Pendahuluan
Intensitas dan magnitude gempa bumi
Intensitas dan magnitude gempa yang terjadi di permukaan bumi dapat diketahui melalui alat seismograf, yaitu suatu alat pencatat getaran seismik yang sangat peka yang ditempatkan diberbagai lokasi di bumi. Alat seismograf akan mencatat setiap getaran seismik yang sampai ke alat tersebut. Pada gambar 7.10 diperlihatkan bagaimana alat seismograf mencatat gelombang seismik melaui suatu bandul yang digantung pada pegas dan dilengkapi dengan jarum pena sebagai alat pencatat getaran seismik diatas kertas yang ada pada tabung silinder yang berputar.
Skala Richter adalah satuan yang dipakai untuk mengukur besarnya magnitute gempa. Satuan besaran gempa berdasarkan satuan skala Richter adalah 1 hingga 10. Satuan intensitas dan magnitute gempabumi dapat juga diukur berdasarkan dampak kerusakan yang ditimbulkan oleh getaran gelombang seismik dan satuan ini dikenal dengan satuan Intensitas Modifikasi Mercalli (MMI), nilai satuan ini berkisar dari 1 s/d 12
Sebagaimana telah dijelaskan diatas bahwa rambatan gelombang seismik yang berasal dari energi yang dilepaskan dari hasil pergerakan lempeng dapat menimbulkan bencana. Bencana yang disebabkan oleh gempabumi dapat berupa rekahan tanah (ground rupture), getaran tanah (ground shaking), gerakan tanah (mass-movement), kebakaran (fire), perubahan aliran air (drainage changes), gelombang pasang/tsunami, dsb.nya. Gelombang gempa yang merambat pada masa batuan, tanah, ataupun air dapat menyebabkan bangunan gedung dan jaringan jalan, air minum, telepon, listrik, dan gas menjadi rusak. Tingkat kerusakan sangat ditentukan oleh besarnya magnitute dan intensitas serta waktu dan lokasi epicenter gempa.
5. Perubahan Pengaliran (Drainage Modifications)
Terbentuknya danau yang cukup luas akibat amblesnya (subsidence) permukaan daratan seperti dataran banjir (floodplain), delta, rawa, yang diakibatkan oleh gempabumi merupakan suatu permasalahan yang cukup serius. Perubahan pengaliran akibat penurunan permukaan daratan yang disebabkan oleh gempa memungkinkan terbentuknya danau–danau buatan dan reservoir baru serta rusaknya bendungan. Contoh kasus terjadinya perubahan pengaliran (drainage) adalah gempa yang terjadi pada tahun 1971 di San Fernando, California telah menyebabkan hancurnya bendungan Van Norman Dam, sedangkan gempa Alaska yang terjadi pada tahun 1864 meruntuhkan 2 Bendungan tipe earth-fill yang berada di selatan kota Anchorage. Kedua bendungan tersebut dilalui oleh suatu rekahan dan patahan yang memotong badan bendungan dan telah merubah pengaliran (drainase) yang ada di wilayah tersebut.
6. Perubahan Air Bawah Tanah (Ground Water Modifications)
Regim air bawah tanah dapat mengalami perubahan oleh perpindahan yang disebabkan oleh sesar atau oleh goncangan. Contoh kasus dari perubahan air bawah tanah adalah gempa yang terjadi disepanjang suatu patahan yang mengakibatkan terjadinya offset batuan di kedua sisi permukaan tanah dan aliran air bawah tanah di wilayah Santa Clara County, California, yaitu suatu wilayah yang terletak di bagian selatan teluk San Francisco. Dalam kasus ini kipas aluvial yang sangat luas yang terletak di Alameda Creek mengalami offset/perpindahan sejauh 2 km ke arah barat perbukitan. Gawir yang terbentuk oleh sesar setinggi 8 meter menutup saluran-saluran sungai yang menuju ke teluk San Francisco sehingga membentuk kolam-kolam yang sangat luas. Patahan ini juga berimbas pada air yang berada dibawah tanah, offset yang terjadi pada batuan yang berada di bawah tanah telah menyebabkan lapisan batuan yang permeabel tertutup oleh lapisan batuan impermeabel sehingga mengakibatkan daerah yang berada diantara gawir dan perbukitan mendapat air bawah tanah yang melimpah sebaliknya daerah yang lain sedikit menerima air bawah tanah.
