayah laut Indonesia disebabkan adanya interaksi lempeng-lempeng kerak bumi Eurasia (utara), Hindia-Australia (selatan), Pasifik-Filipina Barat (timur) dan Laut Sulawesi (utara). Proses geodinamika global (Moore dan Karig, 1980), berperan dalam membentuk tatanan tepian pulau-pulau Nusantara tipe konvergen aktif (Indonesia maritime continental active margin), dan bagian luar Nusantara merupakan perwujudan dari zona penunjaman (subduksi).

Gambar 2.1 Fisiografi perairan Indonesia akibat proses tektonik commit to user Sumber: Moore dan Karig, 1980

6

7 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

II. 2 Geomorfologi Palung Laut Palung laut merupakan bentuk paritan memanjang dengan kedalaman mencapai lebih dari 6.500 meter. Umumnya palung laut ini merupakan batas antara kerak samudera India dengan tepian benua Eurasia sebagai bentuk penunjaman yang menghasilkan celah memanjang tegak lurus terhadap arah penunjaman.

Gambar 2.2 Geomorfologi palung samudra di selatan Jawa Sumber: PPPGL, 2008

Beberapa patahan yang muncul di sekitar palung laut ini dapat reaktif kembali seperti yang diperlihatkan oleh hasil plot pusat-pusat gempa di sepanjang lepas pantai pulau Sumatera dan Jawa (Lubis, 2009).

II. 3 Karakteristik Tsunami Tsunami berasal dari bahasa Jepang tsu yang artinya pelabuhan dan nami yang berarti gelombang. Tsunami adalah gelombang laut yang terjadi karena adanya gangguan impulsif pada volume air laut. Gangguan impulsif tersebut terjadi akibat adanya deformasi dasar laut secara tiba-tiba, terutama dalam arah vertikal. Deformasi tersebut dapat disebabkan oleh tiga sumber utama, yaitu gempa bumi, letusan gunung api, dan longsoran yang terjadi di dasar laut (Iida commit to user and Iwasaki, 1983).

8 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Tsunami tergolong sebagai jenis gelombang panjang. Di laut dalam panjang gelombangnya dapat mencapai 100 km dengan periode gelombang sekitar 60 menit. Karena panjang gelombangnya jauh lebih besar dibandingkan dengan kedalaman laut, maka tsunami dapat dianggap sebagai gelombang perairan dangkal atau shallow-water wave (Imamura, 1996). Gelombang semacam ini menjalar dengan kecepatan v  bergantung pada kedalaman laut d  dengan rumusan:

v  g d

(2.1)

dimana: g = percepatan gravitasi

Kecepatan penjalaran tsunami akan berkurang dengan berkurangnya kedalaman laut dan sebaliknya pada laut dalam dapat mencapai orde ratusan km/jam. Misalnya, pada laut dengan kedalaman 4.000 meter kecepatan penjalaran tsunami dapat melebihi 700 km/jam. Kecepatan tersebut akan sangat jauh berkurang pada saat tsunami mencapai garis pantai. Tinggi gelombang tsunami yang dibangkitkan oleh gempa bumi sangat dipengaruhi oleh magnitudo gempa dan bentuk morfologi pantai. Misalnya, gempa dengan M = 7,0 SR akan menghasilkan tsunami dengan tinggi gelombang sekitar 1-2 meter di pusat bumi. Pada saat mendekati pantai tinggi gelombang akan mengalami pembesaran karena adanya penumpukan massa air akibat adanya penurunan kecepatan penjalaran gelombang tsunami. Tinggi gelombang tsunami akan mencapai harga maksimum pada pantai landai dan berlekuk seperti teluk dan sungai. Sementara itu, jarak jangkauan gelombang ke daratan sangat ditentukan oleh terjal landainya bentuk pantai. Pada pantai yang terjal gelombang tsunami tidak akan terlalu jauh mencapai daratan karena tertahan oleh tebing pantai. Sedang di pantai yang landai gelombang tsunami dapat menerjang sampai ratusan meter ke daratan (Puspito, 1998).

commit to user

9 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

II. 4 Penyebab Terjadinya Tsunami Tsunami dapat terjadi apabila terdapat sebuah gangguan yang menyebabkan sejumlah besar air (laut) mengalami perpindahan.

Gambar 2.3 Proses terjadinya tsunami Sumber: http://io.ppi-jepang.org

Berpindahnya sejumlah besar air itu bisa disebabkan gempa yang diakibatkan oleh tabrakan lempeng di dasar laut, tanah longsor yang terjadi di dalam laut, aktivitas gunung api di bawah laut yang memuntahkan materialnya di dalam laut, dan jatuhya meteor ke laut.

II. 4.1 Gempa Bumi Gempa bumi yang terjadi di bawah laut merupakan faktor yang paling sering mengakibatkan tsunami. Gempa yang disebut dengan gempa tektonik ini kebanyakan diakibatkan oleh bergeraknya lempeng bumi yang berada di dasar laut, dan kebetulan pergerakan lempeng bumi itu menabrak lempeng yang lain di dasar laut. Seperti tsunami yang menerjang Aceh (2004), Flores (1992), dan Jawa bagian selatan (2006).

commit to user

10 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Gambar 2.4 Tsunami karena gempa bumi Sumber: www.bmkg.go.id

Lempeng tersebut mengalami pematahan atau penyusupan lempeng yang satu ke bawah lempeng yang lain (daerah subduksi). Sehingga muncul rekahan vertikal pada kerak bumi (di dasar laut). Gerakan vertikal ini menyebabkan dasar laut naik dan turun secara tiba-tiba, sehingga kesetimbangan air di atasnya menjadi terganggu. Apabila kesetimbangan air di atasnya terganggu karena dataran dasar laut yang bergerak di bawahnya, menyebabkan air itu memperoleh energi dari pergerakan lempeng yang kemudian digunakan untuk membentuk sebuah gelombang besar yang disebut tsunami. Tetapi tidak semua gempa bumi dapat menyebabkan tsunami. Gempa itu harus memenuhi beberapa syarat agar terjadi tsunami. Syarat terjadinya tsunami akibat gempa bumi, yaitu: a. Tipe pensesaran Tipe sesaran yang menyebabkan tsunami yaitu tipe pensesaran naik. Sesaran yang naik akan menekan air yang ada di atasnya untuk berpindah dan bergerak sebagai awal dari lahirnya tsunami. b. Kemiringan sudut tegak antar lempeng yang bertemu Apabila dua lempeng telah bertemu, menabrak dan hasil dari tabrakan itu menyebabkan salah satu dari lempeng tadi miring dan kemiringannya hampir mencapai tegak lurus, maka kemungkinan terjadinya tsunami akan lebih besar. commit to user

11 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

c. Kedalaman pusat gempa Tsunami dapat terjadi apabila episentrum gempa letaknya dekat dengan permukaan laut (dangkal).

II. 4.2 Longsor bawah laut Longsor bawah laut yaitu peristiwa tebing yang berada di dalam laut atau dataran dasar laut yang mengalami peruntuhan dan longsor. Longsor bawah laut ini terjadi akibat adanya tumbukan antara lempeng samudera dan lempeng benua. Sehingga sejumlah air yang berada di sekitar lokasi longsoran mengalami perubahan ketinggian permukaan air secara mendadak. Air yang berubah ketinggiannya itu kemudian menggunakan energi dari longsoran untuk kemudian membuat gelombang besar yang menerjang ke arah pantai. Proses ini mengakibatkan terjadinya palung laut dan pegunungan. Tsunami karena longsoran bawah laut dikenal dengan tsunamic submarine landslide.

Gambar 2.5 Tsunami karena longsoran laut commit to user Sumber: Van Andel, 1992

12 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Semakin besar longsoran yang terjadi, jumlah air yang dipindahkan akan sangat banyak. Sehingga tsunami yang terjadi akan semakin besar.

II. 4.3 Aktivitas vulkanik (gunung berapi) Aktivitas vulkanik berupa gunung meletus yang sangat besar dapat menimbulkan tsunami. Gunung itu dapat berupa gunung di dalam laut maupun gunung yang berada di permukaan laut dan hanya berupa pulau kecil di lautan. Syarat utama yang harus dipenuhi agar terjadi tsunami yaitu, aktivitas vulkanik yang terjadi berskala besar. Sehingga gelombang kejut dan material yang keluar dari dalam gunung (baik material dari semburan gunung berupa batuan piroclastic ataupun material dari tubuh gunung itu sendiri yang hancur karena ledakan yang sangat besar) dapat menimbulkan gangguan pada perairan di sekelilingnya dan berakhir dengan munculnya gelombang tsunami.

Gambar 2.6 Tsunami karena aktivitas vulkanik Sumber: http://io.ppi-jepang.org

Sebagai contoh letusan Gunung Krakatau pada Agustus 1883 di Selat Sunda. Gunung Krakatau yang berupa pulau kecil meletus dengan sangat hebat, bahkan gunung itu lenyap akibat dari letusan. Akibatnya terjadi tsunami di pulau Jawa bagian barat dan Sumatra bagian selatan.

commit to user

13 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

II. 4.4 Meteor Meteor merupakan faktor yang sangat jarang dapat terjadi. Kejadian ini pernah terjadi pada saat masa prasejarah. Pada saat itu di bumi dipenuhi dinosaurus. Pada dasarnya meteor yang jatuh ke bumi terutama jatuh di lautan akan menimbulkan gelombang kejut yang sangat besar, bahkan air pun dapat terbawa olehnya. Bekas dari tabrakan yang menyebabkan sebuah kubah besar di dasar laut yang kemudian terisi air dan air kembali membalik ke daratan. Meteor merupakan faktor yang paling menakutkan karena dapat menyebabkan kehancuran yang menyeluruh (Sutowijoyo, 2005).

II. 5 Gempa Bumi Pembangkit Tsunami Dari ketiga jenis pembangkit tsunami yaitu: gempa bumi, letusan gunung api dan longsoran gempa merupakan penyebab utama terjadinya tsunami. Sekitar delapan puluh lima persen tsunami yang terjadi di dunia disebabkan oleh gempa. Hasil studi Iida di Jepang (Iida, 1970) menunjukkan bahwa gempa-gempa pembangkit tsunami mempunyai karakteristik tertentu. Jenis gempa yang paling mungkin menghasilkan tsunami adalah gempa-gempa yang terjadi di dasar laut. Kedalaman pusat gempa tergolong dangkal dengan besar magnitudo tertentu. Berdasarkan data tsunami di Jepang, Iida menurunkan hubungan empiris antara besarnya magnitudo minimum

Mm

yang mungkin dapat membangkitkan

tsunami dengan kedalaman pusat gempa D  sebagai berikut:

Mm  6,3  0,005D

(2.2)

Untuk kasus tsunami di Jepang, gempa-gempa yang berpotensi menimbulkan tsunami adalah gempa bumi dengan magnitudo M  6,3 SR dan kedalaman pusat gempa terbesar adalah sekitar 80 km. Jenis pensesaran gempa biasanya tergolong sesar naik (thrust fault/ reverse fault) dan sesar turun/ sesar normal (gravity fault) yang disebabkan oleh gempa-gempa dengan mekanisme fokus tipe dip-slip. Gempa dengan karakteristik seperti di atas dikenal sebagai ”tsunamigenic earthquake” yaitu gempa-gempa yang berpotensi dapat membangkitkan tsunami. Sementara itu ada kalanya gempa-gempa dengan commit to user magnitudo kecil kurang dari 6,0

14 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

SR, tetapi dapat juga membangkitkan tsunami. Gempa-gempa semacam ini dikenal sebagai ”tsunami earthquake” yaitu gempa-gempa yang secara teoritis tidak berpotensi menghasilkan tsunami tetapi ternyata dapat membangkitkan tsunami besar. Gempa-gempa semacam ini biasanya terjadi pada kerak bumi dengan kekompakan batuan rendah dan patahan batuan yang terjadi berlangsung sangat lambat (Puspito, 1998).

