Sutrisno Dosen tetap Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Transkripsi

1 PENENTUAN WAKTU DATANG GELOMBANG TSUNAMI DI BEBERAPA KOTA PANTAI SELATAN JAWA BARAT SEBAGAI INFORMASI PENTING DALAM USAHA PENYELAMATAN SECARA PREVENTIF MENGHANDAPI BENCANA TSUNAMI Sutrisno Dosen tetap Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta ABSTRAK Kecepatan gelombang tsunami yang disebabkan oleh Gempabumi Pangandaran 17 Juli 2006 yang mengarah ke kota-kota selatan Jawa Barat dihitung berdasarkan rumus : v gh Dengan v,g, dan h berturut-turut adalah kecepatan, percepatan gravitasi bumi, dan kedalaman laut. Dari harga kecepatan tersebut ditentukan kecepatan rata-rata berdasarkan variasi kedalaman laut sehingga dapat diperoleh waktu datang gelombang tsunami ke kota-kota tersebut dengan rumus : x v( x) dx v 0 x, x t v Dengan t, x dan v berturut-turut adalah waktu penjalaran gelombang tsunami, jarak dari epicenter ke pantai dan kecepatan rata-rata. Sedangkan waktu penjalaran gelombang seismik diperoleh dari tabel Jeffrey-Bullen untuk gempa normal dengan kedalaman 33 km. Data kedalaman laut yang digunakan untuk mendapatkan kecepatan penjalaran gelombang tsunami diperoleh dari dari Program Pemetaan Tsunami WinITDB. Selisih waktu antara saat dirasakan gempa dan datangnya gelombang tsunami di beberapa kota pantai selatan Jawa Barat sebagai berikut: Ujung Genteng : Pangandaran : Sindang Barang : Cilacap : Karang Anyar : Karang Bolong : Kelapa Genep : Glagah : Sindang Sari : Parangtritis : Interval waktu tersebut dapat digunakan sebagai informasi penting dalam usaha penyelamatan secara preventif menghadapi bencana tsunami jika gempa tersebut terjadi lagi di masa yang akan datang. Kata kunci: interval waktu, tsunami, penyelamatan 1

2 I.PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Secara tektonik wilayah Indonesia berada pada jalur pertemuan tiga lempeng utama dunia, yaitu lempeng Pasifik, lempeng Eurasia dan lempeng Indo-Australia. Indonesia sebagai wilayah kepulauan dengan tingkat kegempaan tinggi menyebabkan banyak gempa yang berpusat di dasar laut. Beberapa gempa yang berpusat di laut dengan energi yang kuat dapat menyebabkan terjadinya tsunami. Secara historis, tsunami lebih banyak menimbulkan korban jiwa dan harta benda dari pada gempanya sendiri. Tsunami yang terjadi di wilayah Indonesia berasal dari gempa-gempa dekat (lokal) sehingga waktu yang diperlukan untuk evakuasi sejak dirasakannya gempa bumi relatif cukup singkat. Masih segar dalam ingatan kita tsunami yang disebabkan oleh gempa Pangandaran 17 Juli 2006 telah menelan korban 395 orang meninggal dan memporakporandakan daerah lain, seperti: Cilacap, Karang Bolong (Kebumen, Jateng), pantai Samas dan Parangtritis (Jogjakarta). Salah satu faktor penyebab ketidaksiapan menghadapi tsunami adalah belum adanya informasi tentang interval waktu dari mulai gempa dirasakan oleh masyarakat sampai datangnya gelombang tsunami. Oleh karena itu untuk mengantisipasi persiapan menghadapi tsunami apabila gempa tersebut berulang di masa yang akan datang diperlukan informasi waktu kapan datangnya gelombang tsunami setelah dirasakan gempa bumi. Dengan informasi ini diharapkan perencanaan kegiatan evakuasi dapat dilakukan lebih cepat, tepat, dan akurat sehingga dapat mengurangi jumlah kurban Permasalahan Penelitian Salah satu ciri khas yang ditunjukkan oleh gempa bumi tektonik adalah mengalami siklus dan akan berulang di masa yang akan datang. Tidak menutup kemungkinan bahwa Tsunami Pangandaran yang disebabkan oleh gempa tanggal 17 Juli 2006 juga akan berulang jika gempa tersebut terjadi lagi di masa yang akan datang. Yang menjadi permasalahan adalah berapa lama waktu yang diperlukan dari saat dirasakannya getaran gempa sampai datangnya gelombang tsunami di pantai, terutama di daerah-daerah sepanjang pantai selatan Jawa Barat yang banyak penduduknya. Berangkat dari permasalahan ini maka peneliti mencoba menghitung interval waktu antara saat 2

