BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Longsor atau landslide merupakan suatu proses pergerakan massa tanah, batuan, atau keduanya menuruni lereng di bawah pengaruh gaya gravitasi dan juga bentuklahan yang menentukan bagaimana bentuk dari gerakannya (Highland dan Bobrowsky, 2008). Longsor pada dasarnya merupakan suatu proses degradasi alami permukaan bumi, namun pergerakan longsor yang sangat pelan (creeping) hingga kejadiannya yang sangat cepat dan tiba-tiba seringkali menimbulkan bencana bagi kehidupan dan penghidupan manusia. Pengetahuan mengenai karakteristik longsor di masing-masing area kemudian menjadi sangat penting dilakukan untuk menentukan langkah mitigasi dan pengurangan risiko bencana yang sesuai di masa yang akan datang. Longsor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa tipe ditinjau dari jenis material dan mekanisme pergerakannya (Highland dan Bobrowsky, 2008). Secara umum material longsor dapat dibedakan menjadi dua jenis yakni berupa batuan dan tanah (atau campuran keduanya). Material tanah juga dapat diklasifikasikan sebagai earth apabila didominasi oleh tekstur pasir atau yang lebih halus dan diklasifikasikan sebagai debris apabila didominasi oleh material lebih kasar dari pasir. dan Mekanisme pergerakan longsor merupakan suatu istilah yang digunakan untuk mendiskripsikan mekanisme internal bagaimana material longsor dapat terpindahkan. Tipe mekanisme pergerakan longsor dapat dibedakan menjadi jatuhan (fall), runtuhan (topple), luncuran (slide), menyebar (spread) atau aliran (flow). Istilah tipe longsor kemudian seringkali diambil dari kombinasi antara jenis material dan mekanisme pergerakannya seperti debris flow, rock fall dan earth flow, meskipun demikian tipe longsor juga dapat diambil dari mekanisme pergerakan dan bentuk bidang gelincirnya saja seperti rotational slide, translational slide, dan topple. Wilayah penelitian terletak pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) bernama DAS Bompon yang terletak di Kabupaten Magelang Provinsi Jawa 1
2 Tengah. DAS Bompon merupakan suatu area yang kerap kali dilanda longsor khususnya pada saat musim penghujan tiba. Saat ini, terdapat lebih dari 800 rumah yang dibangun di dalam area DAS Bompon yang hanya memiliki luas area sekitar 9 km 2. Mayoritas rumah penduduk berada pada area perbukitan yang rawan terdampak oleh longsor. Kejadian-kejadian longsor terdahulu di area DAS Bompon telah menimbulkan berbagai macam kerugian seperti menghancurkan rumah, memutus akses jalan umum dan merusak lahan pertanian. a b Gambar 1.1. a) Ilustrasi morfologi longsor tipe rotational slide yang memiliki bentuk bidang gelincir cekung (panah merah). b) Kenampakan salah satu longsor tipe rotational slide di DAS Bompon. Mayoritas longsor yang terjadi di daerah penelitian memiliki tipe rotational slide (Gambar 1.1a). Longsor tipe rotational slide disebabkan oleh karena bentuk bidang gelincir yang cekung (curve) (Gambar 1.1b). Tipe rotational silde juga dapat dikenali melalui morfologi permukaan longsor, yakni dicirikan dengan bentuk endapan yang menyerupai tangga berundak. Kejadian longsor tipe rotational slide banyak terjadi pada wilayah perbukitan dengan kemiringan lereng yang tidak begitu curam yakni sekitar 20 o hingga 40 o. Kecepatan pergerakan longsor tipe rotational slide dapat terjadi secara pelan hingga sangat cepat. Terjadinya longsor tipe rotational slide juga sangat dipengaruhi oleh karakteristik internal material penyusun longsor. Tipe material longsor di daerah penelitian didominasi oleh material tipe tanah. Material tanah yang sangat tebal berasal dari produk erupsi vulkanisme berumur Tersier dan Kuarter (Gambar 1.2). Keberadaan material tanah yang sangat tebal berpotensi besar membentuk bidang