II. 6 Magnitudo Tsunami Magnitudo tsunami adalah ukuran kekuatan tsunami, biasanya terdapat dalam berbagai skala magnitudo. Imamura (1949) dan Iida (1958) membuat skala magnitudo tsunami sebagai berikut: Tabel 2.1 Magnitudo dan ketinggian tsunami Magnitudo Tsunami (m) -1 0 1

Ketinggian Tsunami h (m) < 0,5 1 2

2

4-6

3

10 - 30

4

> 30

Kerusakan Tidak ada Sangat sedikit Beberapa rumah di pantai rusak, kapal terdampar di pantai Kerusakan dan korban di daerah tertentu dekat pantai Kerusakan sampai sejauh 400 km dari garis pantai Kerusakan sampai sejauh 500 km dari garis pantai

Wanatabe (1975) dengan menggunakan 82 kasus tsunami yang terjadi di kepulauan Jepang, memberikan rumusan hubungan magnitudo gempa bumi dengan magnitudo tsunami yaitu: m  2,30M  16,20

(2.3)

dimana:

m = magnitudo tsunami M = magnitudo gempa bumi

Berdasarkan magnitudonya, gempa bumi dapat dikelompokan menjadi 5 commitditosekitar user episenter, yaitu: kategori berdasarkan dampak kerusakan

15 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Tabel 2.2 Magnitudo, kategori gempa bumi, dan kerusakan di sekitar episenter Magnitude (SR)  8,0

Kategori gempa bumi Sangat besar

7,0 – 7,9

Besar

6,1 – 6,9

Cukup besar

5,5 – 6,0

Sedang

5,0 – 5,4 4,0 – 4,9 3,0 – 3,9  2,5

Kecil Sangat kecil

Dampak di sekitar episenter Gempa bumi merusak, dapat menghancurkan infrastruktur di sekitar episenter. Gempa bumi besar, terjadi kerusakan serius. Menyebabkan banyak kerusakan pada wilayah yang padat penduduk. Menimbulkan kerusakan ringan pada gedung dan struktur lainnya. Sering dirasakan, tetapi hanya menimbulkan kerusakan ringan. Biasanya tidak dirasakan, tetapi dapat dicatat oleh seismograf.

Adapun untuk hubungan empiris antara magnitudo gempa bumi dengan tsunami seperti terlihat pada tabel 2.3 dibawah ini: Tabel 2.3 Hubungan empiris magnitudo gempa bumi dan tsunami Kedalaman (km) < 70

 70

Daerah kejadian gempa bumi di laut atau di pulau kecil

di darat di darat/ laut

Magnitudo gempa (M) M > 7,8

Tsunami potensial

Kemungkinan terjadi tsunami di laut bebas yang bersifat merusak 7,8  M > 7,5 Kemungkinan terjadi tsunami yang bersifat merusak, dampaknya terbatas sampai jarak 1000 km dari episenter 7,5  M > 7,0 Kemungkinan terjadi tsunami lokal yang bersifat merusak, dampaknya terbatas sampai jarak 100 km dari episenter 7,0  M  6,5 Kemungkinan terjadi tsunami yang bersifat merusak sangat kecil M < 6,5 Tidak berpotensi tsunami Tidak berpotensi tsunami commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

16 digilib.uns.ac.id

Kriteria gempa bumi yang berpotensi menimbulkan tsunami di wilayah Indonesia adalah: 1.

Lokasi episenter di laut atau di Kepulauan busur depan sebelah barat Sumatera, busur Kepulauan sebelah utara Sulawesi Utara, Kepulauan sebelah utara Papua, Kepulauan sebelah utara Flores, busur Kepulauan di laut Banda, busur Kepulauan antara Sulawesi Utara dengan Pulau Halmahera, dan Kepulauan Banggai.

2.

Kedalaman ≤ 70 km untuk gempa bumi dengan 7 < M < 8, namun untuk gempa bumi dengan M > 8 dengan kedalaman < 100 km.

3.

Magnitudo gempa bumi Mw(mB) > 7,0 untuk gempa bumi di wilayah Indonesia, Mw(mB) > 7,6 untuk gempa bumi di Kepulauan Andaman, PNG Timor Leste dan ASEAN, dan Mw(mB) > 8,0 untuk gempa bumi di luar Kepulauan Andaman, PNG dan ASEAN (Sutowijoyo, 2005).

II. 7 Pemodelan Tsunami Studi tentang pemodelan tsunami dimulai pada tahun 1969 oleh Aida di Jepang (Imamura dkk, 1995). Pemodelan tsunami pada dasarnya bertujuan untuk mengetahui arah dan kecepatan penjalaran gelombang, tinggi gelombang atau run-up di pantai, dan waktu tiba (arrival time) tsunami di pantai. Travel time adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang tsunami menjalar dari pusat/ sumber tsunami ke suatu titik tertentu di laut/ pantai. Penjalaran gelombang tsunami tergantung morfologi wilayah dan posisi titik dari source tsunami (Sutowijoyo, 2005). Sumber pembangkit tsunami diasumsikan sebagai perubahan dasar laut dalam arah vertikal yang didekati dengan model sesar (fault) atau perubahan dasar laut dalam arah horisontal (Imamura, 1996). Pemodelan memerlukan dua input utama, yaitu karakteristik pensesaran gempa bumi pembangkit tsunami dan karakteristik bathimetri. Parameter sesar yang diperlukan sebagai input bagi pemodelan tsunami adalah: (1) geometri sesar yang meliputi panjang, lebar, strike, dip dan slip, (2) dislokasi, dan (3) kedalaman pusat gempa bumi yang diasumsikan sebagai pusat commit user sesar diperoleh dari pengeplotan pensesaran. Panjang, lebar dan arah striketobidang

17 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

gempa-gempa susulan yang biasanya selalu menyertai terjadinya gempa utama pembangkit tsunami. Besaran dip dan slip diperoleh dari solusi mekanisme fokus gempa yang merupakan representasi dari proses pensesaran yang menimbulkan gempa tersebut (Puspito, 1998).

Gambar 2.7 Peta sejarah tsunami Sumber: http://io.ppi-jepang.org

II. 8 Daerah Rawan Bencana Tsunami di Indonesia Indonesia berdiri di atas beberapa buah lempeng tektonik. Lempenglempeng tektonik itu masing-masing masih bergerak bebas seiring dengan pergerakan batuan cair di bawahnya. Semakin banyak pulau di sebuah wilayah maka lempeng yang berada di bawahnya semakin banyak dan aktif, sehingga sering sekali bergerak dan menimbulkan goncangan. Beberapa daerah di Indonesia termasuk ke dalam daftar daerah yang berpotensi terserang tsunami apabila terjadi gempa bumi yang disebabkan tumbukan lempeng. Hal ini dikarenakan Indonesia yang berupa negara kepulauan memiliki beberapa lempeng yang masih aktif hingga sekarang dan pulau-pulau commit to user yang ada kebanyakan berada di atas lempeng masing-masing (terutama Sulawesi,

18 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Pulau Halmahera di Maluku, dan Irian Jaya). Apabila terjadi goncangan hebat yang berasal dari laut akibat dari tabrakan lempeng yang satu dengan lempeng yang lainnya, maka daerah yang bersangkutan yang berada di sekitar area tabrakan harus bersiap menghadapi kemungkinan terjadinya tsunami. Menurut Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, beberapa daerah yang rawan tsunami di Indonesia yaitu: a. Aceh

h. Bali

b. Sumatera Utara

i. NTB dan NTT

c. Sumatera Barat

j. Sulawesi Utara, Tengah, Selatan

d. Bengkulu

k. Maluku Utara dan Selatan

e. Lampung

l. Biak

f. Banten

m. Yapen dan Fak-Fak di Papua

g. Pesisir Jawa dan DIY bagian selatan

n. Balikpapan

Dari sekian daerah yang rawan terjadinya tsunami, pulau Kalimantan merupakan satu-satunya pulau besar yang cukup aman akan terjangan tsunami. Daerah yang berbahaya hanya sebagian Kalimantan bagian timur.

Gambar 2.8 Daerah rawan tsunami di Indonesia Sumber: Sulaiman, 1989 commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

19 digilib.uns.ac.id

Wilayah-wilayah tersebut masuk ke dalam zona berbahaya. Zona rawan terjadinya tsunami karena wilayah-wilayah tersebut terletak tepat di tepi lempenglempeng bumi yang masih aktif dan masih giat bergerak. Beberapa wilayah mempunyai tingkat terjadinya tsunami yang cukup tinggi. Contohnya: daerah pesisir barat Sumatera, pesisir selatan Jawa, dan pesisir selatan Nusa Tenggara, rawan akan terkena tsunami karena wilayah-wilayah tersebut terletak di tepi lempeng besar Eurasia yang kerap bergerak dan menabrak lempeng IndoAustralia sehingga menghasilkan zona subduksi kemudian terjadi tsunami. Sedangkan daerah-daerah lain yang juga rawan terkena tsunami apabila terjadi pergerakan dan tabrakan lempeng yaitu, utara NTT, sebagian kecil pantai barat Kalimantan, seluruh pesisir Sulawesi, seluruh pesisir Maluku, dan pantai barat Irian Jaya. Daerah-daerah ini rawan tsunami apabila terjadi kegiatan antara lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik serta beberapa lempeng mikro yang memangku Maluku. Daerah-daerah tersebut merupakan daerah yang potensial terkena tsunami apabila terjadi interaksi antar lempeng sehingga menimbulkan zona subduksi di dalam laut yang kemudian memicu terjadinya tsunami (Sutowijoyo, 2005).

