Gempa Bumi

                  A.    Gempa Bumi

          Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak Bumi (lempeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang di alami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat Seismometer. Moment magnitudo adalah skala yang paling umum di mana gempa Bumi terjadi untuk seluruh dunia. Skala Rickter adalah skala yang di laporkan oleh observatorium seismologi nasional yang di ukur pada skala besarnya lokal 5 magnitude. kedua skala yang sama selama rentang angka mereka valid. gempa 3 magnitude atau lebih sebagian besar hampir tidak terlihat dan besar nya 7 lebih berpotensi menyebabkan kerusakan serius di daerah yang luas, tergantung pada kedalaman gempa. Gempa Bumi terbesar bersejarah besarnya telah lebih dari 9, meskipun tidak ada batasan besarnya. Gempa Bumi besar terakhir besarnya 9,0 atau lebih besar adalah 9,0 magnitudo gempa di Jepang pada tahun 2011 (per Maret 2011), dan itu adalah gempa Jepang terbesar sejak pencatatan dimulai. Intensitas getaran diukur pada modifikasi Skala Mercalli.

B. Mekanisme Gempa

             Secara sederhana terjadinya gempa dapat dijelaskan karena “patah”, atau karena adanya patahan (disebut juga fault atau biasa disebut juga “sesar” oleh para geologist).  Apa yang patah?, yang patah adalah batuan, batuan yang berlapis-lapis yang menyusun permukaan bumi. mungkin batuan memang bisa berlapis dan bisa patah, bahkan sebelum patah dia terbengkokkan (folding) dulu.  Dibawah ini saya coba memperlihatkan beberapa gambar yang menunjukkan hal tersebut ternyata ada disekitar kita walau kita jarang memperhatikannya.

             Secara umum ada tiga jenis patahan atau sesar, menurut mekanismenya, sesar naik (thrust fault atau reverse fault), sesar mendatar atau sesar geser (strike slip), dan sesar normal (normal fault).  secara umum bisa dikatakan gempa terjadi ketika batuan patah, baik itu patah dan naik, patah dan bergeser, maupun patah dan turun.

              Patahan terjadi dikarenakan batuan mengalami tekanan ataupun tarikan secara terus menerus.  Apabila elastisitas batuan sudah jenuh, maka batuan akan patah untuk melepaskan energi dari tekanan dan tarikan tersebut.  Disaat menerima tekanan batuan akan terbengkokkan, dan setelah melepaskan tekanannya batuan akan kembali ke bentuknya semula, ini dikenal dengan “ElasticRebound Theory”.

              Dengan demikian semakin menjelaskan kenapa pada jalur subduction zone merupakan jalur gempa, atau merupakan tempat dimana pusat gempa terjadi.  Subduction zone merupakan zona dimana bertemunya dua lempeng, maka disitulah tempat yang mengalami tekanan secara terus menerus selama jutaan tahun yang lalu sampai sekarang.  Pada saat energi tekanan semakin besar dan elastisitas batuannya sudah jenuh maka dia akan patah untuk melepaskan energi tekanan tersebut, Jadi gempa terjadi “BUKAN” karena tumbukan dua lempeng seperti 2 mobil yang saling bertabrakan yang asalnya saling jauh kemudian secara tiba-tiba saling bertabrakan sehingga terjadi crash, memang untuk subduction zone gempa terjadi karena interaksi antara dua lempeng yang saling menekan sehingga terakumulasi energi yang cukup besar, gempanya sendiri terjadi karena kondisi batuan pada lempeng (crust) maupun/ataupun pada lithosphere patah untuk melepaskan energi tekanan yang sudah tertumpuk disana selama kurun waktu tertentu.  Mekanisme pelepasan energi gempa pun bermacam-macam dan masih menjadi penelitian yang menarik bagi para peneliti di bidang geosience dan kegempaan.

               Gempa yang terjadi di subduction zone di Indonesia bisa merupakan gempa dangkal (shallow earthquake), menengah (intermediate earthquake), dan dalam (deep earthquake).  Saya tidak akan membahas mengenai hal ini dalam uraian ini karena mekanisme ketiga jenis gempa tersebut berbeda dan membutuhkan uraian tersendiri untuk pembahasannyaBagaimana untuk gempa yang di darat?.  Konsep dasarnya sama, itu terjadi karena adanya tekanan atau tarikan dari kondisi tektonik bumi, kondisi geologi maupun kondisi morfologi.