3 gelincir longsor. Meskipun demikian karakteristik secara detil mengenai sifat internal material tanah yang berpotensi membentuk bidang gelincir pada longsor tipe rotational slide belum pernah dilakukan sebelumnya di daerah penelitian. Gambar 1.2. Kondisi tanah yang tebal pada sebuah tubuh longsor tipe rotational slide di DAS Bompon. Karakteristik detil sifat internal material tanah yang dimaksud adalah sifat fisik dan geokimia tanah. Kajian mengenai sifat fisik tanah seperti bentuk struktur perlapisan dan ketebalan tanah dapat memberikan informasi mengenai mekanisme pergerakan longsor dan dimensi material yang dapat terpindahkan (Highland dan Bobrowsky, 2008). Kajian geokimia tanah seperti pengukuran persentase kandungan ukuran partikel lempung, tipe mineral lempung dan unsur-unsur dominan dapat membantu dalam menganalisis lapisan tanah yang berpotensi membentuk bidang gelincir longsor (Wen dkk, 2004; Duzgoren dan Ayolin, 2006). Pengamatan struktur perlapisan dan ketebalan tanah akan membutuhkan waktu dan biaya yang besar apabila dilakukan dengan metode konvensional seperti coring dan boring. Pendekatan metode geofisika kemudian dapat dijadikan solusi karena mampu memberikan gambaran bawah permukaan secara lebih luas dengan hanya melakukan pengukuran di permukaan sehingga konsumsi waktu dan biaya dapat ditekan. Metode geofisika yang banyak dikembangkan untuk
4 kajian longsor antara lain adalah metode resistivitas dan seismik refraksi (Havenith dkk, 2001; Saigh dan Dabbagh, 2010; Yilmaz dan Narman, 2015) Metode resistivitas telah berkembang dari metode satu dimensi (1D) menjadi dua dimensi (2D). Metode resistivitas 2D dianggap sesuai untuk kajian longsor karena dapat menghasilkan gambaran spasial bawah permukaan secara lateral dengan resolusi yang lebih baik daripada metode resistivitas 1D, sehingga bentuk struktur perlapisan maupun besarnya ketebalan tanah akan lebih mudah tergambarkan melalui kontras nilai resistivitas yang terukur (Nouioua dkk, 2015). Meskipun demikian metode resistivitas 2D pada umunya perlu didukung oleh metode resistivitas 1D (sounding) untuk melihat kondisi bawah permukaan yang lebih dalam. Metode seismik refraksi memanfaatkan waktu tiba penjalaran gelombang bias yang dibangkitkan melalui sumber tertentu. Metode seismik telah sejak lama digunakan untuk menggambarkan struktur perlapisan batuan bawah permukaan. Gelombang bias yang menjadi sinyal dari metode seismik refraksi hanya akan terbentuk jika kecepatan gelombang pada medium di bawah lebih besar daripada kecepatan gelombang di atasnya. Bidang gelincir longsor yang pada umumnya merupakan suatu material dengan tingkat kemampatan lebih besar dibandingkan dengan medium di atasnya yang cenderung lepas-lepas akan memiliki kecepatan gelombang seismik yang lebih besar dari medium di atasnya, sehingga metode seismik refraksi berpeluang besar dapat diaplikasikan untuk kajian longsor. Metode kajian geokimia tanah dapat dilakukan dengan cara mengambil sampel tanah di lapangan kemudian dilakukan pengukuran lebih lanjut di laboratorium. Persentase kandungan lempung dapat diketahui melalui uji tektur, sedangkan jenis mineral dan unsur dominan dalam tanah berturut-turut dapat diketahui melalui metode X-Ray Difraction (XRD) dan X-Ray Flourescence (XRF). Penelitian yang terintegrasi dari beberapa metode tentunya akan dapat memberikan hasil yang lebih komprehensif, maka dari itu peneliti terdorong untuk melakukan kajian tentang karakteristik material dan mekanisme pergerakan longsor tipe rotational slide menggunakan metode resistivitas, seismik refraksi dan geokimia tanah. Lokasi penelitian dilakukan pada area di dalam tubuh longsor
5 dan atau di sekitar longsor, hal ini selain bertujuan untuk melihat karakteristik material di bawah tubuh longsor, namun juga ingin memprediksi ada tidaknya potensi reaktivasi longsor di masa yang akan datang. 