II. 9 Mekanisme Fokus (Focal Mechanism) Mekanisme fokus (focal mechanism) adalah suatu model yang menerangkan polarisasi gelombang gempa dan sistem stress yang bekerja dalam konsep sesar. Dengan mempelajari mekanisme fokus dari sekumpulan gempa yang terjadi dapat dianalisis sistem gaya-gaya tektonik yang bekerja di suatu daerah dan dapat menentukan jenis dan pergerakan sesar saat terjadi gempa di suatu wilayah (Prihandoko, 2009). Hubungan gempa bumi dengan bidang sesar ditunjukkan dari beberapa analisis yang menyimpulkan bahwa gempa-gempa kecil di daerah yang berfrekuensi gempa rendah dapat digunakan atau ditandai daerah yang mempunyai bahaya gempa. Bidang sesar dalam hal ini menandakan gerak vertikal dua blok sesar di daerah dimana sesar aktif yang sebelumnya tidak pernah diduga commit to user dapat terjadi.

perpustakaan.uns.ac.id

20 digilib.uns.ac.id

Dengan mengetahui arah gerakan sesar, dapat diketahui sumber atau asal gaya-gaya di daerah itu, misalnya dalam studi gempa mikro yang merupakan karakteristik daerah yang dapat memisahkan gempa-gempa akibat gaya tektonik dengan gempa-gempa yang disebabkan oleh keaktifan geothermal. Dalam hal ini sesar akibat gempa tektonik ditandai dengan gerakan horizontal (Lowrie, 2007). Mekanisme gempa bumi umumnya diakibatkan oleh deformasi batuan akibat adanya sesar. Sesar merupakan gerakan menggeser secara horizontal dan atau vertikal tanpa membentuk kerak baru. Sesar atau patahan terjadi karena tekanan yang sangat kuat, terlebih bila berlangsung sangat cepat. Batuan tidak hanya retak akan tetapi akan terjadi pergeseran posisi (displacement). Daerah sepanjang patahan umumnya merupakan daerah pusat gempa bumi karena selalu mengalami pergeseran batuan kerak bumi di sepanjang patahan. Bidang patahan merupakan bidang miring (Sykes, 1967).

II. 10 Sistem Sesar (Fault System) Batas lempeng dalam skala yang lebih kecil dikenal sebagai sesar yang merupakan suatu batas yang menghubungkan dua blok tektonik yang berdekatan (Puspito, 2000). Bidang sesar (fault plane) adalah sebuah bidang yang merupakan bidang kontak antara dua blok tektonik. Pergeseran bidang sesar dapat berkisar dari antara beberapa meter sampai mencapai ratusan kilometer. Sesar merupakan jalur lemah, dan lebih banyak terjadi pada lapisan yang keras dan rapuh. Bahan yang hancur pada jalur sesar akibat pergeseran, dapat berkisar dari gouge (suatu bahan yang halus/ lumat akibat gesekan) sampai breksi sesar, yang mempunyai ketebalan antara beberapa sentimeter sampai ratusan meter (lebar zona hancuran sesar). Unsur-unsur sesar yaitu hanging wall (atap sesar) adalah bongkah sesar yang terdapat dibagian atas bidang sesar, dan foot wall (alas sesar) adalah bongkah sesar yang berada dibagian bawah bidang sesar. Bidang sesar terbentuk akibat adanya rekahan yang mengalami pergeseran. Bentuk-bentuk sistem sesar yaitu: sesar normal, sesar balik (reverse), sesar peralihan (transform fault), dan commit to user

21 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

oblique-slip fault. Jika lempeng bergerak horizontal relatif ke kanan disebut sesar dextral, jika horizontal relatif bergerak ke kiri disebut sesar sinistral. 1. Sesar Mendatar (Strike-slip fault), yaitu sesar dengan blok bergerak relatif mendatar/ horisontal satu sama lainnya. Sesar mendatar ditentukan dengan menghadap bidang sesar. Tipe ini dibagi menjadi dua, yaitu: a) Sesar mendatar menganan (right lateral-strike slip fault), arah gerakan sesar mendatar searah jarum jam. b) Sesar mendatar mengiri (left lateral-strike slip fault), arah gerakan sesar mendatar berlawanan arah jarum jam. 2. Sesar tidak mendatar, yaitu sesar dengan blok bergerak relatif vertikal atau miring. Tipe ini dibagi menjadi tiga, yaitu: a) Sesar naik (Trust fault/ reverse fault), yaitu sesar dengan pergerakan hanging wall bergerak relatif naik terhadap footwall, dengan kemiringan bidang sesar besar. Sesar ini mengalami pergeseran sepanjang garis lurus. Pada umumnya, sesar turun dan sesar naik pergerakannya hanya vertikal, sehingga sering disebut sesar dip-slip. b) Sesar turun (Normal fault), yaitu sesar dengan pergerakan hanging wall bergerak relatif turun terhadap footwall, bidang sesarnya mempunyai kemiringan yang besar. c) Sesar miring (Oblique fault), yaitu sesar dengan pergerakan blok vertikal yang diiringi dengan gerakan horizontal. Gaya-gaya yang bekerja menyebabkan sesar mendatar dan sesar turun. d) Sesar Gunting (Hinge fault), yaitu sesar dengan pergerakan blok vertikal yang sebagian diiringi dengan gerakan horizontal. Pergerakan sesar ini sama dengan sesar Oblique. Sesar yang pergeserannya berhenti pada titik tertentu sepanjang jurus sesar. Gaya yang bekerja sama dengan sesar normal (Wilson, 1965).

commit to user

22 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Beberapa bentuk sesar dapat dilihat pada gambar berikut:

a.

d.

b. e.

c. Hinge fault

Oblique fault g. f.

Gambar 2.9 Pola focal mechanism Sumber: http://earthquake.usgs.gov

Parameter sesar (focal mechanism) adalah sebagai berikut: a. Jurus (strike) adalah arah dari garis horizontal yang terletak pada bidang miring yang diukur pada arah utara. b. Kemiringan (dip) adalah kecondongan dengan sudut kemiringan terbesar, dibentuk oleh bidang miring dengan garis horizontal diukur tegak lurus jurus. c. Plunge adalah besar sudut pada bidang vertikal antara garis dengan bidang horizontal. d. Rake adalah besar sudut antara garis dengan garis horizontal yang diukur pada bidang dimana garis tersebut terdapat. commit user e. Slip adalah pergeseran relatif pada sesarto(Prihandoko, 2009).

23 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian ini dilaksanakan di Stasiun Pengamatan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Kelas I D.I Yogyakarta, yang berada di RT: 01, RW: 27, Dusun Jitengan, Desa Balecatur, Kecamatan Gamping Km.8, Kabupaten Sleman, Propinsi D.I Yogyakarta. Penelitian ini dilaksanakan selama 2 bulan yaitu mulai tanggal 20 September 2010 – 20 Nopember 2010.

III.2 Peralatan Penelitian Pada penelitian ini digunakan peralatan sebagai berikut: 1.

Seperangkat komputer/ PC

2.

Perangkat jaringan seismograf yaitu SeisComP3 Pengamatan dan analisa gempa bumi dengan pusat gempa di selatan pulau Jawa menggunakan gempa bumi utama yang terekam oleh jaringan seismograf SeisComP3. SeisComP3 terdapat di BMKG pusat Jakarta dan seluruh BMKG regional/ balai wilayah.

3.

Perangkat lunak focal mechanism (Azmtak, Pman, Set gdev=PS, dan Adobe writer 5.0) Mekanisme fokus (focal mechanism) adalah suatu model yang menerangkan polarisasi gelombang gempa dan sistem stress yang bekerja dalam konsep sesar. Dengan mempelajari mekanisme fokus dari sekumpulan gempa yang terjadi dapat dianalisis sistem gaya-gaya tektonik yang bekerja disuatu daerah dan dapat menentukan jenis dan pergerakan sesar saat terjadi gempa di suatu wilayah (Prihandoko, 2009).

4.

Aplikasi Tsunami Travel Time (TTT) Travel time adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang tsunami menjalar dari pusat/ sumber tsunami ke suatu titik tertentu yang terletak di laut atau commit to user

23

24 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

pantai. Penjalaran gelombang tsunami tergantung morfologi wilayah dan posisi titik dari source tsunami. Untuk menganalisa tsunami travel time menggunakan aplikasi Tsunami Travel

Time

(TTT)

yang

dikembangkan

oleh

Aul

Wessel

(http://www.geoware-online.com). TTT SDK memiliki fasilitas memprediksi waktu penjalaran tsunami (tsunami travel time) dengan sistem grid geografis (latitude dan longitude) yang dibangun dengan input data grid bathimetri. Dengan menggunakan asumsi kecepatan gelombang v  pada awal terjadi tsunami:

vx, y   g  y   d x, y 

(3.1)

dimana: g  percepatan normal gravitasi (yang digunakan sebagai fungsi sumbu y) d  kedalaman laut (dengan nilai positif jika semakin dalam)

TTT menggunakan Huygens circle constructions untuk mengintegrasikan waktu penjalaran dari pusat gempa ke daerah-daerah di sekitar episenter. Dengan model yang digunakan sebagai berikut: r

t r   

r

dx  sx dx vx  0 0

(3.2)

dimana: r  jarak dari sumber gempa ke titik lain yang berada pada radius r .

sx   v  1x  perlambatan/ pelemahan gelombang sepanjang garis radius. Penghalang (barrier) diasumsikan proses perlambatan gelombang sepanjang garis radius. Fungsi linear dibangun dari grid kecepatan. Poligon dibuat lebih dari 64 titik. Untuk meminimalkan bias secara langsung, maka poligonpoligon didekatkan pada lingkaran-lingkaran, kemudian model bathimetri yang lengkap dari dasar laut menghasilkan kontur waktu penjalaran mendekati dengan titik pusat, dan waktu penjalaran akan bergerak ke segala arah dengan nilai 0,25% dari nilai teoritiknya. commit to user

25 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Untuk instruksi penggunaan aplikasi Tsunami Travel Time (TTT), yaitu: a. ttt_client.exe “ttt_client” perintah yang dibuat dengan DOS untuk membuat TTT grid (dalam format GMT grdfile atau GeoTIFF) yang digunakan sebagai input bathimetri grid dan sumber lokasi gempa. Perintah ini juga dapat digunakan untuk mendapatkan data waktu penjalaran pada setiap stasiun pengamatan yang telah dimasukkan dalam grid. Perintah yang digunakan: ttt_client

[-B

A]

[-E

or

O|o]

–F]

or

–e]

[-I]

[S[]

[-N]

[/]]

[[[-

T] [-G] [-V[L]] [-U] Jika

–B

option

digunakan,

ttt_client

menggunakan

perintah

dengan urutan sebagai berikut: 1. Jika filename diakhiri dengan ".b" itu dibaca sebagai data bathimetri [GMT binary float format]. 2. Jika $TTT_DIR/.i2 exists itu akan digunakan sebagai data bathimetri [GMT binary short format]. Jika

–F

option

digunakan,

ttt_client

opens

the

pre-computed

grid dan jangan dihitung waktu penjalaran. Pilihan ini sebaiknya digunakan dengan –A untuk menghitung travel time pada stasiun yang digunakan pada ttt grid. b. GMT

batch

files

(ttt_fancy_pac.bat,

ttt_fancy_ind.bat,

ttt_fancy_atl.bat) Ketiga batch file (ttt_fancy_pac.bat, ttt_fancy_ind.bat, ttt_fancy_atl.bat) dijalankan dari windows command line. Dijalankan menggunakan GMT commands untuk membuat peta kontur tsunami travel time yang berwarna (dengan shaded-relief bathymetry) dengan commands ttt_client.exe. Masing-masing batch disesuaikan untuk masing-masing blok wilayah samudra (Pacific, Indian, Atlantic). commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

26 digilib.uns.ac.id

Untuk penggunaan postscript standart dan PNG dapat menggunakan perintah berikut: ttt_fancy_pac ttt_fancy_ind ttt_fancy_atl (Wibowo, 2010). 5. Perangkat lunak: Microsoft Word 2007, Microsoft Excel 2007 (sebagai perangkat lunak pengolah data).