               Maka di darat pun dapat muncul sesar-sesar baru yang terjadi akibat gempa tektonik maupun akibat proses geologi yang mengakibatkan sesar-sesar baru (sesar kuarter) apakah itu karena longsor (landslide) maupun karena gempa vulkanik yang besar, atau proses geologi lainnya.

Bagaimana untuk sesar-sesar yang sudah ada di daratan, seperti sesar sumatera yang panjang membentang dan terbagi beberapa segmen?, Untuk sesar-sesar yang sudah ada di darat, itu akan menjadi zona lemah.  Maksudnya adalah daerah tersebut menjadi daerah rawan gempa dikarenakan batuannya sudah patah, sehingga bisa bergeser kembali apabila mendapat tekanan maupun tarikan.  Ditambah lagi gempa di daerah sesar bisa dipicu oleh gempa lain yang memberikan cukup tekanan pada daerah patahan. Aktivitas gempa di Indonesia salah satu yang paling tingi di dunia, kalau dari pembaca sekalian ada yang menyempatkan diri berkunjung ke Pusat Gempa Nasional gedung operasional BMG lantai 3 disana dapat dilihat Peta Seismotektonik Indonesia, dimana menunjukan aktivitas seismik (kegempaan) di wilayah Indonesia.  Dapat dilihat disana bahwa Indonesia memiliki kerentanan yang tinggi terhadap gempa.

Pada dasarnya, para ahli membagi proses terjadinya gempa bumi atau asal muasal gempa ke dalam dua kelompok besar yakni:

1.                   Teori Pergeseran Sesar

2.                   Teori Kekenyalan Elastis atau elastic rebound theory.

Menurut para ahli, gempa yang banyak terjadi disebabkan oleh pergeseran lempengan        sepanjang sesar dan terjadi secara tiba-tiba atau dikenal dengan istilah sudden slip. Hal ini terjadi pasa lapisan kerak bumi. Lebih lanjut para ahli berpendapat bahwa penyebab utama bencana gempa bumi prosesnya diawali dengan sebuah gaya pergerakan yang terdapay di titik interior bumi. Gaya ini dikenal juga dengan istilah gaya konveksi mantel. Proses gempa bumi ini dimulai dari gaya konveksi mantel yang kemudian menekan bagian kerak bumi yang dikenal juga dengan nama outer layer. Kerak ini memiliki sifat yang rapuh, dengan demikian saat ia tak lagi bisa menahan gaya konveksi mantel ini maka sebagai akibatnya sesar akan bergeser dan dirasakan manusia sebagai sebuah gempa. Proses gempa bumi yang satu ini masuk ke dalam jenis gempa tektonik. Tentu jika jenis gempanya vulkanik, buatan, tumbukan serta runtuhan, maka prosesnya akan berbeda.

 

   

Namun, menurut para ahli, dari semua total gempa yang terjadi di seluruh dunia, jenis gempa tektonik inilah yang mendominasi. Bahkan jenis gempa vulkanik sendiri pun hanya mencapai 7% dari semua total gempa yang terjadi. Proses terjadinya gempa vulkanik dimulai dari pergerakan material yang ada di dalam saluran fluida. Gerakan ini biasanya dirasakan sesaat sebelum sebuah gunung berapi meletus. Untuk jenis gempa buatan yang menggunakan dinamit misalnya, prosesnya terjadi lantaran ada tekanan yang bersumber dari dinamit tersebut. Ledakan dahsyat dari dinamit akan membuat wilayah target terguncang dan terjadilah gempa buatan.

Sementara itu, proses terjadinya gempa bumi tumbukan selalu dimulai dari adanya benda luar angkasa yang berhasil sampai ke permukaan bumi. Benda ini datang dengan kecepatan luar biasa sehingga saat mencapai badan bumi, tekanan akan dirasasakan dalam bentuk gerakan atau getaran. Tingkatannya tergantung penuh pada kekuatan benda luar angkasa tersebut.

A.    Jenis dan Proses Terjadinya Gempa

Proses terjadinya gempa bumi dapat dilihat dari penyebab utama terjadinya gempa bumi. Ada tiga jenis gempa bumi yang dapat dibedakan dilihat menurut terjadinya.