3 dirasakannya getaran gempa sampai datangnya gelombang tsunami di beberapa kota pantai selatan Jawa Barat berdasarkan studi kasus Gempa Pangandaran 17 Juli Hipotesis Hipotesis yang diajukan adalah dengan membandingkan waktu datangnya gelombang gempa dengan waktu datangnya gelombang tsunami di suatu tempat dapat diketahui interval waktu dari saat dirasakannya getaran gempa sampai datangnya gelombang tsunami di tempat itu. Hipotesis ini akan diuji dengan mengunakan metode analisis distribusi jarak dan kecepatan gelombang tsunami dan gelombang gempa di daerah penelitian. Dari hasil analisis distribusi parameter tersebut dapat diperoleh waktu tiba gelombang tsunami dan gelombang gempa di kota-kota pantai selatan Jawa Barat Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah menentukan waktu datangnya gelombang gempa dan gelombang tsunami di kota-kota pantai selatan Jawa Barat yang banyak mengalami kerusakan akibat tsunami 17 Juli 2006 lalu, yaitu Ujung Genteng, Sindang Barang, Karang Anyar, Kelapa Genep, Sindang Sari, Pangandaran, Cilacap, Karang Bolong, Glagah, dan Parang Tritis. Dengan mengetahui kedua waktu datang diatas dapat ditentukan interval waktu antara saat dirasakannya getaran gempa sampai waktu datangnya gelombang tsunami di kota-kota yang rawan bencana tsunami tersebut Manfaat dan Kegunaan Penelitian Manfaat dan kegunaan hasil penelitian ini adalah untuk memberikan informasi yang dapat membantu pemerintah daerah setempat dalam menyusun kebijakan penanggulangan bencana tsunami terutama dalam proses evakuasi. Interval waktu antara saat merasakan getaran gempa sampai waktu datangnya gelombang tsunami yang diperoleh dari hasil penelitian dapat dimanfaatkan dalam pengambilan keputusan untuk evakuasi penduduk dengan cepat, tepat, dan akurat. Dengan interval waktu yang sudah dapat diperkirakan kirakira model evakuasi seperti apa yang dapat dilakukan. 3

4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teori Lempeng Tektonik Untuk memahami proses terjadinya tsunami yang disebabkan oleh gempa bumi tektonik, perlu diketahui Teori Lempeng Tektonik. Teori ini merupakan teori yang sampai saat ini masih banyak dianut untuk menjelaskan segala aktivitas dinamika yang terjadi pada lapisan Lithosper. Teori Lempeng Tektonik berawal dari pengamatan Alfred Wagener pada tahun 1915 yang menjelaskan bahwa adanya kesimetrisan bentuk antara pantai timur Amerika Selatan dengan pantai barat Afrika yang kalau didekatkan akan melekat menjadi satu kesatuan benua besar. Dari pengamatan tersebut lahirlah Continental Drift Theory yang menyatakan bahwa sekitar 250 juta tahun yang lalu benua-benua yang ada sekarang berasal dari pecahan dua benua besar yang disebut Pangaea dan Gondwana. Menurut teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah menjadi beberapa bagian yang kemudian disebut Lempeng (Plate). Terdapat tujuh lempeng besar (Mega Plate), yaitu : Lempeng Eurasia, Lempeng Pasifik, Lempeng Amerika Utara, Lempeng Amerika Selatan, Lempeng Indo-Australia, Lempeng Afrika, dan Lempeng Antartika. Lempenglempeng tersebut bergerak dengan arah dan kecepatan yang berbeda antara lempeng satu dengan lempeng yang lainnya. Pergerakan lempeng-lempeng tersebut disebabkan oleh adanya arus konveksi di dalam mantel bumi. Gambar 1: Lempeng Tektonik 4