III.3 Bahan Penelitian Penelitian ini menggunakan data gempa bumi dari PGN (Pusat Gempa Nasional) BMKG yang berasal dari gempa utama yang terekam oleh jaringan seismograf SeisComP3 yang terjadi di selatan pulau Jawa periode 2005 – 2009 dengan kriteria magnitudonya  6,0 SR (data secara keseluruhan berada di bagian lampiran). Selain itu, dalam penelitian ini menggunakan stasiun-stasiun yang merekam gempa bumi yang terjadi di selatan pulau Jawa yaitu AU (Geoscience Australia), GE (Geofon), II (Global Seismograph Network GSN-IRIS/ IDA), IU (Global Seismograph Network GSN-IRIS/ USGS), JP (Japan Meteorological Agency Seismic Network), MN (Mednet), MY (Malaysian National Seismic Network). Model tsunami travel time dibuat menggunakan aplikasi TTT (Tsunami Travel Time). Analisa tsunami travel time menggunakan input masing-masing data episenter gempa bumi yang terjadi di selatan pulau Jawa dan input stasiunstasiun AWL berupa stasiun simulasi dengan memilih daerah-daerah dekat pantai disepanjang selatan pulau Jawa. Data input yang digunakan adalah data bathimetri. Analisis ini menggunakan data bathimetri dengan interval 5 menit. Waktu tiba (arrival time) yang dihasilkan adalah waktu tiba sampai daerah-daerah commit to user di sekitar pusat gempa (episenter).

27 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

a. Data stasiun-stasiun pengamatan yang merekam gempa bumi (terlampir) b. Data stasiun AWL simulasi/ model di sepanjang selatan pulau Jawa (terlampir)

III.4 Prosedur dan Pengumpulan Data Prosedur kerja dalam penelitian ini dideskripsikan dalam diagram penelitian seperti berikut: Mulai Pengumpulan data gempa bumi di selatan pulau Jawa periode 2005 – 2009 dengan magnitudo  6,0 SR merupakan kriteria gempa bumi berpotensi dapat membangkitkan tsunami

Pengumpulan sinyal yang merekam gempa bumi di selatan pulau Jawa periode 2005 - 2009 dengan magnitudo  6,0 SR yang terekam jaringan seismograf SeisComP3 dan beberapa stasiun yaitu AU, MN, MY, II, IU, JP, dan GE Pengolahan focal mechanism menggunakan azmtak, pman, set gdev=ps, dan adobe writer 5.0 Pembuatan model penjalaran waktu tiba menggunakan aplikasi TTT (Tsunami Travel Time) Analisa Data Hasil Kesimpulan Selesai Gambar 3.1 Diagram penelitian commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

28 digilib.uns.ac.id

Penjelasan skema diagram di atas: 1. Pengumpulan data gempa bumi di selatan pulau Jawa periode 2005 - 2009 dengan magnitudo  6,0 SR merupakan kriteria gempa bumi berpotensi dapat membangkitkan tsunami.

Dalam penelitian ini digunakan data gempa bumi di selatan pulau Jawa periode 2005 - 2009 dengan magnitudo  6,0 SR karena merupakan kriteria gempa bumi berpotensi dapat membangkitkan tsunami. Data gempa bumi tersebut diperoleh dari Pusat Gempa Nasional (PGN) BMKG yang terekam oleh jaringan seismograf SeisComP3. 2. Pengumpulan sinyal yang merekam gempa bumi di selatan pulau Jawa periode 2005 - 2009 dengan magnitudo  6,0 SR yang terekam jaringan seismograf SeisComP3 dan beberapa stasiun yaitu AU, MN, MY, II, IU, JP, dan GE. Sinyal yang merekam gempa bumi tersebut berupa digital seisgram (http://www.iris.edu/dms/wilber.htm). Dari sinyal gelombang tersebut dianalisa distribusi data polaritas yang merupakan kompresi (up) dan dilatasi (down) dari gerak awal gelombang P. Selanjutnya, proses pengumpulan stasiun-stasiun yang terekam jaringan seismograf SeisComP3 dan beberapa stasiun, yaitu AU (Geoscience Australia), GE (Geofon), II (Global Seismograph Network GSNIRIS/IDA), IU (Global Seismograph Network GSN-IRIS/USGS), JP (Japan Meteorological Agency Seismic Network), MN (Mednet), MY (Malaysian National Seismic Network). 3. Pengolahan focal mechanism menggunakan azmtak, pman, set gdev=ps Data hasil distribusi polaritas gempa setiap terjadi gempa bumi kemudian di plot ke notepad bentuk dalam (.DAT file) dengan parameter latitute, longitude, kedalaman, banyaknya stasiun yang merekam, nama stasiun yang merekam, dan hasil distribusi polaritasnya. Selanjutnya, mengeplot stasiun-stasiun yang merekam kejadian gempa. Karena gempa yang terjadi di sepanjang selatan pulau Jawa, maka stasiun yang digunakan adalah stasiun yang berada di sekitar atau di dekat selatan pulau Jawa. Stasiun-stasiun tersebut diplot ke wordpad dalam bentuk (.STA file). commit to user

29 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Kemudian data-data tersebut diolah dengan menggunakan Azmtak untuk setiap data gempa yang terjadi sehingga didapatkan output dalam bentuk notepad dengan bentuk (.OUT file). Dari hasil output tersebut diolah kembali dengan Pman untuk dapat masuk ke program set gdev=ps. Kemudian masuk ke program set gdev=ps dan muncul hasil focalnya. Selanjutnya, hasil focal dipindah ke adobe writer 5.0. 4. Pembuatan model penjalaran waktu tiba menggunakan aplikasi TTT (Tsunami Travel Time) Untuk membuat pemodelan tsunami travel time maka memerlukan input data yaitu berupa data episenter masing-masing gempa bumi yang terjadi di selatan pulau Jawa, stasiun-stasiun pengamatan AWL (Automatic Water Level) di sepanjang pantai selatan pulau Jawa, dan input data bathimetri interval 5 menit. Data episenter dari masing-masing gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa dan stasiun-stasiun AWL yang berada di sepanjang pantai selatan pulau Jawa ditulis dalam bentuk notepad (*.txt). Untuk membuat pemodelan penjalaran waktu tiba, langkahnya: a. Gempa 2 September 2009  Sintaks program untuk membuat ttt grid ttt_client –Bind_topo_5m –eepic_02sept09.txt –Tttt_02sept09_0902.b –VL  Sintaks program untuk membuat peta penjalaran gelombang tsunami format (*.ps dan *.png) ttt_fancy_ind

ttt_02sept09_0902.b

ind_topo_5m

epic_02sept09.txt

ttt_02sept09_0902.ps  Sintaks program untuk membuat estimasi waktu tiba gelombang tsunami ttt_client –Fttt_02sept09_0902.b –Astasiun_pantai.txt  Sintaks program untuk menyimpan data estimasi waktu tiba gelombang tsunami dalam format tertentu (.txt) ttt_client –Fttt_02sept09_0902.b –Astasiun_pantai.txt > eta_020909.txt b. Gempa 17 Juli 2006  Sintaks program untuk membuat ttt grid commit to user –Tttt_17july06_0717.b –VL ttt_client –Bind_topo_5m –eepic_17july06.txt

30 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

 Sintaks program untuk membuat peta penjalaran gelombang tsunami format (*.ps dan *.png) ttt_fancy_ind

ttt_17july06_0717.b

ind_topo_5m

epic_17july06.txt

ttt_17july06_0717.ps  Sintaks program untuk membuat estimasi waktu tiba gelombang tsunami ttt_client –Fttt_17july06_0717.b –Astasiun_pantai.txt  Sintaks program untuk menyimpan data estimasi waktu tiba gelombang tsunami dalam format tertentu (.txt) ttt_client –Fttt_17july06_0717.b –Astasiun_pantai.txt > eta_170706.txt c. Gempa 19 September 2006  Sintaks program untuk membuat ttt grid ttt_client –Bind_topo_5m –eepic_19sept06.txt –Tttt_19sept06_0919.b –VL  Sintaks program untuk membuat peta penjalaran gelombang tsunami format (*.ps dan *.png) ttt_fancy_ind

ttt_19sept06_0919.b

ind_topo_5m

epic_19sept06.txt

ttt_19sept06_0919.ps  Sintaks program untuk membuat estimasi waktu tiba gelombang tsunami ttt_client –Fttt_19sept06_0919.b –Astasiun_pantai.txt  Sintaks program untuk menyimpan data estimasi waktu tiba gelombang tsunami dalam format tertentu (.txt) ttt_client –Fttt_19sept06_0919.b –Astasiun_pantai.txt > eta_190906.txt

III.5 Analisa Data Hasil Analisa data dilakukan dengan menganalisa bentuk pola focal mechanism dari gempa-gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa sehingga dapat diketahui karakteristik gempa bumi yang berpotensi membangkitkan tsunami. Analisa tsunami travel time untuk membuat model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami sehingga diketahui wilayah-wilayah yang terkena dampak tsunami dan memprediksi waktu penjalaran tsunami di pantai terutama di selatan pulau Jawa berdasarkan identifikasi gempa bumi pembangkit tsunami. commit to user

31 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil dan Pembahasan Penelitian “Studi Identifikasi Gempa Bumi Pembangkit Tsunami di Selatan Pulau Jawa Periode 2005 - 2009” mempunyai tujuan utama, untuk: memahami karakteristik gempa bumi yang berpotensi dapat membangkitkan bencana tsunami, menentukan bentuk pola focal mechanism dari gempa-gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa, serta menentukan model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami di pantai terutama di selatan pulau Jawa berdasarkan identifikasi gempa bumi pembangkit tsunami. Penelitian ini menggunakan data gempa bumi yang diperoleh dari PGN (Pusat Gempa Nasional) BMKG yang berasal dari gempa utama yang terekam oleh jaringan seismograf SeisComP3 yang terjadi di selatan pulau Jawa periode 2005 - 2009 dengan kriteria magnitudonya  6,0 Skala Richter karena merupakan kriteria gempa bumi berpotensi dapat membangkitkan tsunami.

