BMKG KODE JUDUL : E.5 INTERPRETASI MIKROGRAVITY ANTAR WAKTU SEBAGAI UPAYA UNTUK MEMPREDIKSI (PREKURSOR) TERJADINYA GEMPABUMI (Studi Kasus : Sesar Cimandiri Jawa Barat) Peneliti / Perekayasa : Wiko Setyonegoro, S.Si Jimmi Nugraha, ST Sulastri, S.Si Drs. Suhariyadi Agus Riyanto, MM KEMENTRIAN / LEMBAGA : BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA Jl. Angkasa I No.2 Kemayoran Jakarta Pusat
LATAR BELAKANG Pendahuluan Sesar Cimandiri adalah sesar yang memanjang dari timur laut barat daya yang terbentuk dari pergerakan lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik. Slip rate dari sesar Cimandiri 2 mm/tahun (Haresh & Boen,1996). Sesar Cimandiri sebagai sesar normal dengan komponen sesar geser (Kertapati & Koesoemadinata, 1983). Tujuan Tujuan utama jangka panjang dari penelitian ini adalah menggunakan metode 4D microgravity dan gradient vertikal microgravity antar waktu untuk mengamati pergerakan sesar Cimandiri sebagai proses pergerakan lempeng penyebab gempabumi dengan mengetahui karakteristiknya. Penelitian ini diharapakan dapat digunakan sebagai langkah awal untuk prediksi (percusor) gempabumi. Maksud dari penelitian yang akan dicapai khususnya untuk penelitian tahun I (2012) adalah sbb : Mengetahui karakteristik repson 4D microgravity dan gardient vertical microgravity antar waktu berdasarkan pemodelan matematik akibat proses sesar. Mengetahui karakter kontras densitas pada sesar Cimandiri yang membentang dari Pelabuhan Ratu sampai Bandung. Melakukan pemetaan dan pemodelan (2D dan 3D) sesar Cimandiri berdasarkan data Microgravity dan gardient vertical microgravity. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 1
PERMASALAHAN Sesar Cimandiri bertanggung jawab terhadap beberapa gempabumi merusak di sepanjang lembah Cimandiri dan sekitarnya, seperti gempabumi Gunung Gede 5 Januari 1699, Oktober 1997 dan 12 Juli 2000, gempabumi Sukabumi 28 November 1879 dan 14 Januari 1900, gempabumi Cianjur 15 Februari 1844 dan Rajamandala 15 Des 1910 (Wichmann,1918). Terakhir kali sesar ini giat kembali dan menimbulkan gempabumi Sukabumi 12 Juli 2000 serta menimbulkan kerusakan yang cukup parah di beberapa lokasi di kabupaten Sukabumi antara lain di kecamatan Sukaraja (Engkon Kertapati, 2006). Mengingat semakin banyaknya gempabumi yang disebabkan oleh sesar Cimandiri tersebut maka perlu dilakukan penelitian tentang microgravity antar waktu (4D microgravity) dan gradient vertikal untuk mengetahui karakteristik anomali microgravity yang muncul akibat pergerakan lempeng sebagai penyebab gempabumi khususnya di daerah Sesar Cimandiri Jawabarat. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 2
METODOLOGI Lokus Kegiatan Kawasan penelitian ini berlokasi pada sesar Cimandiri yang memanjang dari Pelabuhan Ratu Sukabumi Lembang di Jawa Barat dan berarah timur laut - barat daya. Fokus dan Desain Penelitian Fokus kegiatan ini diarahkan pada upaya mitigasi untuk mengetahui potensi bencana di sekitar sesar Cimandiri. Sebagai pendukung sains dasar pada program IPKPP Kemenristek 2012. Sedangkan desain penelitian ini merupakan kajian eksperimental dan pemodelan 4D gradient microgravity dan kontur microgravity disekitar sesar Cimandiri. Ruang Lingkup Kegiatan 1. Persiapan: penyusunan tim, penajaman rencana kerja, koordinasi dengan narasumber, dan penyiapan peralatan survey. 2. Pelaksanaan : Secara teknis, pada tahap pelaksanaan terdiri dari: survey lokasi, studi pustaka, pengumpulan data pengukuran gravitasi tahap I dan II, pengolahan dan analisa data pengukuran tahap I dan II. Plot peta lokasi pemantauan 4D gradient microgravity dan kontur gradient microgravity di sekitar sesar Cimandiri, dan diskusi hasil secara non teknis, terdiri dari: koordinasi tim internal BMKG, koordinasi dengan instansi terkait. 3. Monev dan penyusunan laporan: Kendala pengumpulan data, penyusunan laporan berkala, monev internal I dan II, penyusunan laporan akhir, monev internal akhir dan monev eksternal. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 3