 

1. Gempa vulkanik

                      Sesuai dengan namanya gempa vulkanik atau gempa   gunung  berapi merupakan peristiwa gempa bumi yang terjadi karena letusan gunung berapi. Gempa ini dapat terjadi sebelum dan sesaat adanya erupsi atau letusan gunung berapi dan getarannya sangat dirasakan oleh manusia dan hewan sekitar gunung berapi itu berada. Menurut penelitian, gempa vulkanik terjadi hanya 7% dari seluruh gempa bumi yang pernah terjadi di muka bumi.Contohnya antara lain adalah gempa Gunung Merapi* di Jawa Tengah, gempa Gunung Una-Una di Tomini Sulawesi Tengah dan gempa Gunung Pericutin

2. Gempa Tektonik

Seperti diketahui bahwa kulit bumi terdiri dari lapisan-lapisan batuan. Tiap-tiap lapisan memiliki kekerasan dan masa jenis yang berbeda satu sama lain. Lapisan kulit bumi yang yang terdiri lempeng lempeng tektonik mengalami pergeseran satu sama lain akibat arus konveksi yang terjadi dalam bumi Pergeseran ini kian hari menimbulkan pengumpulan energi stress yang sewaktu-waktu akan lepas.Pergeseran lempeng terdiri dari tiga tipe, pergeseran mendatar yang mengakibatkan terjadinya patahan mendatar, pergeseran menunjam yaitu salah satu lempeng menyusup ke lempeng lainnya (subduksi), sehingga menciptakan lembah atau cekungan bumi dan pergeseran tumbukan antar lempeng yang akan menciptakan gunung atau bukit baru. Peristiwa pelepasan energi pada pergeseran lempengan inilah yang disebut gempa tektonik. 3. Gempa reruntuhan Gempa runtuhan atau terban merupakan gempa bumi yang terjadi karena adanya runtuhan tanah atau batuan. Lereng gunung yang terjadi dan memiliki energi potensial yang besar ketika jatuh atau runtuh akan membuat bergetarnya permukaan bumi. Inilah yang disebut gempa runtuhan.

 

4. Gempa Jatuhan

Seperti kita ketahui bumi merupakan salah satu planet bumi yang ada dalam susunan tata surya. Setiap hari bumi menerima hantaman meteor atau benda langit lain. Namun ketika menerima meteor atau benda langit lain yang besar bumi akan bergetar. Bergetar permukaan bumi disebabkan jatuhnya benda langit inilah yang disebut gempa bumi jatuhan

Dari keempat jenis gempa itu, jenis Gempa Bumi Jatuhan jarang sekali terjadi di muka bumi, sehingga para ahli kerap mengabaikan untuk memasukkan jenis gempa bumi jatuhan dalam pembahasan gempa bumi. Sebaliknya, gempa bumi tetonik merupakan gempa bumi yang paling sering terjadi dan paling berbahaya menimbulkan korban fisik dan manusia

Gempa bumi tektonik memiliki getaran paling dahsyat. Getarannya mengakibatkan patahnya lapisan permukaan bumi. Akibatnya permukaan tanah menjadi terbelah, jalan raya, rumah, jembatan serta bangunan fisik lain menjadi rusak dan hancur, bahkan menimbulkan korban jiwa manusia yang tidak sedikit

Gempa tektonik kebanyakan terjadi di daerah subduksi yaitu daerah dimana terjadi pergeseran lempeng tektonik yang menyusup atau menunjam ke lempeng tektonik lainya Di daerah subduksi ini dapat terjadi gempa gempa dangkal , sedang dan dalam..

Pusat gempa yang berada di bawah permukaan bumi disebut dengan hiposentrum. Sedangkan lokasi di permukaan bumi yang terletak tegak lurus dari hiposentrum dikenali sebagai 'epicenter' atau epicentrum. Semakin dangkal hiposentrum gempa bumi semakin besar potensi kerusakan. Gempa bumi merambat dengan cepat ke segala arah dan menimbulkan kerusakan namun pada episentrum inilah kerusakan paling parah terjadi.

Gempa bumi dapat dibedakan menurut kedalam hiposentrum yaitu gempa bumi dangkal, gempa bumi sedang dan gempa bumi dalam.

a. Gempa dangkal adalah gempa bumi yang terjadi pada kedalaman hiposentrum kurang dari 33 km dari permukaan bumi. Gempa inilah yang paling berbahaya dan potensi menimbulkan kerusakan. b. Gempa sedang atau disebut pula dengan gempa menengah, yaitu gempa bumi yang memiliki hiposentrum antara 33 -300 km dari permukaan bumi. Sekitar 12% gempa bumi terjadi pada golongan ini c. Gempa dalam adalah gempa yang terjadi pada hiposentrum 300 - 700 km di bawah permukaan bumi. Gempa ini jarang sekali terjadi hanya 3% gempa bumi dari keseluruhan gempa bumi yang terjadi.