IV.1.1 Karakteristik Gempa Bumi Berpotensi Membangkitkan Tsunami Dari hasil penelitian diketahui bahwa karakteristik gempa bumi menghasilkan tsunami adalah gempa-gempa yang terjadi di dasar laut seperti pada gempa bumi pada 17 Juli 2006, 2 September 2009, dan 19 September 2006. Gempa bumi pada tanggal 17 Juli 2006 mempunyai karakteristik gempa yang menghasilkan tsunami karena kedalaman pusat gempa tergolong dangkal dengan kedalaman 33 km. Gempa bumi pada 19 September 2006 tergolong gempa dangkal dengan kedalamannya 30 km, sedangkan untuk gempa bumi pada tanggal 2 September 2009 juga memiliki karakteristik gempa bumi yang berpotensi menghasilkan tsunami karena kedalamannya 30 km. Dari bentuk pola focal mechanism ditentukan bahwa gempa bumi pembangkit tsunami mempunyai karakteristik jenis pensesaran gempa tergolong sesar naik (thrust fault/ reverse commit to user fault) yang disebabkan oleh gempa-gempa dengan mekanisme fokus tipe dip-slip

31

32 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

seperti pada gempa bumi pada 17 Juli 2006. Sedangkan gempa pada 2 September 2009 tergolong sesar transpression yang merupakan turunan dari sesar naik, serta sesar transtension yang merupakan turunan dari sesar turun seperti pada gempa bumi pada 19 September 2006. Untuk gempa pada 8 Agustus 2007 tidak merupakan karakteristik gempa bumi pembangkit tsunami karena tergolong gempa bumi dalam yaitu dengan kedalaman 380 km.

 = 90o

 = 240o

Pure dip-slip (thrust)

Mostly dip-slip with some strikeslip

 = 120o

 = 270o

Mostly dip-slip with some strikeslip

Pure dip-slip (gravity)

Gambar 4.1 Mekanisme fokus tipe dip-slip Sumber: USGS, 2006

IV.1.2 Pola Focal Mechanism Gempa yang Terjadi di Selatan Pulau Jawa Mekanisme fokus (focal mechanism) adalah suatu model yang menerangkan polarisasi gelombang gempa dan sistem stress yang bekerja dalam konsep sesar. Dengan mempelajari mekanisme fokus dari sekumpulan gempa yang terjadi dapat dianalisis sistem gaya-gaya tektonik yang bekerja disuatu daerah dan dapat menentukan jenis dan pergerakan sesar saat terjadi gempa di suatu wilayah (Prihandoko, 2009). Model focal dibuat menggunakan aplikasi Azmtak, Pman, dan Set gdev=ps yang prinsipnya mendistribusikan hasil data polaritas sinyal dari gerak awal gelombang P yang terekam oleh stasiun-stasiun pasang surut dengan analisa apabila sinyal digital seisgram kompresi (up) bernilai 1 dan apabila dilatasi (down) bernilai -1, sehingga didapatkan commitbentuk to userpola focal mechanism dari gempa-

perpustakaan.uns.ac.id

33 digilib.uns.ac.id

gempa yang terjadi di selatan pulau Jawa dengan magnitudo  6,0 SR antara periode 2005 - 2009.

IV.1.2.1 Pola Focal Mechanism Gempa pada 17 Juli 2006 Pada 17 Juli 2006 pukul 08:19:28.7 (UTC) telah terjadi gempa bumi di 80 km selatan Pangandaran pada episenter 9,55° LS dan 107,18° BT dengan magnitudo 6,8 SR pada kedalaman 33 km dengan 700 orang meninggal, infrastruktur, bangunan dan sarana transportasi mengalami kerusakan parah (www.bmkg.go.id). Gempa tersebut merupakan gempa bumi utama yang terjadi di Pangandaran. Dengan kedalaman hiposentrum seperti itu merupakan slab earthquake (patahan pada kerak samudera yang menunjam di bawah kerak akresi selatan Jawa Barat) dan sangat rawan terhadap bencana kebumian seperti gempa bumi dan tsunami. Berdasarkan polaritas gerak awal gelombang P, gelombang gempa yang terjadi pada 17 Juli 2006 dicatat pada masing-masing stasiun pencatat gempa yaitu AU (Geoscience Australia), GE (Geofon), II (Global Seismograph Network GSNIRIS/ IDA), IU (Global Seismograph Network GSN-IRIS/ USGS), JP (Japan Meteorological Agency Seismic Network), MN (Mednet), MY (Malaysian National Seismic Network). Hasil mekanisme sumber gempa menggunakan aplikasi focal mechanism seperti pada gambar berikut:

commit to user Gambar 4.2 Diagram focal mechanism gempa 17 Juli 2006

perpustakaan.uns.ac.id

34 digilib.uns.ac.id

Pada gambar 4.2 distribusi data polaritas ditunjukkan oleh warna merah penuh (up) yang merupakan kompresi dari gerak awal gelombang P, dan warna biru garis (down) yaitu dilatasi. Dari hasil pengolahan data yang berupa diagram mekanisme sumber gempa (focal mechanism) diperoleh hasil berupa parameter patahannya yaitu strike, dip, dan rake pada bidang nodal 1 dan bidang nodal 2. Hasil yang didapatkan pada bidang nodal 1 mempunyai strike 234°, dip 8°, dan rake 89°. Dari hasil parameter patahan tersebut dibuat bidang sesar/ patahan untuk nodal 1 sebagai berikut:

Gambar 4.3 Bidang sesar nodal 1 gempa 17 Juli 2006 Dari gambar 4.3 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   berharga positif yang berarti patahannya naik. Pada bidang nodal 2 mempunyai strike 55°, dip 82°, dan rake 90°.

commit to user Gambar 4.4 Bidang sesar nodal 2 gempa 17 Juli 2006

35 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Dari gambar 4.4 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   juga berharga positif yang berarti patahannya naik. Sumbu kompresi berada di tengahtengah kuadran dilatasi dengan azimuth 144° dan pluge 37°. Sumbu dilatasi berada di tengah-tengah kuadran kompresi dengan azimuth 325° dan pluge 53°. Dari gambar 4.2 terlihat bahwa pusat diagram berada di dalam kuadran kompresi (T) dan gambar 4.3 dan 4.4 terlihat bahwa rake/ slip berharga positif sehingga dapat diintepretasikan sebagai gempa bumi berpola sesar naik (thrust fault/ reverse fault). Hal ini berarti pada sesar naik ini blok hanging wall bergerak naik terhadap blok foot wall (sudut rake/ slip bernilai positif) oleh karena gaya kompresi yang diberikan. Dari hasil analisa focal mechanism menggunakan aplikasi focal yaitu, Azmtak, Pman, dan Set gdev=ps menunjukkan hasil mekanisme sumber gempa pada 17 Juli 2006 yang terjadi di Pangandaran merupakan sesar naik (thrust fault/ reverse fault) seperti pada gambar 2.9 (c).

IV.1.2.2 Pola Focal Mechanism Gempa pada 19 September 2006 Pada 19 September 2006 pukul 13:59:51.8 (UTC) terjadi gempa bumi di 305 km baratdaya Tasikmalaya pada episenter 9,25° LS dan 107,66° BT dengan magnitudo 6,7 SR pada kedalaman 30 km dirasakan sampai di Bantul (www.bmkg.go.id). Berdasarkan polaritas gerak awal gelombang P, gelombang gempa yang terjadi pada 19 September 2006 dicatat pada masing-masing stasiun pencatat gempa. Hasil mekanisme sumber gempa menggunakan aplikasi focal mechanism seperti pada gambar berikut:

commit to user

36 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Gambar 4.5 Diagram focal mechanism gempa 19 September 2006

Pada gambar 4.5 didapatkan hasil pada bidang nodal 1 mempunyai strike 214°, dip 50°, dan rake -106°. Dari hasil parameter patahan tersebut dibuat bidang sesar/ patahan untuk nodal 1 sebagai berikut:

Gambar 4.6 Bidang sesar nodal 1 gempa 19 September 2006 Dari gambar 4.6 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   berharga negatif yang berarti patahannya turun. Pada bidang nodal 2 mempunyai strike 58°, dip 43°, dan rake -72°. commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

37 digilib.uns.ac.id

Gambar 4.7 Bidang sesar nodal 2 gempa 19 September 2006 Dari gambar 4.7 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   juga berharga negatif yang berarti patahannya turun. Sumbu kompresi berada di tengah-tengah kuadran dilatasi dengan azimuth -45° dan pluge 4°. Sumbu dilatasi berada di tengah-tengah kuadran kompresi dengan azimuth 61° dan pluge 77°. Dari gambar 4.5 terlihat bahwa pusat diagram (hiposenter) berada di dalam kuadran dilatasi (P) dan gambar 4.6 dan 4.7 terlihat bahwa rake/ slip berharga negatif maka diintepretasikan sebagai gempa bumi berpola sesar transtension yang merupakan turunan dari sesar turun (normal fault/ gravity fault). Hal ini berarti pada sesar transtension ini blok hanging wall bergerak turun dan menggeser terhadap blok foot wall (sudut rake/ slip bernilai negatif) oleh karena gaya dilatasi yang diberikan. Dari hasil analisa focal mechanism menggunakan aplikasi focal yaitu, Azmtak, Pman, dan Set gdev=ps menunjukkan hasil mekanisme sumber gempa pada 19 September 2006 adalah sesar transtension seperti pada gambar 2.9 (d).

IV.1.2.3 Pola Focal Mechanism Gempa pada 8 Agustus 2007 Pada 8 Agustus 2007 pukul 17:05:53.0 (UTC) terjadi gempa bumi di 145 km timurlaut Sukabumi pada episenter 6,47° LS dan 108,03° BT dengan commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

38 digilib.uns.ac.id

magnitudo 6,6 SR pada kedalaman 280 km dirasakan di Jabotabek II-III MMI, Jateng dan DIY II-III MMI, Jatim dan Bali II-III MMI (www.bmkg.go.id). Berdasarkan polaritas gerak awal gelombang P, gelombang gempa yang terjadi pada 8 Agustus 2007 dicatat pada masing-masing stasiun pencatat gempa. Hasil mekanisme sumber gempa menggunakan aplikasi focal mechanism seperti pada gambar berikut:

Gambar 4.8 Diagram focal mechanism gempa 8 Agustus 2007

Pada gambar 4.8 didapatkan hasil pada bidang nodal 1 mempunyai strike 147°, dip 33°, dan rake 24°. Dari hasil parameter patahan tersebut dibuat bidang sesar/ patahan untuk nodal 1 sebagai berikut:

commit to user Gambar 4.9 Bidang sesar nodal 1 gempa 8 Agustus 2007

39 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Dari gambar 4.9 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   berharga positif yang berarti patahannya naik. Pada bidang nodal 2 mempunyai strike 36°, dip 77°, dan rake 121°.