7. Tsunami
Tsunami adalah suatu pergeseran naik atau turun yang terjadi secara tiba-tiba pada dasar samudra pada saat terjadi gempabumi bawah laut, kondisi ini akan menimbulkan gelombang laut pasang yang sangat besar yang lazim disebut “tidal waves”. Istilah tsunami berasal dari bahasa Jepang yang telah digunakan secara luas, baik untuk gelombang pasang (“tidal waves”) maupun gelombang yang disebabkan oleh gempabumi atau yang lebih dikenal dengan istilah “seismic sea waves”.
Gempa bumi adalah getaran dalam bumi yang terjadi sebagai akibat dari terlepasnya energi yang terkumpul secara tiba-tiba dalam batuan yang mengalami deformasi. Gempa bumi dapat didefinisikan sebagai rambatan gelombang pada masa batuan / tanah yang berasal dari hasil pelepasan energi kinetik yang berasal dari dalam bumi. Sumber energi yang dilepaskan dapat berasal dari hasil tumbukan lempeng, letusan gunung api, atau longsoran masa batuan / tanah. Hampir seluruh kejadian gempa berkaitan dengan suatu patahan, yaitu satu tahapan deformasi batuan atau aktivitas tektonik dan dikenal sebagai gempa tektonik. Sebaran pusat-pusat gempa (epicenter) di dunia tersebar di sepanjang batas-batas lempeng (divergent, convergent, maupun transform), oleh karena itu terjadinya gempabumi sangat berkaitan dengan teori Tektonik Lempeng. Sebagaimana diuraikan diatas bahwa penyebaran pusat-pusat gempabumi sangat erat kaitannya dengan batas-batas lempeng. Pola penyebaran pusat gempa di dunia yang berimpit dengan batas-batas lempeng. Di samping gempa tektonik, kita mengenal juga gempa minor yang disebabkan oleh longsoran tanah, letusan gunungapi, dan aktivitas manusia. Gempa minor umumnya hanya dirasakan secara lokal dan getarannya sendiri tidak menyebabkan kerusakan yang signifikan atau kerugian harta benda maupun jiwa manusia.
Adapun mekanisme terjadinya gempa bumi dapat dijelaskan seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini. Dalam gambar bagian atas mengilustrasikan gambar permukaan bumi yang berada pada suatu jalur patahan aktif dengan beberapa bangunan rumah sebelum terjadi gempa. Pada kondisi ini batuan berada dalam keadaan tegang (strained). Gambar bagian tengah menjelaskan saat terjadi pergeseran disepanjang jalur patahan yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja dengan arah yang berlawanan dan energi yang terhimpun di dalam masa batuan akan dilepas dan merambat kesegala arah sebagai gelombang longitudinal (gelombang P) dan gelombang transversal (gelombang S). Rambatan gelombang yang menjalar didalam batuan inilah yang menghancurkan bangunan bangunan yang ada disekitarnya. Gambar bagian bawah mengilustrasikan kondisi setelah terjadi gempa dimana batuan kembali berada pada keadaan seperti semula.
Adapun mekanisme terjadinya gempa bumi dapat dijelaskan seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini. Dalam gambar bagian atas mengilustrasikan gambar permukaan bumi yang berada pada suatu jalur patahan aktif dengan beberapa bangunan rumah sebelum terjadi gempa. Pada kondisi ini batuan berada dalam keadaan tegang (strained). Gambar bagian tengah menjelaskan saat terjadi pergeseran disepanjang jalur patahan yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja dengan arah yang berlawanan dan energi yang terhimpun di dalam masa batuan akan dilepas dan merambat kesegala arah sebagai gelombang longitudinal (gelombang P) dan gelombang transversal (gelombang S). Rambatan gelombang yang menjalar didalam batuan inilah yang menghancurkan bangunan bangunan yang ada disekitarnya. Gambar bagian bawah mengilustrasikan kondisi setelah terjadi gempa dimana batuan kembali berada pada keadaan seperti semula.
