BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Secara tektonik, Indonesia terletak pada pertemuan lempeng Eurasia, lempeng Indo-Australia, lempeng Pasifik, dan lempeng mikro Filipina. Interaksi antar lempeng mengakibatkan terakumulasinya stress atau tekanan pada sebagian kerak benua maupun kerak samudera. Jika tekanan tersebut melewati batas elastisitas suatu batuan maka batuan tersebut akan patah menghasilkan gempabumi dan energi akan dilepaskan ke segala arah menjadi gelombang seismik. Pada tanggal 27 Mei 2006 pukul 05:53 WIB, Yogyakarta dan sekitarnya diguncang gempabumi dengan kekuatan 5,9 SR (Mw 6,3). Sebanyak korban meninggal dunia dan lebih dari rumah rusak berat (Gambar 1.1) (Suzetta, 2006). Gambar 1.1 Kerusakan bangunan di daerah Bantul, Yogyakarta akibat gempabumi Yogyakarta, Mw 6,3, 27 Mei 2006 yang terjadi pada pukul 05:53 WIB (Suzetta, 2006). Dampak kerusakan yang ditimbulkan oleh gempabumi sangat bergantung pada beberapa parameter, diantaranya jarak terhadap episenter gempabumi, hiposenter, magnitudo, lama getaran gempabumi, frekuensi getaran tanah, kondisi geologi setempat, kelenturan dan kekuatan bangunan (Sadisun, 2008). Hiposenter- 1

2 2 hiposenter gempabumi bermunculan di struktur patahan penyebab suatu gempabumi. Oleh sebab itu, penelitian geologi dan geofisika perlu dilakukan untuk memodelkan geometri patahan penyebab gempabumi Yogyakarta 2006 dengan mendelineasi distribusi hiposenter gempa-gempa susulan yang muncul setelah gempa utama 27 Mei Gambar 1.2 Data lokasi episenter mainshock (gempa utama) dari tujuh lembaga pengamat gempabumi dunia dan gempa susulan (aftershock) Yogyakarta 2006 oleh BMG, serta data mekanisme sumber yang dikeluarkan oleh NEIC, NEID, Harvard (Natawidjaja, 2016). Kejadian gempabumi Yogyakarta 2006 terdapat gempa awalan (foreshocks), gempa utama (mainshock), dan gempa susulan (aftershocks). Gempa awalan dapat menjadi indikator peringatan untuk gempabumi yang magnitudonya lebih besar. Gempa utama merupakan gempabumi dengan magnitudo terbesar yang hanya terjadi satu kali dalam suatu kejadian gempabumi di suatu daerah. Gempa susulan adalah gempa-gempa bermagnitudo lebih kecil dari gempa utama dan muncul setelah gempa utama. Gambar 1.2 memberikan informasi posisi episenter gempa utama (mainshock) yang dikeluarkan oleh tujuh lembaga

3 3 pengamat gempabumi dunia, beberapa saat setelah kejadian gempabumi. Dari gambar tersebut, distribusi episenter gempa susulan yang dikeluarkan oleh Badan Meteorologi Klimatologi Geofisika (BMKG) tidak dapat dilineasi, karena tidak menunjukkan pola kelurusan tertentu. Hal ini disebabkan kurangnya stasiun seismometer yang melingkupi daerah penelitian, di mana Daerah Istimewa Yogyakarta hanya memiliki dua stasiun seismik yang digunakan BMKG, seperti YOGI di koordinat -7,8167 LU, 110,2947 BT, 176 m dan UGM di koordinat - 7,9125 LU, 110,5219 BT, 222,4 m (BMKG). GFZ (GeoForschungZentrum) bersama dengan Divisi Seismologi BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) dan UGM (Universitas Gadjah Mada) Yogyakarta kemudian memasang jaringan seismometer lokal mulai tanggal 29 Mei Jaringan seismometer tersebut mencakup area terdampak bencana gempabumi di sekitar Sungai Opak yang juga diperkirakan sebagai lokasi kemungkinan munculnya gempa-gempa susulan. Setelah dilakukan perhitungan hiposenter dari data rekaman tersebut, diperoleh penyebaran hiposenter gempagempa susulan berada di sebelah timur dengan jarak km dari Sesar Opak (Walter, dkk., 2008). (a) Gambar 1.3 (a) Distribusi episenter sebelum relokasi menggunakan Hypo71. (b) Distribusi episenter setelah relokasi menggunakan HypoDD (Anggraini, 2013). Anggraini (2013) juga melakukan penelitian menggunakan data rekaman jaringan seismometer lokal tersebut, dengan merelokasi hiposenter gempa susulan (b)

