Kata kunci : Tsunami, Tsunami Travel Time (TTT), waktu tiba, Tide Gauge

Transkripsi

1 Analisis Penjalaran dan Ketinggian Gelombang Tsunami Akibat Gempa Bumi di Perairan Barat Sumatera dengan Menggunakan Software Tsunami Travel Time (TTT) Retno Juanita M Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret Surakarta Abstrak Telah dilakukan penelitian penjalaran dan ketinggian gelombang tsunami akibat gempa bumi di perairan barat Sumatera dengan menggunakan software Tsunami Travel Time (TTT). Data gempa yang digunakan adalah 24 Desember 2004, 28 Maret 2005, 10 April 2005 dan 16 Agustus 2009 dengan stasiun yang digunakan untuk pengamatan antara lain Stasiun Meulaboh, Stasiun Padang, Stasiun Sibolga dan Stasiun Teluk Dalam. Selain stasiun pengamatan tersebut, digunakan titik di daerah Belawan, Kagolagoh, Gunung Sitoli, Sabang dan Lhonga untuk mengetahui gelombang tsunami tiba di daerah tersebut. Daerah tercepat yang diterjang gelombang tsunami saat gempa 24 Desember 2004 adalah Meulaboh dengan waktu 26 menit 33 sekon, daerah tercepat yang diterjang gelombang tsunami saat gempa 28 Maret 2005 adalah Gunung Sitoli dengan waktu 44 menit 48 sekon daerah tercepat yang diterjang gelombang tsunami saat gempa 10 April 2005 adalah Padang dengan waktu 47 menit 12 sekon dan daerah tercepat yang diterjang gelombang tsunami saat gempa 16 Agustus 2009 adalah Padang dengan waktu 44 menit 42 sekon. Cara untuk mengetahui ketinggian gelombang tsunami yaitu dengan melihat Sea Level Monitoring, alat unkur ketinggian tsunami dipasang pada waktu akhir 2005 sehingga ketinggian air saat tsunami hanya dapat dilihat mulai awal Ketinggian air saat gempa 16 Agustus 2009 di Kep. Mentawai waktu kejadian gempa, pasang surut berada pada posisi pasang naik dan di stasiun pengamatan pasang surut terjadi perubahan pola harian dimana air surut 0 meter kemudian naik mencapai -1,5 meter Kata kunci : Tsunami, Tsunami Travel Time (TTT), waktu tiba, Tide Gauge 1. Pendahuluan Negara Indonesia merupakan negara kepulauan yang terdiri dari pulau dengan dibatasi oleh lautan dan berada dipertemuan tiga lempeng tektonik besar (triple junction plate) yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia dan lempeng pasifik. Dengan melihat kondisi tersebut tidak heran jika di Indonesia sering terjadi gempa didarat maupun dilaut. Salah satu akibat dari gempa yang berada dilaut adalah tsunami. Tsunami adalah gelombang laut yang terjadi karena adanya gangguan implusif pada volume air laut. Gangguan implusif tersebut terjadi akibat adanya deformasi laut secara tiba-tiba, terutama dalam arah vertikal. Deformasi tersebut apat disebabkan oleh tiga sumber utama, yaitu gempa bumi, letusan gunung berapi, dan longsoran di dasar laut (Iida and Iwasaki,1983). Di Indonesia sendiri banyak terdapat daerah yang rawan terkena tsunami yaitu pulau sumatera, pulau jawa, sulawesi, papua dan kepulauan halmahera. Berdasarkan peta bencana yang disusun Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) dan instansi terkait, terdapat 150 kota dan kabupaten di seluruh Indonesia yang berpotensi diterjang tsunami. Salah satu pulau yang sering dilanda gempa dan tsunami adalah pulau sumatera, Pulau sumatera yang terletak pada 0 o 00 LU 102 o 00 BT dengan sebelah barat pulau ini adalah pertemuan dua lempeng yaitu Indo-Australia dan lempeng Eurasia yang cukup aktif oleh karena itu di pantai barat pulau sumatera sering terjadi gempa dan tidak sedikit pula yang menyebabkan tsunami dan merupakan daerah rawan tsunami. Riwayat gempa dan tsunami terdahsyad pada abad ini yang terjadi di sumatera yaitu pada 26 Desember 2004 dengan kekuatan gempa sebesar 9,0 SR dengan kedalaman 30m pdengan korban meninggal sebanyak orang bahkan