Gambar 4.10 Bidang sesar nodal 2 gempa 8 Agustus 2007 Dari gambar 4.10 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   juga berharga positif yang berarti patahannya naik. Sumbu kompresi berada di tengahtengah kuadran dilatasi dengan azimuth 103° dan pluge 26°. Sumbu dilatasi berada di tengah-tengah kuadran kompresi dengan azimuth 339° dan pluge 49°. Dari gambar 4.8 terlihat bahwa pusat diagram berada di dalam kuadran kompresi (T) dan gambar 4.9 dan 4.10 terlihat bahwa rake/ slip berharga positif sehingga dapat diintepretasikan sebagai gempa bumi berpola sesar transpression yang merupakan turunan dari sesar naik (thrust fault/ reverse fault). Hal ini berarti pada sesar transpression ini blok hanging wall bergerak naik dan menggeser terhadap blok foot wall (sudut rake/ slip bernilai positif) oleh karena gaya kompresi yang diberikan. Dari hasil analisa focal mechanism menggunakan aplikasi focal yaitu, Azmtak, Pman, dan Set gdev=ps menunjukkan hasil mekanisme sumber gempa pada 8 Agustus 2007 adalah sesar transpression seperti pada gambar 2.9 (e).

commit to user

40 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

IV.1.2.4 Pola Focal Mechanism Gempa pada 2 September 2009 Pada 2 September 2009 pukul 07:55:46.5 (UTC) terjadi gempa bumi di 142 km baratdaya Tasikmalaya pada episenter 8,54° LS dan 107,69° BT dengan magnitudo 6,4 SR pada kedalaman 30 km di rasakan di Yogyakarta II-IV MMI dengan menelan korban >50 jiwa, ratusan rumah roboh dan terdapat tanah longsor (www.bmkg.go.id). Berdasarkan polaritas gerak awal gelombang P, gelombang gempa yang terjadi pada 2 September 2009 dicatat pada masing-masing stasiun pencatat gempa. Hasil mekanisme sumber gempa menggunakan aplikasi focal mechanism seperti pada gambar berikut:

Gambar 4.11 Diagram focal mechanism gempa 2 September 2009

Pada gambar 4.11 didapatkan hasil pada bidang nodal 1 mempunyai strike 208°, dip 40°, dan rake 56°. Dari hasil parameter patahan tersebut dibuat bidang sesar/ patahan untuk nodal 1 sebagai berikut:

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

41 digilib.uns.ac.id

Gambar 4.12 Bidang sesar nodal 1 gempa 2 September 2009 Dari gambar 4.12 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   berharga positif yang berarti patahannya naik. Pada bidang nodal 2 mempunyai strike 69°, dip 58°, dan rake 115°.

Gambar 4.13 Bidang sesar nodal 2 gempa 2 September 2009 Dari gambar 4.13 terlihat parameter bidang sesar rake/ slip   juga berharga positif yang berarti patahannya naik. Sumbu kompresi berada di tengahtengah kuadran dilatasi dengan azimuth 142° dan pluge 10°. Sumbu dilatasi berada di tengah-tengah kuadran kompresi dengan azimuth 28° dan pluge 67°. Dari gambar 4.11 terlihat bahwa pusat diagram berada di dalam kuadran commit to user kompresi (T) dan gambar 4.12 dan 4.13 terlihat bahwa rake/ slip berharga positif

perpustakaan.uns.ac.id

42 digilib.uns.ac.id

sehingga dapat diintepretasikan sebagai gempa bumi berpola sesar transpression yang merupakan turunan dari sesar naik (thrust fault/ reverse fault) seperti pola sesar gempa yang terjadi pada 8 Agustus 2007. Hal ini berarti pada sesar transpression ini blok hanging wall bergerak naik dan menggeser terhadap blok foot wall (sudut rake/ slip bernilai positif) oleh karena gaya kompresi yang diberikan. Dari hasil analisa focal mechanism menggunakan aplikasi focal yaitu, Azmtak, Pman, dan Set gdev=ps menunjukkan hasil mekanisme sumber gempa pada 2 September 2009 adalah sesar transpression seperti pada gambar 2.9 (e).

IV.1.2.5 Analisa Pola Focal Mechanism Seluruh Data Gempa Keempat data gempa yang diperoleh merupakan gempa bumi yang semuanya terjadi di selatan pulau Jawa. Selatan pulau Jawa merupakan salah satu daerah yang rawan akan terjadinya gempa bumi dan tsunami. Hal itu disebabkan karena kondisi tektonik di selatan pulau Jawa yang didominasi oleh pergerakan ke utara dari tepian aktif lempeng samudera Hindia dan lempeng benua Australia terhadap lempengan Sunda dengan kecepatan sekitar 6-7 cm/tahun (Lay and Wallace, 1995). Komponen gerakan lempengan yang relatif tegak lurus terhadap arah batas lempeng sebagian besar membentuk sesar-sesar naik di sepanjang zona subduksi Jawa (Lubis, 2009). Pada 17 Juli 2006, 19 September 2006, 8 Agustus 2007, dan 2 September 2009 terjadi gempa bumi yang semuanya terjadi di wilayah Jawa Barat. Daerah ini termasuk dalam jalur pegunungan Mediteranian dan berada pada zona pertemuan lempeng tektonik utama. Pertemuan kedua lempeng ini bersifat konvergen, dimana keduanya bertumbukan dan salah satunya, yaitu lempeng Indo-Australia, menyusup ke bawah lempeng Eurasia. Pada batas pertemuan lempeng ini ditandai dengan adanya palung samudera, terbukti dengan ditemukannya palung di sebelah selatan Jawa Barat yang dikenal sebagai Java Trench. Kawasan ini juga sangat rawan karena adanya sebuah struktur geologi sesar lokal di daratan. Tingginya aktivitas seismik daerah Jawa Barat disebabkan kawasan kepulauan ini memiliki commit to user dua generator sumber gempa bumi, yaitu dari arah selatan busur kepulauan berupa

perpustakaan.uns.ac.id

43 digilib.uns.ac.id

aktivitas subduksi lempeng, dan keberadaan beberapa patahan aktif di daratan. Gempa dangkal adalah salah satu ciri utama gempa akibat aktivitas patahan aktif (Sucipto, 2010). Gempa bumi dangkal berkekuatan  6,0 SR berpeluang besar terjadi di perairan selatan pulau Jawa, sedangkan gempa bumi berkekuatan  7,0 SR dapat terjadi di lantai Samudera Hindia (Hamilton, 1979). Mekanisme focal dari beberapa gempa bumi merusak yang pernah terjadi di selatan pulau Jawa (Gambar 4.2, 4.5, 4.8, 4.11) biasanya arah kompresinya maksimum. Pada umumnya dominan berarah timurlaut-baratdaya, sebagian kecil utara-selatan, barat-timur dan baratlaut-tenggara. Hal ini menunjukkan gempa bumi yang terjadi di daerah ini umumnya berasosiasi dengan lajur penunjaman (subduksi) di selatan pulau Jawa. Sifat gempa bumi yang berasosiasi dengan lajur penunjaman di selatan Jawa umumnya memiliki karakteristik tersendiri, misalnya di sebelah selatan pulau Jawa, pusat gempa bumi umumnya berkedalaman dangkal (0-90 km), sedangkan makin ke utara pusat gempa bumi berkedalaman menengah (91-150 km) hingga dalam (151-700 km). Gempa bumi berkedalaman dangkal (0-90 km) umumnya berbahaya dan dampaknya sangat merusak, karena kadang disertai oleh bencana tsunami.

IV.1.3 Model Penjalaran Waktu Tiba (Travel Time) Gelombang Tsunami di Selatan Pulau Jawa Berdasarkan Identifikasi Gempa Bumi Pembangkit Tsunami Travel time adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang tsunami menjalar dari pusat/ sumber tsunami ke suatu titik tertentu yang terletak di laut atau pantai. Penjalaran gelombang tsunami tergantung morfologi wilayah dan posisi titik dari source tsunami. Pemodelan waktu tiba dibuat menggunakan aplikasi TTT (Tsunami Travel Time). Data parameter gempa bumi yang dapat dibuat model penjalaran waktu tiba tsunami yang diperoleh dari Pusat Gempa Nasional (PGN) BMKG sebagai berikut: (a) Tanggal 17 Juli 2006 pukul 08:19:28.7 (UTC); magnitudo 6,8 commit user SR; kedalaman 33 km; latitude 9,55° LS;tolongtitude 107,18° BT; keterangan 80

perpustakaan.uns.ac.id

44 digilib.uns.ac.id

km selatan Pangandaran (b) Tanggal 19 September 2006 pukul 13:59:51.8 (UTC); magnitudo 6,7 SR; kedalaman 30 km; latitude 9,25° LS; longtitude 107,66° BT; keterangan 305 km baratdaya Tasikmalaya dan (c) Tanggal 2 September 2009 pukul 07:55:46.5 (UTC); magnitudo 6,4 SR; kedalaman 30 km; latitude 8,54° LS; longtitude 107,69° BT; keterangan 142 km baratdaya Tasikmalaya. Untuk gempa bumi yang terjadi pada 8 Agustus 2007 pukul 17:05:53.0 (UTC); magnitudo 6,6 SR; kedalaman 280 km; latitude 6,47° LS; longitude 108,03° BT; keterangan 145 km timurlaut Sukabumi tidak dapat dibuat model penjalaran waktu tiba tsunami dikarenakan gempa tersebut pusat gempa (episenter) berada di daratan. Salah satu kriteria dapat dibuat model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami adalah pusat gempa berada di laut sekitar daerah patahan dan terjadi deformasi dasar laut sehingga gempa tersebut berpotensi membangkitkan tsunami. Data bathimetri gempa 8 Agustus 2007 di selatan pulau Jawa dengan pusat gempa di daratan seperti pada gambar berikut:

Gambar 4.14 Bathimetri dan episenter gempa 8 Agustus 2007

Pemodelan waktu tiba sangat ditentukan oleh tingkat ketelitian data input, yaitu data bathimetri. Hal ini disebabkan karena model travel time yang dihasilkan merupakan hasil dari analisa grid bathimetri. Analisis ini menggunakan data bathimetri dengan interval 5 menit. Waktu tiba yang dihasilkan adalah waktu tiba sampai daerah-daerah di sekitar pusat gempa. Stasiun-stasiun AWL didekat pantai disepanjang selatan pulau Jawa yang disimulasikan waktu tibanya sebanyak commit to user 79 lokasi. Berikut lokasi yang digunakan dalam model seperti tabel 4.1.