Intensitas dan magnitude gempa yang terjadi di permukaan bumi dapat diketahui melalui alat seismograf, yaitu suatu alat pencatat getaran seismik yang sangat peka yang ditempatkan diberbagai lokasi di bumi. Alat seismograf akan mencatat setiap getaran seismik yang sampai ke alat tersebut. Pada gambar 7.10 diperlihatkan bagaimana alat seismograf mencatat gelombang seismik melaui suatu bandul yang digantung pada pegas dan dilengkapi dengan jarum pena sebagai alat pencatat getaran seismik diatas kertas yang ada pada tabung silinder yang berputar.
Pusat gempa dapat diketahui dengan cara menghitung selisih waktu tiba dari gelombang P dan gelombang S, sedangkan untuk mengetahui lokasi dari epicenter gempa melalui perpotongan 3 lokasi alat seismograf yang mencatat getaran seismik tersebut. Untuk menetukan magnitute gempa didasarkan atas besarnya amplitudo gelombang seismik yang tercatat pada alat seismograf.
Skala Richter adalah satuan yang dipakai untuk mengukur besarnya magnitute gempa. Satuan besaran gempa berdasarkan satuan skala Richter adalah 1 hingga 10. Satuan intensitas dan magnitute gempabumi dapat juga diukur berdasarkan dampak kerusakan yang ditimbulkan oleh getaran gelombang seismik dan satuan ini dikenal dengan satuan Intensitas Modifikasi Mercalli (MMI), nilai satuan ini berkisar dari 1 s/d 12
Dampak bencana gempa bumi
Sebagaimana telah dijelaskan diatas bahwa rambatan gelombang seismik yang berasal dari energi yang dilepaskan dari hasil pergerakan lempeng dapat menimbulkan bencana. Bencana yang disebabkan oleh gempabumi dapat berupa rekahan tanah (ground rupture), getaran tanah (ground shaking), gerakan tanah (mass-movement), kebakaran (fire), perubahan aliran air (drainage changes), gelombang pasang/tsunami, dsb.nya. Gelombang gempa yang merambat pada masa batuan, tanah, ataupun air dapat menyebabkan bangunan gedung dan jaringan jalan, air minum, telepon, listrik, dan gas menjadi rusak. Tingkat kerusakan sangat ditentukan oleh besarnya magnitute dan intensitas serta waktu dan lokasi epicenter gempa.
1. Rekahan / patahan di permukaan bumi (Ground rupture)
Pada umumnya gempabumi seringkali berdampak pada rekah dan patahnya permukaan bumi yang secara regional dikenal sebagai deformasi kerakbumi. Deformasi kerakbumi dapat mengakibatkan permukaan daratan rekah dan terpatahkan hingga mencapai areal yang sangat luas. Salah satu bukti nyata terjadinya ground rupture adalah gempa yang terjadi pada Februari, 1976 dimana areal seluas 12.000 km2 yang terletak di jalur patahan San Andreas, 65 km di sebelah utara kota Los Angeles mengalami pengangkatan (uplifted) oleh pergeseran sesar San Andreas.
Pada umumnya gempabumi seringkali berdampak pada rekah dan patahnya permukaan bumi yang secara regional dikenal sebagai deformasi kerakbumi. Deformasi kerakbumi dapat mengakibatkan permukaan daratan rekah dan terpatahkan hingga mencapai areal yang sangat luas. Salah satu bukti nyata terjadinya ground rupture adalah gempa yang terjadi pada Februari, 1976 dimana areal seluas 12.000 km2 yang terletak di jalur patahan San Andreas, 65 km di sebelah utara kota Los Angeles mengalami pengangkatan (uplifted) oleh pergeseran sesar San Andreas.
Pada umumnya gempabumi seringkali berdampak pada rekah dan patahnya permukaan bumi yang secara regional dikenal sebagai deformasi kerakbumi. Deformasi kerakbumi dapat mengakibatkan permukaan daratan rekah dan terpatahkan hingga mencapai areal yang sangat luas. Salah satu bukti nyata terjadinya ground rupture adalah gempa yang terjadi pada Februari, 1976 dimana areal seluas 12.000 km2 yang terletak di jalur patahan San Andreas, 65 km di sebelah utara kota Los Angeles mengalami pengangkatan (uplifted) oleh pergeseran sesar San Andreas. Contoh lain dari deformasi kerakbumi adalah gempa bumi yang terjadi pada tahun 1964 di Alaska yang menghasilkan suatu rekahan dan patahan serta deformasi batuan di mana daerah seluas 260.000 km2 terdiri dari dataran pantai dan dasar laut secara lokal terangkat setinggi 2 meter dan secara regional mencapai 16 meter. Rekahan dan patahan yang terjadi di permukaan bumi dapat berdampak pada bangunan-bangunan, jalan dan jembatan, pipa air minum, pipa listrik, saluran telepon, serta prasarana lainnya yang ada di daerah tersebut.