gempa dan tsunami ini dirasakan oleh beberapa negara yaitu Myanmar, Singapura, Sri Langka dan Thailand. Untuk mengetahui waktu yang diperlukan gelombang tsunami dari pusat gempa ke pantai digunakan aplikasi TTT(Tsunami Travel Time). Rumusan masalah dari penelitian ini adalah Bagaimana Bagaimana membuat dan menentukan permodelan waktu tiba penjalaran gelombang tsunami akibat gempa bumi di barat pulau tsumatera serta menentukan ketinggian dari gelombang tsunami. Sedangka tujuannya adalah membuat dan menentukan model waktu tiba penjalaran gelombang tsunami dari pusat gempa hingga ke pantai akibat gempa bumi di perairan barat tsumatera dengan menggunakan Tsunami Travel Time serta menentukan ketinggian gelombang tsunami. Penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk membuat dan menentukan model waktu tiba 1

2 penjalaran gelombang tsunami dari pusat gempa hingga ke pantai akibat gempa bumi di perairan barat tsumatera dengan menggunakan Tsunami Travel Time serta menentukan ketinggian gelombang 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. Kejadian impulsif tersebut terjadi akibat adanya deformasi dasar laut secara tiba-tiba, terutama dalam arah vertikal. Deformasi dasar laut secara tibatiba,terutama dalam arah gempa bumi, letusan gunung api, dan longsoran yang terjadi di dasar laut (Iida and Iwasaki,1983). 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, muka tsunami dapat dianggap sebagai gelombang perairan dangkal atau shallow-water wave (Imamura,1996). Gelombang semacam ini menjalar dengan kecepatan ( ) bergantung pada kedalaman laut ( ) dengan rumusan : (1) Tsunami dapat terjadi apabila terdapat sebuah gangguan yang menyebabkan sejumlah besar air (laut) mengalami perpindahan. Berpindahnya sejumlah besar air itu bisa disebabkan gempa yang diakibatkan oleh tabrakan lempeng didasar laut, tanah longsor yang terjadi di dalam laut, aktivitas gunung api di bawah laut yang memuntahkan material di dalam laut dan jatuhnya meteor di dalam laut. Gempa Bumi Gempa bumi terjadi dibawah laut merupakan faktor yang paling sering mengakibatkan tsunami. Gempa yang disebut gempa tektonik ini kebanyakan diakibatkan oleh bergeraknya lempeng bumi itu menabrak lempeng yang lain didasar laut. Lempeng tersebut mengalami pematahan atau penyusupan lempeng yang satu kebawah lempeng yang lain (daerah subduksi). Gerakan vertikal ini menyebabkan dasar laut naik dan turun secara tiba-tiba, sehingga kesetimbangan air diatasnya menjadi terganggu. Apabila kesetimbangan air diatasnya 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. Longsor Bawah Laut Longsor bawah laut yaitu peristiwa 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 disekitar longsoran mengalami perubahan ketinggian permukaan air secara mendadak. Air yang berubah ketinggiannya itu kemudian menggunakan energidar longsoran untuk kemudian membuat gelombang besar yang menerjang ke arah pantai. Proses ini mengakibatkan palung laut dan pegunungan. Tsunami karena longsoran bawah laut dikenali dengan tsunamic submarine landslide. 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 yang beada dilautan. Syarat utama yang harus dipenuhi agar terjadi tsunami yaitu, aktivitas vulkanis yang terjadi berskala besar. Sehingga gelombang kejut dan material yang keluat dari dalam gunung (baik material dari semburan gunung berupa batuan piroclastic ataupun material dari tubuh gunung itu sendiri yang hancur karena ledakan yang yang sangat besar) dapat menimbulkan gangguan pada perairan di sekelilingnya dan berakhir dengan munculnya gelombang tsunami. Meteor Meteor merupakan faktor yang jarang terjadi Kejadian ini pernah terjadi pada saat masa prasejarah. Pada saat itu di bumi dipenuhi dinosaurus. Pada dasarnya meteor yang jatuh di bumi terutama jatuh di lautan akan akan menimbulkan gelombang kejut yang sangat besar, bahkan air pun dapat terbawa olehnya. Bekas dari tabrakan bahkan yang menyebabkan kubah besar di asar laut yang kemudian terisi air dan air kembali membalik ke daratan (Sutowijoyo,2005). Tide Gauge Tide gauge merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan otomatis. Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang kemudian direkam ke dalam komputerpaling menakutkan karena dapat menyebabkan kehancuran yang menyeluruh. 2. Metodologi Penenlitian Dalam penelitian ini, daerah yang dijadikan area penelitian adalah perairan barat sumatera. Untuk melakukan penelitian ini, peralatan yang digunakan sebagai sarana untuk menunjang dalam pengolahan data adalah seperangkat komputer, software Tsunami Travel Time dan microsoft exel. Data gempa yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari data base Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Yogyakarta dengan spesifikasi sebagai berikut: Gempa tanggal 26 Desember 2004 pada origin time ; latitude 3,295 longitude 95,982; kedalaman gempa 30km; magnitude 9SR; Aceh. 2

3 Gempa 28 Maret 2005 pada origin time 2,085; latitude 2,085 longitude 97,108; kedalaman 30km;magnitude 8,6 SR; Nias Gempa 10 April 2005; pada origin time ; latitude -1,644 longitude 99,607; kedalaman 19km; magnitude 6,7SR; Kep. Mentawai Gempa 16 Agustus 2009; pada origin time ; latitude -1,47 longitude 99,49; kedalaman 32 km; magnitude 6,9SR; Kep. Mentawai. infra struktur. Gempa yang dirasakan bukan hanya dirasakan di Indonesia (khususnya Aceh) namun juga dirasakan sampai Bangladesh, India, Myanmar, Thailand, Singapura dan Maladewa. Mulai Pengumpulan data pembangkit tsunami Menentukan stasiun-stasiun yang akan digunakan Pembuatan pemodelan penjalaran tsunami Pembuatan Laporan Analisis Gambar 1. Bagan Pengolaha Data Stasiun yang digunakan untuk pengamatan antara lain Stasiun Meulaboh, Stasiun Padang, Stasiun Sibolga dan Stasiun Teluk Dalam. Selain stasiun pengamatan tersebut, digunakan titik di daerah Belawan, Kagolagoh, Gunung Sitoli, Sabang dan Lhonga untuk mengetahui gelombang tsunami tiba di daerah tersebut. 3. Hasil dan Pembahasan Travel time merupakan waktu yang dibutuhkan oleh gelomang tsunami menjalar dari pusat/ sumber tsunami ke suatu titik tertentu yang terletak di laut atau di pantai. Proses simulasi dari Tsunami Travel Time (TTT) terdiri dari tiga tahap yaitu proses pembuatan model grid, proses pembuatan peta penjalaran gelombang tsunami dan proses pembuatan estimasi waktu tiba gelombang tsunami. Data yang digunakan untuk masukan adalah data bathimetri. Interval bathimetri yang digunakan adalah 2 menit, hasil dari Tsunami Travel Time adalah sebagai berikut: Gambar 2. Peta penjalaran gelombang tsunami saat gempa 26 Desember 2004 Tabel 1. Travel time model bathimetri 2 menit gempa 26 Desember 2004 Lokasi Lat Long Arrival Jarak Belawan h 00m 27s 714,81 Sibolga h 21m 03s 371,53 Kagolagoh h 34m 07s 405,14 Gunung Sitoli h 03m 28s 197,10 Teluk Dalem h 02m 24s 390,45 Meulaboh h 26m 33s 54,05 Padang h 03m 05s 698,17 Sabang h 56m 37s 259,31 Lhonga h 53m 24s 197,92 Meulaboh yaitu dengan waktu 26 menit 33 sekon dengan jarak dari pusat gempa 54,25 km. Daerah yang paling akhir terkena gelombang tsunami adalah Belawan dengan waktu tempuh 4 jam 27 sekon, jarak dengan pusat gempa sejauh 714,81 km. 3.2 Gempa 28 Maret 2005 Pada tanggal 28 Maret 2005 terjadi gempa di Nias pukul 16:09:37 dengan magnitude gempa sebesar 8,6 SR pada kedalaman 30km, latitude 2,085 longitude 97,108. Lokasi episentrum gempa berada di pantai barat sumatera, tepatnya di pulau Nias. Gempa dengan magnitude 8,6 SR termasuk dalam kategori gempa bumi sangat besar dengan dampak di sekitarnya dapat merusak infrastruktur. 3.1 Gempa 26 Desember 2004 Pada tanggal 26 Desember 2004 terjadi gempa di Aceh pukul dengan magnitude gempa sebesar 9SR pada kedalaman 30km, latitude 3,295 longitude 95,982. Lokasi episentrum gempa berada di pantai barat sumatera, tepatnya di pulau Simeule. Gempa dengan magnitude 9SR termasuk dalam kategori gempa bumi sangat besar dengan dampak di sekitarnya dapat merusak 3