1.2. Rumusan Masalah Penelitian ini hanya berfokus pada kajian karakteristik material tanah sebagai salah satu faktor pengontrol longsor di daerah penelitian. Pada sebuah profil tanah yang sangat tebal diperkirakan di dalamnya membentuk suatu struktur perlapisan dan tersusun atas beberapa lapis tanah yang memiliki sifat fisik dan geokimia berbeda. Sifat fisik yang dimaksud adalah bentuk struktur perlapisan tanah, sedangkan sifat geokimia yang dimaksud adalah meliputi persentase kandungan lempung, tipe mineral serta komposisi unsur dan senyawa dominan dalam tanah. Keberadaan perlapisan tanah yang memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda diharapkan mampu terdeteksi melalui pengukuran resistivitas dan seismik refraksi. Metode resistivitas diharapkan dapat menggambarkan kondisi struktur perlapisan tanah melalui kontras resistivitas yang mengindikasikan adanya perbedaan kandungan lengas tanah, tekstur, dan porositas. Pengukuran metode seismik refraksi diharapkan mampu mendukung dan melangkapi hasil interpretasi dari metode resistivitas.variasi kecepatan gelombang primer dari metode seismik refraksi akan menggambarkan adanya perbedaan sifat elastisitas tanah sehingga dapat digunakan sebagai pendekatan analisis tingkat porositas dan kemampatan tanah. Interpretasi kondisi bawah permukaan menggunakan metode geofisika adalah sebuah upaya pendugaan yang masih memiliki tingkat ketidakpastian, sehingga penelitian ini juga diintegrasikan dengan pengukuran laboratorium untuk mengetahui secara pasti karakteristik fisik dan geokimia material tanah yang tersingkap sebagian karena proses longsor. Informasi struktur perlapisan, kedalaman dan geokimia tanah kemudian dapat digunakan sebagai dasar menganalisis mekanisme pergerakan dan prediksi dimensi longsor yang dapat terjadi di masa yang akan datang.
6 Penelitian ini kemudian dilakukan untuk menjawab pertanyaan sebagai berikut: 1. Bagaimana struktur perlapisan tanah di bawah tubuh longsor tipe rotational slide dilihat dari metode resistivitas 2D dan seismik refraksi? 2. Bagaimana karakteristik geokimia tanah di bawah tubuh longsor tipe rotational slide di daerah penelitian? 3. Bagaimana mekanisme pergerakan dan prediksi dimensi longsor yang dapat terjadi di daerah penelitian? 1.3. Tujuan Tujuan utama penelitian ini adalah untuk mengkaji karakteristik material dan mekanisme pergerakan longsor tipe rotational slide di DAS Bompon menggunakan tiga pendekatan metode yakni resistivitas 2D, seismik refraksi dan geokimia tanah. Adapun tujuan penelitian ini secara rinci adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui gambaran struktur perlapisan tanah di bawah tubuh longsor tipe rotational slide menggunakan metode resistivitas 2D dan seismik refraksi. 2. Mengetahui karakteristik geokimia tanah di bawah tubuh longsor tipe rotational slide di daerah penelitian. 3. Menganalisis mekanisme pergerakan dan dimensi longsor yang mungkin terjadi di daerah penelitian. 1.4. Batasan Masalah Penelitian ini dibatasi oleh beberapa hal yang dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Penelitian dilakukan pada 3 lokasi longsor yang berada di dalam DAS Bompon. 2. Pada setiap lokasi longsor dilakukan pengukuran resistivitas 2D konfigurasi dipole-dipole dan seismik refraksi yang masing-masing sebanyak satu lintasan. Pada setiap lokasi longsor juga didukung oleh 1 buah data resistivitas 1D untuk mengetahui kondisi perlapisan secara general.
7 3. Sampel material tanah diambil di sebuah singkapan longsor besar pada lokasi ke 3. Sifat geokimia tanah diketahui dengan cara melakukan uji tekstur (destruksi dan pemipetan), X-Ray Diffraction (XRD) dan X-Ray Flourescene (XRF). 1.5. Manfaat Penelitian ini dapat memberikan manfaat dari aspek akademis maupun nonakademis. Manfaat dari aspek akademis adalah memberikan fakta baru mengenai ada tidaknya pengaruh geokimia tanah terhadap respon nilai resistivitas dan kecepatan gelombang primer yang terukur di lapangan. Integrasi metode geofisika dan geokimia tanah diharapkan menghasilkan gambaran bawah permukaan yang lebih baik dan komprehensif, serta dapat diaplikasikan untuk kasus longsor di lokasi lainnya. Manfaat dalam aspek nonakademis adalah dapat memberikan informasi ilmiah kepada instansi pemerintah dan warga setempat tentang karakteristik longsor di daerah tempat tinggal mereka. Pengetahuan yang baik mengenai karakteristik longsor diharapkan mampu memberikan rekomendasi dalam menentukan langkah mitigasi dan pengurangan risiko bencana yang lebih efektif dan efisien.