5 Pergerakan dinamis antar lempeng didefinisikan atas tiga tipe pergerakan, yaitu : 1).. Gerak Divergen atau Konstruktif, yaitu pergerakan dua buah lempeng tektonik atau lebih yang bergerak saling menjauh satu sama lainnya yang mengakibatkan material mantel naik keatas atau terjadi pergerakan mantel (mantel convection) membentuk lantai samudra (sea floor spreading). Pergerakan mantel ini terjadi karena adanya pendinginan dari atas dan pemanasan dari bawah sehingga mantel akan bergerak keatas. 2). Gerak Konvergen, yaitu pergerakan lempeng tektonik yang bergerak saling mendekat (bertemu). Pergerakan ini dapat menyebabkan salah satu lempeng menyusup di bawah lempeng yang lainnya, membentuk zona subduksi, atau menyebabkan lempeng-lempeng saling bertumbukan keatas, membentuk zona tumbukan. Pada zona subduksi, pada kedalaman sekitar kilometer, karena gesekan dan tekanan yang tinggi, akan terjadi diferensiasi magma yang dapat naik kepermukaan bumi menjadi gunung api. 3). Gerak Transform atau Konservatif, yaitu pergerakan lempeng yang bergerak lateral satu sama lainnya atau bergerak saling bergesekan tanpa membentuk atau merusak lithosfera. Mekanisme gempa bumi umumnya diakibatkan oleh deformasi batuan akibat adanya sesar. Berdasarkan gaya penyebabnya, sesar dapat dibagi menjadi : 1). Reverse fault atau Trust fault (sesar naik) yaitu sesar dimana hanging wall pada sesar bergerak relatif naik terhadap footwall. 2). Normal fault (sesar turun) yaitu sesar dimana hanging wall pada sesar relative turun terhadap foot wall. 3). Stike slip fault (sesar mendatar) yaitu sesar dengan arah gerakan relatif mendatar satu sama lainya. Gambar 2: Jenis Pergerakan Bidang Sesar 5

6 2.2. Teori Tsunami Tsunami berasal dari bahasa Jepang yaitu dari kata tsu dan nami. Tsu berarti pelabuhan dan nami berarti gelombang. Istilah tersebut kemudian dipakai oleh masyarakat untuk menunjukkan adanya gelombang laut besar yang disebabkan oleh gempa bumi. Lebih tepatnya, tsunami diartikan sebagai gelombang laut yang terjadi secara mendadak yang disebabkan karena terganggunya kestabilan air laut yang diakibatkan oleh gempa bumi tektonik. Gambar 3: Mekanisme Pergerakan Gelombang Tsunami Tsunami dapat dibangkitkan oleh berbagai gangguan yang terjadi di dasar laut secara tiba-tiba, diantaranya adalah gempa bumi tektonik, aktivitas gunung api bawah laut (volcanic explosion), runtuhan (land slide) dekat pantai, ledakan nuklir dibawah laut dan akibat kejatuhan meteor (secara teoritis). Dari berbagai penyebab tsunami diatas, gempa bumi tektonik merupakan pembangkit utama gelombang tsunami. Besar kecilnya gelombang tsunami sangat ditentukan oleh karakteristik gempa bumi yang memicunya. Bagian terbesar sumber gangguan impulsif yang menimbulkan tsunami dahsyat adalah gempa bumi yang terjadi di dasar laut. Tetapi tidak semua gempa bumi yang episenternya berada di laut dapat menyebabkan terjadinya tsunami. Gempa bumi yang dapat menyebabkan terjadinya tsunami mempunyai persyaratan karakteristik, yaitu : Magnitude gempanya (M) 6.5 SR. Kedalaman gempanya (h) dangkal 60 km. Pusat gempa (episenter) berada di dasar laut. Jenis patahannya adalah normal fault (sesar turun) atau thrust fault (sesar naik). 6

7 Jika jenis patahannya adalah strike fault (sesar yang bergeser) maka kecil sekali kemungkinan menimbulkan tsunami karena air laut tidak mengalami usikan yang berarti. Dari ketiga jenis patahan tadi, thrust fault (sesar naik) dapat menimbulkan tsunami yang lebih berbahaya karena gerakan patahannya melawan gravitasi. Sehingga memerlukan energi yang cukup besar. Gempa yang terjadi di dasar laut tadi harus bisa merobek dasar laut, jika tidak terjadi robekan maka sulit atau kecil kemungkinan untuk terjadinya tsunami. Semua syarat tadi harus dipenuhi supaya dapat menyebabkan terjadinya tsunami. Periode tsunami cukup bervariasi mulai dari dua menit hingga lebih dari satu jam. Panjang gelombangnya sangat besar antara km. Kecepatan gelombang tsunami bergantung dari kedalaman laut. Secara garis besar, apabila kedalaman laut berkurang menjadi setengah dari kedalaman laut sebelumnya, maka kecepatan penjalaran gelombang akan menyesuaikan dengan berkurang menjadi seperempat dari kecepatan penjalaran gelombang sebelumnya. III. DATA DAN METODE PENELITIAN 3.1. Data Penelitian Untuk keperluan perhitungan waktu penjalaran gelombang tsunami menggunakan data : 1). Data Gempa Bumi Utama : Waktu : 15:19:22 wib Posisi : 9.46 LS dan BT Kedalaman : 33 km Magnitude : 6.8 SR. 2). Data Kedalaman Laut Daerah yang dihitung dibatasi dari BT dan LS dengan konsentrasi beberapa kota pengamatan di sebelah selatan Jawa. Jawa Barat : Ujung Genteng : 7.33 o LS dan o BT Sindang Barang : 7.45 o LS dan o BT Karang Anyar : 7.75 o LS dan o BT Kelapa Genep : 7.81 o LS dan o BT Sindang Sari : 7.79 o LS dan o BT 7