4 4 Gambar 3. Peta penjalaran gelombang tsunami saat gempa 28 Maret 2005 Tabel 1. Travel time model bathimetri 2 menit gempa 28 Maret 2005 Lokasi Latitude Longitude Arrival Jarak Belawan h 32m 13s 905,16 Sibolga h 26m 12s 203,55 Kagolagoh h 10m 13s 205,41 Gunung Sitoli h 44m 48s 114,08 Teluk Dalem h 57m 55s 185,99 Meulaboh h 05m 55s 237,22 Padang h 53m 10s 499,70 Sabang h 40m 04s 449,31 Lhonga h 34m 14s 397,92 Gunung Sitoli yaitu dengan waktu 44 menit 48 sekon dengan jarak dari pusat gempa 114,08 km. Daerah yang paling akhir terkena gelombang tsunami adalah Belawan dengan waktu tempuh 4 jam 32 menit 12 sekon, jarak dengan pusat gempa sejauh 905,16 km. 3.3 Gempa 10 April 2005 Pada tanggal 10 April 2005 terjadi gempa di Mentawai pukul 10:29:11dengan magnitude gempa sebesar 6,7 SR pada kedalaman 19 km, latitude -1,644 longitude 99,607. Lokasi episentrum gempa berada di pantai barat sumatera, tepatnya di pulau Nias. Gempa dengan magnitude 6,7 SR termasuk dalam kategori gempa bumi cukup besar dengan dampak dapat merusak suatu wilayah. Gambar 4. Peta penjalaran gelombang tsunami saat gempa 10 April 2005 Tabel 3. Travel time model bathimetri 2 menit gempa 10 April 2005 Lokasi Latitude Longitude Arrival Jarak Belawan h 18m 57s 905,16 Sibolga h 40m 10s 867,33 Kagolagoh h 37m 57s 355,50 Gunung Sitoli h 28m 23s 399,76 Teluk Dalem h 04m 23s 331,81 Meulaboh h 58m 58s 758,57 Padang h 47m 12s 98,51 Sabang h 15m 08s 980,02 Lhonga h 13m 23s 918,53 Padang yaitu dengan waktu tempuh 47 menit 12 sekon dengan jarak dari pusat gempa 98,51 km dan waktu terlambat adalah Belawan dengan waktu tempuh 5jam 18menit 5 sekon serta jaraknya 905,16 km. 3.4 Gempa 16 Agustus 2009 Pada tanggal 16 Agustus 2009 terjadi gempa di Aceh pukul 07:38:21 dengan magnitude gempa sebesar 6,9 SR pada kedalaman 6,9 km, latitude -1,47 longitude 99,49. Lokasi episentrum gempa berada di pantai barat sumatera, tepatnya di pulau Mentawai. Gempa dengan magnitude 6,9 SR termasuk dalam kategori gempa bumi cukup besar dengan dampak dapat merusak suatu wilayah. Gambar 5. Peta penjalaran gelombang tsunami saat gempa 16 Agustus 2009 Lokasi Latitude Long Arrival Jarak Belawan h 21m 35s 1.127,56 Sibolga h 38m 41s 406,70 Kagolagoh h 36m 26s 362,15 Gunung Sitoli h 30m 59s 406,37 Teluk Dalem h 06m 42s 334,51 Meulaboh h 01m 35s 764,03 Padang h 44m 42s 127,22 Sabang h 17m 46s 982,08 Lhonga h 16m 00s 924,67 Tabel 4. Travel time model bathimetri 2 menit gempa 16 Agustus 2009 Padang yaitu dengan waktu tempuh 44 menit 42 sekon dengan jarak dari pusat gempa 1.127,56 km dan terlambat adalah Belawan dengan waktu tempuh 5 jam 21 menit 35 sekon yang berjarak 267,40 km. Gambar. 6. Grafik pasang surut air Sibolga

5 Sea level monitoring pada stasiun Sibolga menunjukkan peningkatan ketinggian air saat gempa. Gempa terjadi saat 07:38:21 dan gelombang tiba di Sibolga 2 jam 38 menit 41 sekon jadi gelombang datang di perairan Sibolga pukul 10:17:02. Dari pengamatan pasang surut air laut di Sibolga diperoleh informasi adanya perubahan pola pasang surut harian. Dapat digambarkan pada waktu kejadian gempa, pasang surut berada pada posisi pasang naik dan di stasiun pengamatan pasang surut terjadi perubahan pola harian dimana air surut 0 meter kemudian naik mencapai -1,5 dengan