PENGARUH GEMPA TEKTONIK TERHADAP AKTIVITAS GUNUNGAPI : STUDI KASUS G. TALANG DAN GEMPABUMI PADANG 30 SEPTEMBER 2009

Transkripsi

1 PENGARUH GEMPA TEKTONIK TERHADAP AKTIVITAS GUNUNGAPI : STUDI KASUS G. TALANG DAN GEMPABUMI PADANG 30 SEPTEMBER 2009 Ahmad BASUKI., dkk. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi Sari Terjadinya suatu gempa tektonik sering dikaitkan dengan aktivitas gunungapi yang terjadi di daerah tersebut. Terjadinya letusan, peningkatan temperatur fumarola, atau peningkatan asap kawah diperkirakan dapat dipicu oleh gempa tektonik yang terjadi beberapa waktu sebelumnya. Gunung Talang merupakan gunungapi aktif yang berada di Sumatera Barat. Letusan tanggal 12 April 2005 diduga dipicu oleh terjadinya gempabumi Mentawai tanggal 10 April Namun gempabumi Padang tanggal 30 September 2009 dengan Mw = 7.6 tidak memicu terjadinya letusan Gunung Talang. Diperkirakan pengaruh gempabumi di Padang terhadap aktivitas Gunung Talang hanya sebatas pada terjadinya gempa-gempa dangkal yang menyebabkan adanya retakan-retakan sehingga terjadi pelepasan tekanan ke permukaan. Kata kunci : Gunung Talang, Gempabumi Padang, Gempabumi Mentawai Pendahuluan Terjadinya gempa tektonik dengan magnituda lebih dari 5 skala Richter pada saat ini menjadi perhatian semua pihak. Selain faktor kebencanaan secara langsung, gempa tektonik tersebut dikhawatirkan akan memicu peningkatan kegiatan suatu gunungapi. Hal ini berdasarkan hipotesa bahwa gunungapi dan gempa tektonik memiliki hubungan yang erat dengan proses yang terjadi dalam suatu lempeng tektonik dan keduanya memiliki interaksi dalam jangka panjang (Bolt, 2006). Hal ini terbukti dengan munculnya busur vulkanik sepanjang jalur subduksi. Selain itu, selang terjadinya gempa dengan Mw >= 6.5 dan letusan besar adalah sebanding, rata-rata berselang sekitar tahun (Hill dkk, 2002). Gempabumi di Padang tanggal 30 September 2009 merupakan gempa tektonik yang dikhawatirkan akan memicu terjadinya letusan G. Talang. Dengan Mw= 7.6 dan jarak antara epicenter gempa dengan pusat aktivitas G. Talang sekitar 96 km dikhawatirkan mampu memberikan pengaruh terhadap sistem magma G. Talang. Gambar 1. Peta lokasi Gunung Talang Gunung Talang sendiri merupakan salah satu gunungapi yang aktivitas vulkaniknya dipengaruhi oleh aktivitas tektonik di sekitarnya. Erupsi freatik pada 12 April 2005 diperkirakan dipicu oleh gempabumi Mentawai Mw=6.7 pada 10 April Posisi gunungapi yang berada di tengah sesar sumatera yang aktif (Sieh dkk, 2000) semakin meningkatkan kemungkinan terpicunya aktivitas vulknik oleh aktivasi sesar di sekitarnya. Namun gunungapi merupakan suatu sistem yang dapat terinteraksi dengan sekitarnya dalam skala yang berbeda (Eggert dkk, 2009). Manifestasi dari aktivitas vulkanik yang terpicu oleh aktivitas tektonik dapat terjadi dalam selang waktu dan jarak yang berbeda-beda. Suatu letusan dapat dipicu oleh gempa tektonik yang terjadi beberapa saat Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : Hal :11