2. Getaran / guncangan permukaan tanah (Ground shaking)
Bencana gempa yang secara langsung terasa dan berdampak sangat serius adalah runtuhnya bangunan-bangunan yang disebabkan oleh getaran/guncangan gempa yang merambat pada media batuan/tanah. Pada umumnya bangunan-bangunan yang berada diatas lapisan batuan yang padat (firm) dampaknya tidak terlalu parah bila dibandingkan dengan bangunan-bangunan yang berada diatas batuan sedimen jenuh. Gambar 7.14 menunjukkan bangunan yang roboh akibat goncangan gempa di Kobe, Contoh kasus dari getaran gempa yang merusak kota San Francisco pada tahun 1906 adalah gempa yang epicenter-nya berada di sepanjang jalur patahan (sesar) San Andreas dan bagian dari segmen lepas pantai yang terletak disisi luar Golden Gate merupakan segmen yang bertanggung jawab terhadap kerusakan kota San Francisco.
Bencana gempa yang secara langsung terasa dan berdampak sangat serius adalah runtuhnya bangunan-bangunan yang disebabkan oleh getaran/guncangan gempa yang merambat pada media batuan/tanah. Pada umumnya bangunan-bangunan yang berada diatas lapisan batuan yang padat (firm) dampaknya tidak terlalu parah bila dibandingkan dengan bangunan-bangunan yang berada diatas batuan sedimen jenuh. Gambar 7.14 menunjukkan bangunan yang roboh akibat goncangan gempa di Kobe, Contoh kasus dari getaran gempa yang merusak kota San Francisco pada tahun 1906 adalah gempa yang epicenter-nya berada di sepanjang jalur patahan (sesar) San Andreas dan bagian dari segmen lepas pantai yang terletak disisi luar Golden Gate merupakan segmen yang bertanggung jawab terhadap kerusakan kota San Francisco.
3. Longsoran Tanah (Mass Movement)
Berbagai jenis luncuran dan longsoran tanah umumnya dapat terjadi bersamaan dengan terjadinya gempa. Hampir semua longsoran tanah dapat terjadi pada radius 40 km dari pusat gempa (epicenter) dan untuk gempa yang sangat besar dapat mencapai radius 160 km dan salah satu contoh adalah gempabumi Alaska tahun 1964 yang memicu terjadinya longsoran-longsoran tanah yang terletak jauh dari epicenter gempa. Pada dasarnya getaran gempa lebih bersifat sebagai pemicu terjadinya longsoran atau gerakan tanah. Dalam hal ini gempa bersifat meng-induksi terjadinya gerakan tanah, sedangkan longsoran dan gerakan tanah baru akan terjadi apabila daya ikat antar butiran lemah, kejenuhan batuan/sedimen, porositas dan permiabilitas batuan/tanah tinggi.
Berbagai jenis luncuran dan longsoran tanah umumnya dapat terjadi bersamaan dengan terjadinya gempa. Hampir semua longsoran tanah dapat terjadi pada radius 40 km dari pusat gempa (epicenter) dan untuk gempa yang sangat besar dapat mencapai radius 160 km dan salah satu contoh adalah gempabumi Alaska tahun 1964 yang memicu terjadinya longsoran-longsoran tanah yang terletak jauh dari epicenter gempa. Pada dasarnya getaran gempa lebih bersifat sebagai pemicu terjadinya longsoran atau gerakan tanah. Dalam hal ini gempa bersifat meng-induksi terjadinya gerakan tanah, sedangkan longsoran dan gerakan tanah baru akan terjadi apabila daya ikat antar butiran lemah, kejenuhan batuan/sedimen, porositas dan permiabilitas batuan/tanah tinggi.