8 Pangandaran : 7.74 o LS dan o BT Jawa Tengah : Cilacap : 7.71 o LS dan o BT Karang Bolong : 7.75 o LS dan o BT Jogjakarta : Glagah : 7.89 o LS dan o BT Parangtritis : 8.01 o LS dan o BT Dari peta kontur kedalaman laut, diperoleh data profil kedalaman laut dari episenter menuju tiap-tiap kota yang diamati sebagai berikut Metode Penelitian dimana : Thorne Lay dan Terry C.Wallace merumuskan kecepatan gelombang tsunami, yaitu : v = kecepatan gelombang tsunami (m/s). g = kecepatan gravitasi bumi (10 m/s 2 ). h = kedalaman laut (m). v g. h (3.1) Bila episenter dianggap sebagai asal mula terbentuknya tsunami di lautan, maka bila profil kedalaman laut dari epicenter ke kota di pesisir laut diketahui, maka dapat dibuat grafik hubungan kecepatan terhadap jarak. Untuk memudahkan perhitungan kecepatan gelombang tsunami maka diwakili oleh kecepatan rata-ratanya, melalui perhitungan dengan rumus : x v( x) dx v 0 x Dalam prakteknya, perhitungan di atas disederhanakan menjadi : (3.2) (v(x1). x v(x2). x... v(xn). x) v n - 1 (v0 v1 v 2 v3 v n ) x n 1 v( x) n 1 (3.3) 8

9 Untuk mengetahui jarak dari titik episenter ke titk kota pengamatan digunakan perhitungan dengan rumus segitiga bola, yaitu : dimana : Cos = sin e sin e = lintang posisi epicenter. p + cos e cos p = lintang posisi kota pengamatan. e = bujur posisi epicenter. p = bujur posisi kota pengamatan. p cos ( ) (3.4) Dengan didapatnya kecepatan rata-rata gelombang tsunami v, maka waktu penjalaran gelombang tsunami dapat diketahui melalui perhitungan dengan rumus : dimana : t = waktu tempuh / travel time (sec). x = jarak dari epicenter ke kota (m). v = kecepatan rata-rata (m/s). p x t (3.5) v Sedangkan waktu penjalaran gelombang seismik diambil dari Tabel Jeffrey Bullens untuk gempa dangkal ( Normal, h = 33 km ). e IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Analisa Dari tabel profil kedalaman laut dari episenter ke tiap-tiap kota pengamatan, dapat diketahui kecepatannya sebagaimana dipaparkan di dalam tabel-tabel yang ada di bawah ini : 1. Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Ujung Genteng No. Lint ang Buj ur x (meter) h (meter) v (m/s)

10 Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Sindang Barang No. Lint an g Bujur x (meter) h (meter) v (m/s) Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Karang Anyar No. Lint an g Bujur x (meter) h (meter) v (m/s) Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Kelapa Genep No. Lint an g Bujur x (meter) h (meter) v (m/s)

11 5. Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Sindang Sari No. Lint ang Bujur x (meter) h (meter) v (m/s) Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Pangandaran No. Lint an g Bujur x (meter) h (meter) v (m/s) Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Cilacap No. Lint ang Bujur x (meter) h (meter) v (m/s)

12 Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Karang Bolong No. Lint an g Bujur x (meter) h (meter) v (m/s) Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Glagah No. Lint an g Bujur x (meter) h (meter) v (m/s) Data Profil Kecepatan Gelombang Tsunami Episenter Parangtritis No. Lint ang Bujur x (meter) h (meter) v (m/s)

13 Masing-masing tabel dihitung kecepatan rata rata dan waktu penja laran gelombang tsunami untuk setiap kota tempat pengamatan: No. Nama Kota x (meter) v (m/s) t (sekon) 1 Ujung Genteng ,40 2 Sindang Barang ,60 3 Karang Anyar ,00 4 Kelapa Genep ,40 5 Sindang Sari ,80 6 Pangandaran ,00 7 Cilacap ,40 8 Karang Bolong ,20 9 Glagah ,80 10 Parangtritis ,60 No. Selisih waktu tiba antara gelombang tsunami dan gelombang gempa: Nama Kota Waktu Penjalaran Gel.Tsunami (sekon) Waktu Penjal aran Gel.Seismi k (sekon) Selisi h (sekon) Selisi h (menit) 1 Ujung Gent eng 2.600,40 35, , Sindan g Barang 1.629,60 32, , Karan g An yar 1.818,00 30, Kelapa Gen ep 1.829,40 31, , Sindan g Sari 2.146,80 32, , Pan gandaran 3.414,00 35, ,