2 sebelumnya ataupun yang berselang beberapa tahun sebelumnya, selain itu dapat pula terpicu oleh gempa dengan epicenter yang berada disekitarnya maupun oleh gempa yang berjarak ratusan kilometer dari pusat kegiatan gunungapi. Interaksi antara gempa tektonik dengan gunungapi juga ditentukan oleh besarnya perubahan tekanan pada magma yang diakibatkan perubahan tekanan di sekitar gunungapi (Hill dkk, 2002). Sehingga kesulitan muncul ketika menetukan gempa tektonik mana yang telah memicu terjadinya suatu letusan dan syarat dari gempa tektonik yang dapat memicu terjadinya letusan G. Talang. Maksud dari penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh Gempabumi Padang 30 September 2009, terhadap aktivitas vulkanik G. Talang pada saat itu. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat berguna dalam pemantauan kegiatan G. Talang sebagai bagian dari mitigasi bencana letusan gunungapi. Metodologi Metoda yang digunakan dalam menentukan pengaruh gempabumi Padang 2009 terhadap aktivitas vulkanik G. Talang adalah metode visual, seismik, dan deformasi. Penelitian dengan metoda visual dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap perubahan aktivitas hembusan yang berada di puncak dan lereng G. Talang. Aktivitas hembusan asap yang dipantau adalah Kawah Gabuo Atas, Kawah Utara, Kawah Selatan, dan Kawah Kapundan Panjang. Pengunaan metoda seismik, yaitu dengan memasang 3 stasiun seismik temporer dan 1 stasiun seismik permanen, bertujuan untuk memantau kegempaan G. Talang. Metoda deformasi dilakukan dengan survey GPS (Global Positioning System) dan EDM (Electro-optic Distance Measurement). Survey ini merupakan pengukuran secara teliti koordinat beberapa titik bencmark serta jarak antara baseline yang kemudian dibandingkan dengan pengukuran sebelumnya. Perubahan yang terjadi akan menentukan arah dan besar deformasi yang terjadi pada G. Talang. Gambar 2. Peta sebaran titik GPS dan stasiun seismik Analisis dan Hasil Sumber gempa tektonik di sekitar G. Talang adalah Sesar Sumatra dan jalur subduksi di pantai barat Sumatra. Gunung Talang sendiri terletak di Sesar Sumatra segmen Sumani, dengan akumulasi strain pada tahun 1990an sekitar mm/tahun (Sieh dkk, 2000). Tercatat sejak tahun 2005 terdapat 7 kali gempa tektonik dengan momen magnitude lebih dari 6 dengan jarak episenter dengan kawah G. Talang berkisar km (sumber :USGS). Gempa Padang dengan M w = 7.6 terjadi pada tanggal 30 September 2009 mekanismenya berupa sesar naik dan terekam oleh stasiun seismik G. Talang pada pukul 17:16:29 WIB dengan intensitas VI pada skala MMI. Kedalaman gempa sekitar 81 km dengan episenter 60 km dari kota Padang dan 95 km dari kawah G. Talang. (sumber :USGS). Sumber gempa terjadi di dalam slab yang menunjam (intra-slab earthquake). Hal :12 Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : 12-17

3 Gambar 3. Posisi hiposenter gempabumi Padang 2009 Pengamatan visual menunjukkan hembusan asap muncul pada saat terjadi gempabumi Padang pada September Gempa vulkanik dengan frekuensi 1 10 Hz meningkat sangat tinggi, dari rata-rata 5 gempa /hari menjadi 95 kejadian pada tanggal 30 September, dan 79 kejadian pada 1 Oktober Jumlah gempa vulkanik tersebut terus mengalami penurunan hingga akhirnya kembali normal pada 5 Oktober menunjukkan sebaran yang berarah baratlaut tenggara, dengan kedalaman berkisar 2 5 km di bawah kawah. Mekanisme focal yang terjadi didominasi sesar naik. Tipe sesar seperti ini terjadi akibat pelepasan tekanan yang umumnya berupa ektrusi magma atau gas ke permukaan (Hidayati dkk, 2008). Jumlah Gempa Sep Sep Oct VA Gempa Padang 09-Sep Sep Oct-09 TJ 09-Sep Sep Oct-09 Tanggal VB Gambar 5. Focal Mekanisme gempa vulkanik G. Talang Oktober 2009 Gambar 4. Grafik kegempaan G. Talang September Oktober 2009 Pemasangan stasiun seismik temporer dilakukan pada tanggal Oktober 2009, dan merekam beberapa gempa vulkanik G. Talang. Episenter gempa vulkanik tersebut Kegempaan G. Talang periode Oktober 2009 ini dibandingkan dengan periode Juli 2009 dan September Pada bulan Juli 2009 diperkirakan tidak ada pengaruh gempa tektonik terasa terhadap aktivitas G. Talang, karena gempa tektonik dengan Mw > 6 terakhir terjadi pada tanggal 22 Nopember 2008 dengan Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : Hal :13