4. Kebakaran
Kerusakan yang utama dan sering terjadi pada saat terjadinya gempabumi adalah bahaya kebakaran. Hampir sembilan puluh persen kerusakan yang terjadi di kota San Francisco pada tahun 1906 adalah disebabkan oleh kebakaran yang berasal dari material bahan bangunan yang mudah terbakar, kerusakan peralatan yang berkaitan dengan listrik serta pecah dan patahnya saluran pipa gas, listrik, dan air. Pada umumnya gempa meng-induksi api yang berasal dari putusnya saluran listrik, gas, dan pembangkit listrik yang sedang beroperasi yang pada akhirnya menyebabkan kebakaran.
Kerusakan yang utama dan sering terjadi pada saat terjadinya gempabumi adalah bahaya kebakaran. Hampir sembilan puluh persen kerusakan yang terjadi di kota San Francisco pada tahun 1906 adalah disebabkan oleh kebakaran yang berasal dari material bahan bangunan yang mudah terbakar, kerusakan peralatan yang berkaitan dengan listrik serta pecah dan patahnya saluran pipa gas, listrik, dan air. Pada umumnya gempa meng-induksi api yang berasal dari putusnya saluran listrik, gas, dan pembangkit listrik yang sedang beroperasi yang pada akhirnya menyebabkan kebakaran.
5. Perubahan Pengaliran (Drainage Modifications)
Terbentuknya danau yang cukup luas akibat amblesnya (subsidence) permukaan daratan seperti dataran banjir (floodplain), delta, rawa, yang diakibatkan oleh gempabumi merupakan suatu permasalahan yang cukup serius. Perubahan pengaliran akibat penurunan permukaan daratan yang disebabkan oleh gempa memungkinkan terbentuknya danau–danau buatan dan reservoir baru serta rusaknya bendungan. Contoh kasus terjadinya perubahan pengaliran (drainage) adalah gempa yang terjadi pada tahun 1971 di San Fernando, California telah menyebabkan hancurnya bendungan Van Norman Dam, sedangkan gempa Alaska yang terjadi pada tahun 1864 meruntuhkan 2 Bendungan tipe earth-fill yang berada di selatan kota Anchorage. Kedua bendungan tersebut dilalui oleh suatu rekahan dan patahan yang memotong badan bendungan dan telah merubah pengaliran (drainase) yang ada di wilayah tersebut.
6. Perubahan Air Bawah Tanah (Ground Water Modifications)
Regim air bawah tanah dapat mengalami perubahan oleh perpindahan yang disebabkan oleh sesar atau oleh goncangan. Contoh kasus dari perubahan air bawah tanah adalah gempa yang terjadi disepanjang suatu patahan yang mengakibatkan terjadinya offset batuan di kedua sisi permukaan tanah dan aliran air bawah tanah di wilayah Santa Clara County, California, yaitu suatu wilayah yang terletak di bagian selatan teluk San Francisco. Dalam kasus ini kipas aluvial yang sangat luas yang terletak di Alameda Creek mengalami offset/perpindahan sejauh 2 km ke arah barat perbukitan. Gawir yang terbentuk oleh sesar setinggi 8 meter menutup saluran-saluran sungai yang menuju ke teluk San Francisco sehingga membentuk kolam-kolam yang sangat luas. Patahan ini juga berimbas pada air yang berada dibawah tanah, offset yang terjadi pada batuan yang berada di bawah tanah telah menyebabkan lapisan batuan yang permeabel tertutup oleh lapisan batuan impermeabel sehingga mengakibatkan daerah yang berada diantara gawir dan perbukitan mendapat air bawah tanah yang melimpah sebaliknya daerah yang lain sedikit menerima air bawah tanah.
7. Tsunami
Tsunami adalah suatu pergeseran naik atau turun yang terjadi secara tiba-tiba pada dasar samudra pada saat terjadi gempabumi bawah laut, kondisi ini akan menimbulkan gelombang laut pasang yang sangat besar yang lazim disebut “tidal waves”. Istilah tsunami berasal dari bahasa Jepang yang telah digunakan secara luas, baik untuk gelombang pasang (“tidal waves”) maupun gelombang yang disebabkan oleh gempabumi atau yang lebih dikenal dengan istilah “seismic sea waves”.
Copyright@2008 by Djauhari Noor