ketinggian 2,4 meter. Hal ini memberikan kesimpulan bahwa di perairan sibolga tidak terpengaruh oleh gempa tersebut, jika dilihat perairan barat sibolga terhalang oleh sebuah pulau jadi tidak begitu terpengaruh oleh gelombang tsunami dengan intensitas kecil. Analisis Keseluruhan Waktu tempuh yang dibutuhkan gelombang tsunami memang berbanding lurus dengan jarak, semakin pendek jarak dengan pusat gempa maka semakin cepat pula gelombang tsunami datang begitu pula sebaliknya semakin jauh jaraknya maka semakin lama gelombang tsunami tiba. Selain tentang jarak, kedalaman laut juga menjadi faktor penentu kecepatan air. Sesuai dengan persamaan (2.1) semakin dalam perairan atau semakin besar nilai kedalaman dari laut maka kecepatan gelombang tsunami semakin cepat. Bila dilihat pada data-data pada Tabel 4.1 hingga Tabel 4.4 daerah Belawan merupakan daerah terakhir yang terakhir diterjang oleh gelombang tsunami, ini dikarenakan lokasi belawan yang berada di bagian timur dari pulau sumatera yang membuat distribusi air/gelombang tsunami membutuhkan waktu lama untuk menuju daerah Belawan. Sibolga merupakan stasiun yang berada di Sumatera bagian barat, akan tetapi stasiun sibolga mencatat waktu yang cukup lama jika dibandingkan dengan stasiun-stasiun lain yang berada di sekelilingnya seperti Kagolagoh, Gunung Sitoli dan Teluk Dalam. Jika dilihat lebih detail, ternyata stasiun Sibolga terhalang oleh sebuah pulau sehingga membuat gelombang tsunami lebih lambat tercatat pada stasiun. laut, Morfologi dan kemiringan muka pantai d Penghalang 4. Kesimpulan Dari penelitian Analisis Penjalaran dan Ketinggian Gelombang Tsunami Akibat Gempa Bumi di Perairan Barat Sumatera dengan Menggunakan Software Tsunami Travel Time (TTT) dapat disimpulkan : 1. Proses simulasi terdiri dari tiga tahap yaitu proses pembuatan model grid, proses pembuatan peta penjalaran gelombang tsunami dan proses pembuatan estimasi waktu tiba gelombang tsunami. Dari Tsunami Travel Time (TTT) dapat ditentukan daerah tercepat yang diterjang oleh gelombang tsunami yaitu : tsunami saat gempa 24 Desember 2004 adalah Meulaboh dengan waktu 26 menit 33 sekon. tsunami saat gempa 28 Maret 2005 adalah Gunung Sitoli dengan waktu 44 menit 48 sekon. tsunami saat gempa 10 April 2005 adalah Padang dengan waktu 47 menit 12 sekon. tsunami saat gempa 16 Agustus 2009 adalah Padang dengan waktu 44 menit 42 sekon. 2. Salah satu cara untuk mengetahui ketinggian gelombang tsunami yaitu dengan melihat Sea Level Monitoring, alat unkur ketinggian tsunami dipasang pada waktu akhir 2005 sehingga ketinggian air saat tsunami hanya dapat dilihat mulai awal Ketinggian air saat gempa 16 Agustus 2009 di Kep. Mentawai waktu kejadian gempa, pasang surut berada pada posisi pasang naik dan di stasiun pengamatan pasang surut terjadi perubahan pola harian dimana air surut 0 meter kemudian naik pada titik -1,5 dengan ketinggian 2,4 meter. 5. Saran Dalam penelitian berikutnya sebaiknya letak stasiun-stasiun yang digunakan lebih diperhatikan mengenai jarak dan posisi longitude dan latitude harus berada di laut agar tidak mempengaruhi hasil dari waktu tiba tsunami karena akan disesuaikan engan bathimetri dasar laut 6. Daftar Pustaka Gambar posisi stasiun Sibolga Faktor yang mempengaruhi kecepatan gelombang tsunami adalah kedalaman laut, Topografi dari dasar Iida, K. And T. Iwasaki, Tsunami : Their Science and Engineering, Terra Sciencetific Publishing Company, Tokyo Imamura, F., E Utilization of Numerical Simulation to Mitigate Tsunami Disaster preccending of the International Workshop on Tsunami Modeling and its Aplication for Coastal Zone Development, Jakarta, November 27, Sutowijoyo Tsunami, Karakteristik dan pencegahannya vol.3/xvii/maret. 5