4 jarak sekitar 135 km sebelah baratdaya G. Talang (sumber : USGS). Episenter gempa vulkanik G. Talang bulan Juli 2009 menunjukkan sebaran yang berarah baratlaut tenggara, berkedalaman antara 2 6 km dan didominasi sesar normal. Sesar ini umumnya akibat dari meningkatnya tekanan dalam tubuh gunungapi ketika magma naik menuju kedalaman yang lebih dangkal. Gambar 6. Focal Mekanisme gempa vulkanik G. Talang Juli dan September 2009 Pada bulan September 2009 episenter gempa vulkanik G. Talang masih berarah baratlauttenggara dengan mekanisme focal didominasi sesar naik. Perubahan pola sesar ini diperkirakan pengaruh dari gempabumi Mentawai tanggal 16 Agustus 2009 dengan Mw=6.6 (sumber :USGS). Hasil survey GPS dalam periode sebelum dan sesudah terjadinya Gempa Padang menunjukkan terjadinya deformasi pada tubuh G. Talang. Hasil pengukuran antara bulan Juli Oktober 2009 menunjukkan baseline yang memanjang pada bagian luar dari puncak Gunung Talang, namun terjadi pemendekan pada bagian puncak dengan arah baratlaut tenggara. Interpretasi dari data ini agak sulit dilakukan mengingat terjadi variasi distribusi tekanan. Hal ini bisa terjadi pada gunungapi dengan kawah berada pada daerah patahan (De natale dkk, 1996). Namun, jika melihat dari mekanisme fokal setelah gempa padang terjadi, diperkirakan hal ini terjadi akibat sesar naik yang terjadi di sekitar G. Talang Gambar 7. Hasil survey GPS G. Talang Juli Oktober 2009 Hal :14 Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : 14-17

5 Diskusi Manifestasi gunungapi yang terpicu oleh gempa tektonik dalam banyak kasus hanya menunjukkan peningkatan kegiatan dan tanpa letusan (Eggert dkk, 2009). Gempabumi Mentawai tanggal 10 April 2005 memicu terjadinya peningkatan gempa vulkanik dan letusan tanggal 12 April 2005 (Irawan dkk, 2005). Namun Gempabumi Padang pada 30 September 2009 tidak diikuti oleh letusan. Adanya hembusan pada saat terjadi gempa hanya menunjukkan terjadinya pelepasan gas ke permukaan akibat terjadinya retakan-retakan di permukaan dangkal. Hal ini didukung dengan terjadinya gempa dengan mekanisme sesar naik di sekitar kawah dan data deformasi juga menunjukkan pola sesar naik. Pola sesar naik juga terjadi setelah gempa Mentawai 16 Agustus Gempa-gempa yang terjadi dengan epicenter berarah baratlaut tenggara diperkirakan merupakan aktivasi dari sesar, karena sesuai dengan arah sesar Sumatra, bukan merupakan pengaruh dari aktivasi magma G. Talang. Letusan G. Talang tahun 2005 sendiri merupakan letusan freatik. Letusan ini terjadi akibat pelepasan tekanan uap yang sangat tinggi. Sehingga pada dasarnya pengaruh gempa tektonik terhadap aktivitas vulkanik G. Talang adalah terjadinya aktivasi sesar di kedalaman yang dangkal dan menyebabkan pelepasan tekanan ke permukaan. Pengaruh gempa tektonik terhadap aktivitas gunungapi diterangkan dalam berbagai model, diantaranya adalah model perubahan tekanan statik dan model induksi tekanan dinamik. Semua model interaksi tersebut berpotensi memicu terjadinya letusan dengan syarat sistem magma telah mencapai titik kritis menjelang letusan. Sistem vulkanik yang telah berada pada kondisi kritis sangat mudah terganggu oleh gempa tektonik jauh (Hill dkk, 2002). Hal ini diperkirakan menjadi penyebab mengapa gempabumi Mentawai 10 April 2005 memicu terjadinya letusan sedangkan gempa Padang 30 September 2009 tidak memicu terjadinya letusan. Gambar 8. Epicenter gempabumi Padang 2009 dan gempabumi Mentawai 2005 Pada saat terjadi gempabumi Mentawai tahun 2005, sistem hidrothermal G. Talang telah berada pada titik kritis sehingga mudah terpicu oleh adanya gempa tektonik tersebut, sedangkan pada saat terjadi gempabumi Padang 2009, diperkirakan G. Talang tidak berada pada kondisi kritis tersebut. Pengukuran EDM tahun menunjukkan terjadinya inflasi pada periode pengukuran Februari September 2005 sedangkan pengukuran tahun 2009 menunjukkan kecenderungan deflasi. Adanya inflasi atau pengurangan jarak antara baseline disebabkan terjadinya peningkatan tekanan dalam tubuh gunungapi, sedangkan deflasi menunjukkan sebaliknya. Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : Hal :15