PERKEMBANGAN DAN HASIL KEGIATAN Anomali 4D Microgravity daerah Cimandiri Peta Anomali 4D Gradient microgravity daerah sesar Cimandiri. Dilakukan overlay dengan peta hasil pengukuran GPS pada sesar Cimandiri oleh Kelompok Keahlian Geodesi ITB. Peta lokasi pemantauan 4D gradient microgravity dan kontur gradient microgravity periode II pada daerah sesar Cimandiri. Dilakukan overlay dengan peta hasil pengukuran GPS pada sesar Cimandiri oleh Kelompok Keahlian Geodesi ITB. Data regional geologi menunjukkan bahwa sesar Cimandiri berarah barat daya. Ke arah timur laut melalui Rajamandala berhubungan dengan Sesar Lembang yang mempunyai (slip rate 2 mm/tahun (Haresh & Boen,1996). Sesar Cimandiri lebih mengarah sebagai sesar normal dengan komponen sesar geser (Kertapati & Koesoemadinata, 1983). Berdasarkan anomaly 4D Microgravity daerah Cimandiri, pada daerah penelitian terdiri dari 3 bagian blok sesar. Dimana pada bagian tengah daerah penelitian mempunyai nilai perubahan positif yang mencerminkan peningkatan densitas pada bagian tersebut yang diakibatkan adanya pemampatan/kompaksi. Pada bagian timur dan barat daerah penelitian mempunyai nilai perubahan negative yang mencerminkan penurunan densitas pada bagian tersebut yang diakibatkan adanya peregangan. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 4 Anomali 4D Gradient Microgravity daerah Cimandiri
SINERGI KOORDINASI Koordinasi melakukan pengukuran pada Titik dasar geodesi (benchmark) disepanjang sesar Cimandiri yang telah dilakukan oleh kelompok keahlian geodesi ITB, tergabung bersama LIPI pada lokasi di sekitar Bandung Lembang Pelabuhan Ratu melalui Studi Deformasi Kerak di Jawa (Indonesia) menggunakan GPS. Diperoleh ijin, kerjasama dan sharing data secara tertulis untuk melakukan pengukuran mikrogravity pada Titik dasar geodesi (benchmark) disepanjang sesar Cimandiri. Koordinasi dan sharing data masih berjalan secara up-to-date dari pihak ITB. Kerjasama dilanjutkan pada pengamatan titik ketinggian dari unsur geodetik. Sehingga analisa data pada variasi gradient gravitasi dapat lebih akurat. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 5
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN Kerangka Pemanfaatan Hasil Litbangyasa Hasil interpretasi untuk dapat diperoleh informasi penting pemodelan struktur 2D dan 3D yang dapat menjadi precursor saat akan terjadi gempabumi dan setelah terjadi gempabumi berdasarkan pemodelan data sintetik (Sesar, Subduksi dan Vulkanik). Validasi dapat dilakukan dengan referensi penelitian terdahulu untuk mendukung hasil penelitian interpretasi prekursor gempabumi yang telah dilakukan disepanjang sesar Cimandiri, Bandung Lembang Pelabuhan Ratu. Disusun perencanaan algoritma untuk automatisasi metode gravitasi dan magnet dalam upaya prekursor gempabumi. Dilakukan penyusunan proposal secara kontinu pada 2013 dan 2014, strategi untuk melengkapi kekosongan data pengamatan perubahan variasi nilai gravitasi terhadap waktu untuk interval pengamatan dalam periode tahunan. Untuk mendukung strategi pembangunan daerah dengan membuat rancangan strategi pemanfaatan hasil litbangyasa dalam bentuk output penelitian berupa karakteristik respon 4D microgravity dan gradient vertikal microgravity beserta peta anomali bouguer dan struktur sesar Cimandiri yang diturunkan dari peta anomali bouguer. Output tersebut bermanfaat untuk memetakan zona lemah dan struktur batuan disepanjang sesar Cimandiri dengan memetakan sesarnya. Signifikasi Pemanfaatan Pengembangan pemodelan variasi nilai gravitasi dengan automatisasi untuk memperlihatkan anomali sebelum terjadinya gempabumi yang dapat dipergunakan sebagai prediksi (precursor) dan mitigasi gempabumi. Namun untuk mengautomatisasi model dari hasil interpretasi gravitasi secara otomatis pada sistem untuk memberikan informasi akan terjadinya gempabumi masih perlu penelitian secara kontinu pada 2013 dan 2014. Interpretasi untuk menentukan anomali gravitasi sebagai prekursor gempabumi diperlukan pengalaman riset gravitasi secara kontinu dari tahun ke tahun, karena perbedaan nilai gravitasi antar waktu tersebut yang dapat memberikan informasi penting mengenai pergerakan dari sesar. Maka Informasi mengenai aktivitas sesar itu yang kemudian dapat digunakan sebagai prekursor gempabumi. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 6
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN Rancangan Pengembangan ke depan Pengembangan pemodelan variasi nilai gravitasi dengan automatisasi untuk memperlihatkan anomali sebelum terjadinya gempabumi yang dapat dipergunakan sebagai prediksi (precursor) dan mitigasi gempabumi. Namun untuk mengautomatisasi model dari hasil interpretasi gravitasi secara otomatis pada sistem untuk memberikan informasi akan terjadinya gempabumi masih perlu penelitian secara kontinu pada 2013 dan 2014. Interpretasi untuk menentukan anomali gravitasi sebagai prekursor gempabumi diperlukan pengalaman riset gravitasi secara kontinu dari tahun ke tahun, karena perbedaan nilai gravitasi antar waktu tersebut yang dapat memberikan informasi penting mengenai pergerakan dari sesar. Maka Informasi mengenai aktivitas sesar itu yang kemudian dapat digunakan sebagai prekursor gempabumi. Strategi dan Tahapan Pengembangan Kedepan Penelitian gravitasi untuk mitigasi bencana dirasakan lebih aplikatif dan sangat perlu dilakukan pada tahun 2013. Dalam hal ini prioritas pengukuran gravitasi dibutuhkan untuk meneliti banjir lumpur panas di Sidoarjo atau lebih dikenal sebagai bencana lumpur Lapindo. Bencana tersebut merupakan peristiwa menyemburnya lumpur panas di lokasi pengeboran Lapindo Brantas Inc di dusun Balongnongo desa Renokenongo, Kecamatan Porong, kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur, sejak tanggal 29 Mei 2006. Semburan lumpur panas selama beberapa bulan bahkan tahun ini menyebabkan tergenangnya kawasan permukiman, pertanian, dan perindustrian di tiga kecamatan di sekitarnya, serta memengaruhi aktivitas perekonomian di Jawa Timur. Mengingat kontras perubahan variasi nilai gravitasi dan densitas hanya dapat diukur pada interval tahunan antara periode tiap pengukuran, maka pengamatan nilai gravitasi pada sesar Cimandiri belum dapat dilakukan pada tahun 2013, sehingga agar kegiatan penelitian gravitasi tidak berhenti, maka pada tahun 2013 diprioritaskan pada pengukuran gravitasi untuk lumpur Lapindo di Sidoarjo, setelah itu pengukuran gravitasi dilanjutkan kembali pada sesar Cimandiri di tahun 2014. Melalui penyesuaian orde dari interval pengukuran terhadap waktu dapat memberikan interpretasi anomali variasi nilai gravitasi secara akurat untuk prekursor gempabumi. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 7
Peta lokasi pemantauan 4D microgravity dan kontur microgravity periode I pada daerah sesar Cimandiri. Dilakukan overlay dengan pet FOTO KEGIATAN Foto Pengukuran Mikrogravity di Sepanjang Sesar Cimandiri : bandung Lembang, Bandung, Sukabumi dan Pelabuhan Ratu Peta lokasi pemantauan 4D microgravity dan kontur microgravity periode I pada daerah sesar Cimandiri. Dilakukan overlay dengan peta hasil pengukuran GPS pada sesar Cimandiri oleh Kelompok Keahlian Geodesi ITB. Peta lokasi pemantauan 4D gradient microgravity dan kontur gradient microgravity periode II pada daerah sesar Cimandiri. Dilakukan overlay dengan peta hasil pengukuran GPS pada sesar Cimandiri oleh Kelompok Keahlian Geodesi ITB. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 8
BMKG TERIMA KASIH Peneliti / Perekayasa : Wiko Setyonegoro, S.Si Jimmi Nugraha, ST Sulastri, S.Si Drs. Suhariyadi Agus Riyanto, MM