45 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Tabel 4.1 Lokasi simulasi Travel Time di sekitar pusat gempa No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Lokasi PELABUHAN RATU UJUNGGENTENG CIJARIAN SINDANGBARANG CIPANDAK CIOLENG CIPARI PANGANDARAN NUSAKAMBANGAN CILACAP ADIPALA GLAGAH PASIROMBO WATES PARANGTRITIS PACITAN GRAJAGAN

Lat

Long

-6,6 -7,24 -7,28 -7,29 -7,31 -7,45 -7,45 -7,44 -7,45 -7,45 -7,41 -7,56 -8,12 -7,55 -8,02 -8,13 -8,36

106,33 106,24 107,01 107,08 107,17 107,55 107,56 108,39 108,54 109 109,09 110,03 110,41 110,07 110,18 111,07 114,13

Jarak dari episenter (km) 17 Juli 2006 19 September 2006 2-Sep-2009 340,77 329,12 262,98 276,83 273,17 216,17 252,68 230,27 157,37 251,11 226,89 154,39 248,64 222,1 148,23 238,39 200,17 121,98 236,89 200,11 121,85 269,99 216,63 144,73 277,71 222,4 153,43 308,46 249,09 191,73 318,39 258,67 199,7 385,84 323,1 281,6 392,09 330,02 305,5 390,12 327,37 286,12 373,81 311,26 282,35 459,28 398,4 377,93 782,68 724,93 715,12

IV.1.3.1 Analisa Travel Time Gempa 17 Juli 2006 Pada tanggal 17 Juli 2006 pukul 08:19:28.7 (UTC) sebuah tsunami telah menerjang Pangandaran 700 orang meninggal, infrastruktur, bangunan dan sarana transportasi mengalami kerusakan parah (www.bmkg.go.id). Tsunami tersebut dibangkitkan oleh gempa dengan magnitudo 6,8 SR dan episenter 9,55° LS 107,18° BT di 80 km selatan Pangandaran pada kedalaman 33 km. Hasil analisa bola fokus (focal mechanism) menunjukkan bahwa gempa tersebut mempunyai mekanisme fokus tipe sesar naik (thrust fault/ reverse fault) seperti pada gambar 2.9 (c). Proses simulasi travel time melalui tiga tahapan proses, yaitu proses pembuatan model grid pada data bathimetri, proses visualisasi model grid dalam bentuk gambar dan proses perhitungan travel time pada daerah di sekitar pusat gempa. Input utama yang digunakan membuat model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami adalah data bathimetri. Penampang melintang bathimetri dari sumber gempa ke masing-masing lokasi dekat pusat gempa digunakan untuk melihat karakteristik bathimetri dan jarak ke masing-masing lokasi dekat pusat commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

46 digilib.uns.ac.id

gempa. Data bathimetri gempa 17 Juli 2006 di selatan pulau Jawa yang digunakan membuat grid seperti pada gambar berikut:

Gambar 4.15 Bathimetri dan episenter gempa 17 Juli 2006

Berdasarkan data bathimetri, menunjukkan bahwa di selatan pulau Jawa terdapat banyak patahan yang disebabkan pergerakan lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia disebut daerah subduksi dimana di daerah tersebut rawan terjadinya gempa bumi dan tsunami. Visualisasi model grid gempa 17 Juli 2006 dengan menggunakan data bathimetri interval 5 menit yaitu berupa peta pergerakan/ penjalaran gelombang tsunami adalah:

commit to user Gambar 4.16 Visualisasi Travel Time model grid gempa 17 Juli 2006

47 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Gambar 4.17 Peta lokasi titik Travel Time gempa 17 Juli 2006 di perairan Indonesia dan sekitarnya

Gempa pada tanggal 17 Juli 2006 digunakan data bathimetri interval 5 menit. Hasil travel time dengan model bathimetri 5 menit di sekitar pusat gempa (Tabel 4.2) Tabel 4.2 Travel Time model bathimetri 5 menit gempa 17 Juli 2006 No.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Lokasi

PELABUHAN RATU UJUNGGENTENG CIJARIAN SINDANGBARANG CIPANDAK CIOLENG CIPARI PANGANDARAN NUSAKAMBANGAN CILACAP ADIPALA GLAGAH PASIROMBO WATES PARANGTRITIS PACITAN GRAJAGAN

Latitude

-6,6 -7,24 -7,28 -7,29 -7,31 -7,45 -7,45 -7,44 -7,45 -7,45 -7,41 -7,56 -8,12 -7,55 -8,02 -8,13 -8,36

Longitude

106,33 106,24 107,01 107,08 107,17 107,55 107,56 108,39 108,54 109,0 109,09 110,03 110,41 110,07 110,18 111,07 114,13

commit to user

Jarak dari episenter (km) 340,77 276,83 252,68 251,11 248,64 238,39 236,89 269,99 277,71 308,46 318,39 385,84 392,09 390,12 373,81 459,28 782,68

H 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 02

Arrival M 34 29 23 24 24 25 25 48 46 02 44 45 47 45 45 56 00

S 42 10 47 10 21 26 26 58 32 46 24 20 03 20 58 07 04

perpustakaan.uns.ac.id

48 digilib.uns.ac.id

Daerah yang digunakan untuk simulasi travel time tidak semuanya berada di tepi pantai sehingga terdapat variasi nilai waktu tiba gelombang. Daerah yang memiliki waktu tiba tercepat adalah daerah Cijarian dengan waktu tiba gelombang 23 menit 47 detik (23’47’’). Daerah ini memiliki jarak 252,68 km dari episenter. Sedangkan waktu tiba terlama pada daerah Grajagan yaitu 2 jam 4 detik dengan jarak 782,68 km dari episenter. Hasil simulasi menunjukkan adanya variasi travel time terhadap jarak suatu daerah terhadap episenter. Variasi travel time tidak selalu berbanding lurus dengan jarak suatu lokasi terhadapa pusat gempa. Hal ini disebabkan karena beberapa lokasi yang digunakan untuk simulasi tidak berada di tepi pantai. Lokasi dengan jarak terhadap episenter antara 248 km sampai 253 km memiliki variasi travel time dari 23 menit sampai 25 menit yaitu Cijarian, Sindangbarang, Cipandak, dan Cidaun.

IV.1.3.2 Analisa Travel Time Gempa 19 September 2006 Pada tanggal 19 September 2006 pukul 13:59:51.8 (UTC) terjadi gempa bumi di 305 km baratdaya Tasikmalaya dengan magnitudo 6,7 SR dan episenter 9,25° LS 107,66° BT pada kedalaman 30 km dirasakan sampai di Bantul (www.bmkg.go.id). Hasil analisa bola fokus (focal mechanism) menunjukkan bahwa gempa tersebut mempunyai mekanisme fokus tipe sesar transtension seperti pada gambar 2.9 (d). Proses simulasi travel time melalui tiga tahapan proses, yaitu proses pembuatan model grid pada data bathimetri, proses visualisasi model grid dalam bentuk gambar dan proses perhitungan travel time pada daerah di sekitar pusat gempa. Input utama yang digunakan membuat model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami adalah data bathimetri. Penampang melintang bathimetri dari sumber gempa ke masing-masing lokasi dekat pusat gempa digunakan untuk melihat karakteristik bathimetri dan jarak ke masing-masing lokasi dekat pusat gempa. Data bathimetri gempa 19 September 2006 di selatan pulau Jawa yang digunakan membuat grid seperti pada gambar berikut: commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

49 digilib.uns.ac.id

Gambar 4.18 Bathimetri dan episenter gempa 19 September 2006

Berdasarkan data bathimetri, menunjukkan bahwa di selatan pulau Jawa terdapat banyak patahan yang disebabkan pergerakan lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia disebut daerah subduksi dimana di daerah tersebut rawan terjadinya gempa bumi dan tsunami. Visualisasi model grid gempa 19 September 2006 dengan menggunakan data bathimetri interval 5 menit yaitu berupa peta pergerakan/ penjalaran gelombang tsunami adalah:

commit to usergrid gempa 19 September 2006 Gambar 4.19 Visualisasi Travel Time model

50 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Gambar 4.20 Peta lokasi titik Travel Time gempa 19 September 2006 di perairan Indonesia dan sekitarnya

Gempa pada tanggal 19 September 2006 juga digunakan data bathimetri interval 5 menit. Hasil travel time dengan model bathimetri 5 menit di sekitar pusat gempa (Tabel 4.3) Tabel 4.3 Travel Time model bathimetri 5 menit gempa 19 September 2006 No.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Lokasi

PELABUHAN RATU UJUNGGENTENG CIJARIAN SINDANGBARANG CIPANDAK CIOLENG CIPARI PANGANDARAN NUSAKAMBANGAN CILACAP ADIPALA GLAGAH PASIROMBO WATES PARANGTRITIS PACITAN GRAJAGAN

Latitude

-6,6 -7,24 -7,28 -7,29 -7,31 -7,45 -7,45 -7,44 -7,45 -7,45 -7,41 -7,56 -8,12 -7,55 -8,02 -8,13 -8,36

Longitude

106,33 106,24 107,01 107,08 107,17 107,55 107,56 108,39 108,54 109,0 109,09 110,03 110,41 110,07 110,18 111,07 114,13

commit to user

Jarak dari episenter (km) 329,12 273,17 230,27 226,89 222,1 200,17 200,11 216,63 222,4 249,09 258,67 323,1 330,02 327,37 311,26 398,4 724,93

H

Arrival M

S

00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 02

37 31 22 22 22 22 22 43 41 57 39 40 42 40 40 52 00

29 57 20 25 14 30 30 45 20 29 07 15 21 15 56 36 11

51 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Daerah yang digunakan untuk simulasi travel time tidak semuanya berada di tepi pantai sehingga terdapat variasi nilai waktu tiba gelombang. Daerah yang memiliki waktu tiba tercepat adalah daerah Cipandak dengan waktu tiba gelombang 22 menit 14 detik (22’14’’). Daerah ini memiliki jarak 222,1 km dari episenter. Sedangkan waktu tiba terlama pada daerah Grajagan yaitu 2 jam 11 detik dengan jarak 724,93 km dari episenter. Hasil simulasi menunjukkan adanya variasi travel time terhadap jarak suatu daerah terhadap episenter. Variasi travel time tidak selalu berbanding lurus dengan jarak suatu lokasi terhadapa pusat gempa. Hal ini disebabkan karena beberapa lokasi yang digunakan untuk simulasi tidak berada di tepi pantai. Lokasi dengan jarak terhadap episenter antara 200 km sampai 227 km memiliki variasi travel time dari 22 menit sampai 23 menit yaitu Sindangbarang, Cipandak, Cidaun, dan Cipancong. Hasil simulasi travel time gempa bumi 19 September 2006 dengan input bathimetri 5 menit seperti pada tabel 4.3. Proses simulasi yang dilakukan sama seperti sebelumnya yaitu gempa bumi 17 Juli 2006, yang membedakan adalah episenter gempa buminya. Pada gempa bumi tanggal 17 Juli 2006, model travel time yang dihasilkan menunjukkan daerah Cijarian dan Sindangbarang merupakan daerah yang memiliki waktu tiba tercepat kurang dari 25 menit. Daerah Cijarian waktu tibanya 23’47” dan Sindangbarang sebesar 24’10”. Sedangkan waktu tiba terlama daerah Grajagan memiliki waktu tiba gelombang tsunami 2 jam 4 detik. Distribusi waktu tiba tidak selalu berbanding lurus dengan jarak lokasi tersebut dengan pusat gempa. Terdapat variasi jarak dengan travel time pada model yang dihasilkan karena masing-masing lokasi memiliki karakteristik topografi dan bathimetri yang berbeda-beda. Jarak yang digunakan pada perhitungan adalah jarak horizontal suatu lokasi terhadap lokasi lain tanpa mempertimbangkan karakteristik masing-masing lokasi. Gambar 4.16 dan 4.19 menunjukkan visualisasi travel time dengan model bathimetri 5 menit. Gradasi warna pada model menunjukkan variasi travel time dari yang tercepat (merah) sampai terlama (hijau). commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