6 inflasi deflasi inflasi deflasi Gambar 9. Grafik pengukuran EDM tahun Pengaruh gempabumi Mentawai 2005 diperkirakan pula lebih besar dibanding gempabumi Padang Rekaman seismogram G. Talang menunjukkan aftershock gempabumi Mentawai 2005 lebih intens dibanding aftershock gempabumi Padang Gempa Padang Gambar 10. Rekaman seismogram pada saat dan setelah gempa Padang Hal :16 Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : 16-17

7 Gempa Mentawai Gambar 11. Rekaman seismogram pada saat dan setelah gempa Mentawai Kesimpulan Gempabumi Padang 2009 tidak memicu terjadinya letusan namun hanya sebatas pelepasan akumulasi tekanan fluida yang ada di kedalaman dangkal G. Talang. Peningkatan gempa vulkanik dan tektonik setelah gempabumi Padang 2009 diperkirakan merupakan aktivasi sesar bukan merupakan indikasi peningkatan kegiatan magmatik G. Talang. Pengaruh gempa tektonik terhadap aktivitas vulkanik G. Talang adalah terjadinya aktivasi sesar di kedalaman yang dangkal dan menyebabkan pelepasan tekanan ke permukaan. Daftar Pustaka Bolt, Bruce A., 2006, Earthquakes. W.H. Freeman and Company, New York. De Natale, G., Pingue, F., 1996, Ground deformation modelling in volcanic areas: monitoring and mitigation of volcano hazard (1996), Springer-Verlag, Berlin. Eggert, S., Walter, T.R., 2009, Volcanic activity before and after large tectonic earthquakes: Observations and statistical significance, Tectonophysics, i: / j.tecto Hill, D.P., Pollitz, F., Newhall, C., 2002, Earthquake volcano interactions. Physics Today 55 (11), Hidayati,S., Ishihara, K., Iguchi, M., Ratdomopurbo, A., 2008, Focal Mechanism of volcano-tectonic earthquakes at Merapi Volcano, Indonesia. Indonesian Journal of Physics Vol. 19. No.3. Irawan, W., dkk., Laporan Tanggap Darurat Kegiatan G. Talang 2005, Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi. Bandung. Sieh, K., Natawidjaja, D., 2000, Neotectonics of Sumatra Fault, Indonesia, Journal of Geophysical Research, Vol. 105, 28,295-28,326. USGS, Earthquake hazard program, 2009, epic_global.html. USGS, Earthquake hazard program, 2009, /neis/eq_depot/2009/eq_090930_mebz/ne ic_mebz_fmt.html. Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 4 Nomor 3, Desember 2009 : Hal :17