14 7 Cilacap 3.341,40 39, , Karan g Bol ong 3.436,20 43, , Gl agah 3.295,80 49, , Parangtritis 3.459,60 52, , Pembahasan Dengan adanya hasil akhir berupa tabel waktu penjalaran gelombang tsunami dan gelombang seismik, maka telah diketahui berapa lama waktu penjalaran gelombang tsunami untuk mencapai daratan atau pantai di sepanjang pesisir pantai sebelah selatan Jawa (kotakota yang diamati). Hal ini menghasilkan selisih waktu yang cukup besar antara waktu datang gelombang tsunami dan waktu datang gelombang gempa. Dari hasil perhitungan diperoleh selisih waktu tersebut antara menit. Hal ini menunjukkan bahwa setelah dirasakan adanya gempa, masyarakat di pesisir pantai masih memiliki cukup waktu dalam melakukan evakuasi sebagai tindakan penyelamatan. V. KESIMPPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan a). Selisih waktu datang antara gelombang tsunami dan gelombang gempa pada kota-kota yang diamati : Ujung Genteng = Sindang Barang = Karang Anyar = Kelapa Genep = Sindang Sari = Pangandaran = Cilacap = Karang Bolong = Glagah = Parangtritis = b). Dengan waktu yang cukup antara 26 sampai 56 menit, masih memungkinkan bagi masyarakat yang bermukim di pantai untuk menjauh dari pantai dan menuju ke tempat yang lebih tinggi untuk menyelamatkan diri dari kejaran gelombang tsunami. 14

15 5.2. Saran a). Hasil kesimpulan tersebut dapat digunakan sebagai informasi perkiraan waktu yang diperlukan untuk mengevakuasi penduduk pantai sebelum gelombang tsunami datang. b). Tsunami yang telah terjadi di Pangandaran akibat gempa pada tanggal 17 Juli 2006 yang telah menelan banyak kurban jiwa dan harta hendaknya menjadi pelajaran bagi masyarakat setempat agar lebih waspada untuk masa yang akan datang. DAFTAR PUSTAKA Alonso-Finn Fundamental University Physiscs. United States of America: Addison- Wesley Publishing Company. Jeffreys Near Earthquake Tables. Thorne Lay, Terry C. Wallace. 1995, Modern Global Seismology. London : United Kingdom Edition. Lea Prasetyo, Dra Dasar-Dasar Fisika Universitas, Jakarta : Erlangga. Gunawan Ibrahim, Subarjo, Pengetahuan Seismologi, Jakarta : Badan Meteorologi dan Geofisika. Resty Herdiani R Estimasi Medan Waktu Penjalaran Gelombang Tsunami Gempa Bumi Pangandaran 17 Juli 2006, Jakarta : Akademi Meteorologi dan Geofisika. Ajeng Budi A Seilisih Waktu Tempuh Gelombang Tsunami dan Gelombang Gempa Bumi Aceh 26 Desember 2004, Jakarta : Akademi Meteorologi dan Geofisika. 15

16 LAMPIRAN 1: 16

17 LAMPIRAN 2: PETA KONTUR KEDALAMAN LAUT 17

18 LAMPIRAN 3: JEFFREYS' NEAR-EARTHQUAKE TABLE Depth- Normal S-P Secs Distance km P-H Secs S-P Secs Distance km P-H Secs S-P Secs Distance km P-H Secs : : : : :00.0 1: : :01.2 1: : :02.6 1: : :03.9 1: : :05.2 1: : :06.5 1: : :07.7 1: : :09.9 1: : :10.3 1: : :11.6 1: : :12.9 1: : :14.2 1: : :15.4 1: : :16.7 1: : : :17.9 1: : : :19.2 1: : : :20.4 1: : : :21.7 1: : : :23.0 1: : : :24.2 1: : : :25.5 1: : : :26.7 1: : : :28.0 1: : : :29.4 1: : : :30.7 1: : : :32.0 1: : : :33.2 1: : : :34.6 1: : : :35.9 1: : : :37.2 1: : : :38.5 1: : : :39.8 1: : : :41.1 1: : : :42.4 1: : : :43.6 1: : : :45.0 2: : : :

19 19