52 digilib.uns.ac.id

IV.1.3.3 Analisa Travel Time Gempa 2 September 2009 Pada tanggal 2 September 2009 pukul 07:55:46.5 (UTC) terjadi gempa bumi di 142 km baratdaya Tasikmalaya dengan magnitude 6,4 SR dan episenter 8,54° LS 107,69° BT pada kedalaman 30 km di rasakan di Yogyakarta II-IV MMI dengan menelan korban >50 jiwa, ratusan rumah roboh dan terdapat tanah longsor (www.bmkg.go.id). Hasil analisa bola fokus (focal mechanism) menunjukkan bahwa gempa tersebut mempunyai mekanisme fokus tipe sesar transpression seperti pada gambar 2.9 (e). Input utama yang digunakan membuat model penjalaran waktu tiba gelombang tsunami adalah data bathimetri. Penampang melintang bathimetri dari sumber gempa ke masing-masing lokasi dekat pusat gempa digunakan untuk melihat karakteristik bathimetri dan jarak ke masing-masing lokasi dekat pusat gempa. Data bathimetri gempa 2 September 2009 di selatan pulau Jawa yang digunakan membuat grid seperti pada gambar berikut:

Gambar 4.21 Bathimetri gempa 2 September 2009

Berdasarkan data bathimetri, menunjukkan bahwa di selatan pulau Jawa terdapat banyak patahan yang disebabkan pergerakan lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia disebut daerah subduksi dimana di daerah tersebut rawan terjadinya gempa bumi dan tsunami. Visualisasi model grid gempa 19 commit to user

53 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

September 2006 dengan menggunakan data bathimetri interval 5 menit yaitu berupa peta pergerakan/ penjalaran gelombang tsunami adalah:

Gambar 4.22 Visualisasi Travel Time model grid gempa 2 September 2009

Gambar 4.23 Peta lokasi titik Travel Time gempa 2 September 2009 di perairan Indonesia dan sekitarnya commit to user

54 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Pada gempa yang terjadi pada tanggal 2 September 2009 digunakan data bathimetri interval 5 menit. Hasil travel time dengan model bathimetri 5 menit di sekitar pusat gempa (Tabel 4.4) Tabel 4.4 Travel Time model bathimetri 5 menit gempa 2 September 2009 No.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Lokasi

PELABUHAN RATU UJUNGGENTENG CIJARIAN SINDANGBARANG CIPANDAK CIOLENG CIPARI PANGANDARAN NUSAKAMBANGAN CILACAP ADIPALA GLAGAH PASIROMBO WATES PARANGTRITIS PACITAN GRAJAGAN

Latitude

-6,6 -7,24 -7,28 -7,29 -7,31 -7,45 -7,45 -7,44 -7,45 -7,45 -7,41 -7,56 -8,12 -7,55 -8,02 -8,13 -8,36

Longitude

106,33 106,24 107,01 107,08 107,17 107,55 107,56 108,39 108,54 109,0 109,09 110,03 110,41 110,07 110,18 111,07 114,13

Jarak dari episenter (km) 262,98 216,17 157,37 154,39 148,23 121,98 121,85 144,73 153,43 191,73 199,7 281,6 305,5 286,12 282,35 377,93 715,12

H 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 02

Arrival M 30 25 14 14 14 14 14 37 35 52 35 37 40 37 38 51 04

S 47 10 40 39 22 07 07 41 32 19 21 56 45 56 51 15 25

Daerah yang digunakan untuk simulasi travel time tidak semuanya berada di tepi pantai sehingga terdapat variasi nilai waktu tiba gelombang. Pada gempa bumi tanggal 2 September 2009, model travel time yang dihasilkan menunjukkan daerah Cioleng dan Cipari merupakan daerah yang memiliki wakti tiba tercepat kurang dari 15 menit. Daerah Cioleng dan Cipari waktu tibanya 14 menit 07 detik (14’07’’). Daerah ini memiliki jarak 107,55 km dari episenter. Sedangkan waktu tiba terlama pada daerah Grajagan yaitu 2 jam 04 menit 25 detik (0204’25”) dengan jarak 715,12 km dari episenter. Hasil simulasi menunjukkan adanya variasi travel time terhadap jarak suatu daerah terhadap episenter. Lokasi dengan jarak terhadap episenter antara 120 km sampai 160 km memiliki variasi travel time dari 14 menit sampai 15 menit yaitu Sindangbarang, Cipandak, Cioleng, dan Cipari. Analisa perbedaan model travel time dengan input episenter gempa bumi commit to user 17 Juli 2006, 19 September 2006, dan 2 September 2009 dipengaruhi karena

55 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

kualitas input suatu model akan menentukan kualitas output yang dihasilkan. Data bathimetri merupakan input utama dalam pembuatan grid travel time. Apabila terjadi gempa di selatan pulau Jawa dengan jarak antara 120 km sampai 200 km dan menimbulkan tsunami maka waktu tiba gelombang tsunami akan mencapai pantai antara waktu  15 sampai  23 menit. Hal ini dikarenakan bentuk morfologi pantai sangat berpengaruh terhadap dampak kerusakan yang akan ditimbulkan oleh bencana tsunami. Bentuk pantai berteluk umumnya memiliki kecenderungan untuk diwaspadai karena bentuk pantai seperti ini dapat mengakumulasikan energi tsunami dan akan mengalami kerusakan lebih besar dibandingkan dengan daerah lainnya yang memiliki garis pantai lurus. Kemiringan muka pantai landai lebih berbahaya dibandingkan dengan bentuk muka pantai yang mempunyai kemiringan curam.

commit to user

56 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

BAB V PENUTUP

IV.1 Simpulan Dari penelitian “Studi Identifikasi Gempa Bumi Pembangkit Tsunami Di Selatan Pulau Jawa Periode 2005 - 2009” ini diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Karakteristik gempa bumi menghasilkan tsunami adalah gempa-gempa yang terjadi di dasar laut seperti pada gempa bumi pada 17 Juli 2006, 2 September 2009, dan 19 September 2006. Gempa bumi pada tanggal 17 Juli 2006 mempunyai karakteristik gempa yang menghasilkan tsunami karena kedalaman pusat gempa tergolong dangkal dengan kedalaman 33 km. Gempa bumi pada 19 September 2006 tergolong gempa dangkal dengan kedalamannya 30 km, sedangkan untuk gempa bumi pada 2 September 2009 juga memiliki karakteristik gempa bumi yang berpotensi menghasilkan tsunami karena kedalamannya 30 km. Dari bentuk pola focal mechanism ditentukan bahwa gempa bumi pembangkit tsunami mempunyai karakteristik jenis pensesaran gempa tergolong sesar naik (thrust fault/ reverse fault) yang disebabkan oleh gempa-gempa dengan mekanisme fokus tipe dip-slip seperti pada gempa bumi pada 17 Juli 2006. Sedangkan gempa pada 2 September 2009 tergolong sesar transpression yang merupakan turunan dari sesar naik, serta sesar transtension yang merupakan turunan dari sesar turun seperti pada gempa bumi pada tanggal 19 September 2006. Untuk gempa pada 8 Agustus 2007 bukan merupakan karakteristik gempa bumi pembangkit tsunami karena tergolong gempa bumi dalam yaitu dengan kedalaman 380 km. 2. Berdasarkan parameter patahan, gempa yang terjadi pada 17 Juli 2006 di 80 km selatan Pangandaran tergolong sesar naik (thrust fault/ reverse fault), pada 8 Agustus 2007 di 145 km timurlaut Sukabumi tergolong sesar transpression yang merupakan turunan dari sesar naik (thrust fault/ reverse fault), dan gempa commit to user Tasikmalaya dari hasil analisa pada 2 September 2009 di 142 km baratdaya

56

57 digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

bola fokus (focal mechanism) tergolong sesar transpression yang merupakan turunan dari sesar naik. Sedangkan untuk gempa yang terjadi pada 19 September 2006 di 305 km baratdaya Tasikmalaya berdasarkan hasil analisa mekanisme fokus (focal mechanism) termasuk sesar transtension yang merupakan turunan dari sesar turun (normal fault/ gravity fault). 3. Proses simulasi travel time melalui tiga tahapan proses, yaitu proses pembuatan model grid pada data bathimetri, proses visualisasi model grid dalam bentuk peta dan proses perhitungan travel time pada daerah di sekitar pusat gempa. Pada input bathimetri 5 menit untuk gempa 17 Juli 2006, daerah yang memiliki waktu tiba tercepat adalah daerah Cijarian dengan waktu tiba gelombang 23’47”. Pada gempa 19 September 2006, daerah yang memiliki waktu tiba tercepat adalah daerah Cipandak dengan waktu tiba gelombang 22’14”. Sedangkan untuk gempa yang terjadi 2 September 2009, model travel time yang dihasilkan menunjukkan daerah Cioleng dan Cipari merupakan daerah yang memiliki waktu tiba tercepat kurang dari 15 menit yaitu 14 menit 07 detik (14’07’’). Apabila terjadi gempa di selatan pulau Jawa dengan jarak antara 120 km sampai 200 km dan menimbulkan tsunami maka waktu tiba gelombang tsunami akan mencapai pantai antara waktu  15 sampai  23 menit.

IV.2 Saran Dalam penelitian berikutnya terkait pola focal mechanism di selatan pulau Jawa ini sebaiknya memakai banyak data polaritas pertama gelombang P dari berbagai stasiun sehingga diketahui pola subduksi pada busur tektonik di selatan pulau Jawa dan pembacaan gelombang P yang lebih akurat. Sedangkan terkait Tsunami Travel Time sebaiknya dalam menentukan letak latitude dan longitude suatu lokasi harus berada di tepi pantai. Hal ini didasarkan pada ketelitian peta bathimetri dasar laut.

commit to user