Menurut lokasinya, gempa bumi dibedakan menjadi dua: gempa bumi daratan dan gempa bumi lautan.

a. Gempa bumi daratan adalah gempa bumi yang episentrumnya berada di daratan b. Gempa bumi lautan adalah gempa bumi yang episentrumnya berada di lautan. Pada gempa lautan inilah yang kerap menimbulkan tsunami karena mengakibatkan bergeraknya air laut sehingga menimbulkan potensi ketinggian gelombang laut yang pada akhirnya menerjang pantai atau pelabuhan terdekat.

Ketika terjadi gempa bumi, getaran yang diakibatkannya merambat dari titik hiposentrumnya. Oleh karena itu gelombang getaran gempa dapat dibedakan menjadi tiga jenis: gelombang primer, gelombang sekunder dan gelombang permukaan

a. Gelombang primer Gelombang primer atau disering dilambangkan dengan gelombang P merupakan gelombang getaran gempa yang merambat secara longitudinal, berasal dari hiposentrum dan merambat ke segala arah dengan kecepatan 47 km/s. b. Gelombang sekunder Gelombang ini disebut juga gelombang S atau gelombang transversal adalah gelombang getaran gempa yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dengan kecepatan 25 km/s. c. Gelombang panjang Gelombang permukaaan dilambangkan dengan gelombang L ( Love ) adalah getaran yang gempa yang merambat di permukaan bumi dengan kecepatan lebih rendah. Gelombang ini lebih dikenal dengan gelombang permukaan, karena rambatan getaran lebih terasa di lapisan permukaan bumi.

Getaran gempa bumi dapat merambat keatas (vertical) dan mendatar (horizontal). Getaran gempa komponen vertikal dapat merontokkan genting dan jendela bangunan sedangkan getaran gempa komponen horizontal dapat mengakibatkan robohnya bangunan secara keseluruhan.

Bagaimana mengukur gempa bumi dan daya rambatnya? Untuk mengetahui kekuatan getaran gempa bumi digunakan alat seismometer. Seismometer yang dirangkai dengan alat yang mencatat parameter gempa disebut seismograf. Sedangkan hasil rekaman pada piasnya disebut seismogram. Sebuah seismograf dapat mencatat gempa komponen vertical dan masing- dan gempa komponen horizontal.

Ketika terjadi gempa, getaran gempa yang terekam adalah gelombang primer karena kecepatan rambatnya paling tinggi, lalu diikuti oleh rekaman gelombang sekunder yang memiliki kecepatan rambat lebih rendah dari gelombang primer. Gelombang permukaan datang paling akhir karena memiliki kecepatan rambat paling rendah. Seismograf mencatat semua getaran dan kecepatan rambat gempa bumi dalam bentuk seismogram.

Ada beberapa skala yang digunakan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Skala Mercalli, Omori, Cancani, dan skala Richter* merupakan skala yang digunakan, namun skala Richter adalah yang paling popular untuk mengukur kekuatan gempa bumi yang disebut dengan magnitude (M). Berdasarkan skala-skala ini orang dapat mengenali kekuatan gempa yang pada akhirnya berguna untuk mengantisipasinya seperti desain konstruksi bangunan dan jalan raya

Menurut skala Richter kekuatan gempa bumi dapat dilihat sebagai berikut: Skala Richter (M *) Pengaruh Gempa Bumi

> 3,5 Umumnya tidak terasa, tetapi terekam 3,5-5,4 Seringkali terasa, tetapi jarang mengakibatkan kerusakan < 6,0 Dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan yang kurang kuat dan meliputi daerah yang kecil. 6.1-6.9 Dapat menimbulkan kerusakan pada fisik dan menimbulkan korban jiwa manusia pada radius sampai 100 kilometer 7.0-7.9 Pada skala ini termasuk gempa bumi besar. Dapat menyebabkan kerusakan serius pada daerah yang lebih luas. > 8 Gempa bumi besar. Dapat menyebabkan kerusakan serius pada daerah yang meliputi beberapa ratus kilometer