4 4 dari tanggal 4-11 Juni 2006 dengan metode double-difference. Orientasi struktur Timur Laut-Barat Daya penyebab gempabumi Yogyakarta 2006 semakin jelas dibandingkan dengan distribusi hiposenter yang dihasilkan oleh Hypo71 (Gambar 1.3). Distribusi episenter gempa susulan setelah relokasi memiliki resolusi vertikal ~600 m dan resolusi horizontal ~300 m. Penelitian tersebut menambah informasi lokasi struktur patahan penyebab gempabumi Yogyakarta 2006 yaitu kemungkinan berada di sebelah timur dari Sesar Opak. Gambar 1.4 Ilustrasi zona rekahan gempabumi sinistral yang menggeser Jembatan Pleret di Bantul berkorelasi dengan keberadaan Patahan Opak (Natawidjaja, 2016). Biasanya, ahli geologi dapat memperkirakan lokasi keberadaan patahan penyebab gempabumi dengan melihat bukti rekahan tektonik di lapangan. Pada gempabumi Yogyakarta 2006, bukti rekahan tersebut tidak ditemukan di sebelah timur Sesar Opak melainkan ditemukan tepat di sepanjang Sesar Opak, seperti di Jembatan Pleret, Bantul, Yogyakarta. Beberapa alur jejak rekahan tersebut memotong hampir tegak lurus badan jembatan (Gambar 1.4). Di sepanjang aluralur rekahan tersebut terlihat pergeseran yang berarah mendatar-mengiri (sinistral). Dokumentasi data rekahan tektonik ini mengindikasikan keberadaan

5 5 lokasi Sesar Opak sebagai sumber gempabumi Yogyakarta 2006 yang berarah Barat Daya-Timur Laut (Natawidjaja, 2016). Untuk mengkonfirmasi keberadaan patahan yang sebenarnya, maka pada skripsi ini penyelesaian hiposenter gempabumi yang bersifat nonlinier dianalisis menggunakan pendekatan nonlinier juga. Pendekatan nonlinier dengan metode oct-tree importance sampling didasarkan pada analisis statistik. Prinsip dari metode ini adalah menentukan posisi hiposenter dengan menghitung nilai probabilitas setiap sel dalam model tiga dimensi (3D). Dengan demikian distribusi hiposenter gempa susulan yang dihasilkan mampu merepresentasikan keberadaan patahan penyebab gempabumi dan geometri rupture (robekan) akibat gempabumi 27 Mei Keberadaan struktur ini amatlah penting, terutama dalam hal penentuan lokasi atau daerah rawan bencana gempabumi sebagai salah satu upaya dalam mitigasi bencana. Menurut Hecht (2015), struktur octree atau oct-tree adalah struktur data pohon dimana setiap pusat sel induk memiliki delapan pusat sel anak. Octree paling sering digunakan untuk membagi-bagi ruang model 3D secara rekursif. Sedangkan importance sampling menurut Lomax (2009) merupakan prosedur pengambilan sampel yang menggambarkan sampel-sampel yang mengikuti PDF (Probability Density Function) dari inversi, optimisasi ataupun pendekatan lain. Software yang menyediakan metode ini, yaitu NonLinLoc (Lomax, 2001) yang juga menyediakan metode pendekatan nonlinier lain, seperti grid search dan metropolis Gibbs sampling. 1.2 Batasan Masalah Batasan masalah yang digunakan pada penelitian ini adalah: 1. Katalog waktu tiba gelombang P dan S yang digunakan adalah katalog gempa susulan Yogyakarta 3 7 Juni 2006 berdasarkan Anggraini, 2013 dari rekaman jaringan sementara 12 seismometer. 2. Model kecepatan yang digunakan adalah model kecepatan 1D yang diasumsikan model homogen isotropis secara lateral berdasarkan studi

6 6 tomografi proyek MERAMEX (MERapi AMphibious EXperiments) oleh Wagner, dkk., Estimasi lokasi hiposenter menggunakan fungsi likelihood Least Square-L2 yang disediakan oleh perangkat lunak NonLinLoc Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Menentukan hiposenter dari data gempa susulan Yogyakarta 2006 menggunakan prinsip oct-tree importance sampling. 2. Identifikasi struktur patahan dari sebaran hiposenter gempa susulan. 3. Melihat perkembangan robekan (rupture) dari sebaran hiposenter gempa susulan Yogyakarta 3-7 Juni Manfaat Manfaat dari hasil penelitian ini bagi perkembangan ilmu geofisika yaitu memberikan pengetahuan mengenai aplikasi program NonLinLoc (Nonlinear Location) Versi 6 dalam menyelesaikan masalah penentuan lokasi hiposenter gempabumi lokal. Lokasi hiposenter gempa susulan yang diperoleh dapat menggambarkan geometri patahan penyebab gempabumi 27 Mei Keberadaan patahan tersebut pada peta tingkat kerawanan bencana gempabumi dapat menjadi bahan pertimbangan dalam merencanakan pembangunan suatu wilayah ke depannya. Dengan demikian, dampak negatif yang ditimbulkan dari gempabumi dapat dikurangi.