Gempa
Gempa
merupakan salah satu Tenaga yg berasal dari dalm bumi, Gempa di bumi dapat di
bagi menjadi dua, yaitu: Gempa Tektonik dan Vulkanik. Gempa tektonik merupakan
gempa yg terjadi akibat bergesernya lempeng bumi yang saling bertabrakan yang
mengakibatkan keluarnya energi yang sangat besar yang mengakibatkan adanya
getaran pada kerak bumi. Sedangkan Gempa Vulkanik merupakan gempa yang terjdi
akibat terjadinya getaran serta letupan dari dalam gunung berapi yang masih
aktif. Kita semua ketahui di indonesia terdapat jalur tiga lempeng bumi yaitu:
pasific, eurasia, indo-australia. Dengan adanya tiga lempengan ini
mengakibatkan sering terjadi gempa, seperti di aceh, jawa tengah, jogja, serta
yang baru” ini di bali.
1.
Gempa
Aceh
1. Pelajaran dari Gempa dan Tsunami
Aceh 26 Desember 2004
A.
Gempa dan
Tsunami yang terjadi di lepas pantai barat Aceh, Sumatera pada tanggal 24
Desember 2004, dua tahun yang lalu, memang memilukan. Meskipun demikian, ada
pelajaran ilmiah berharga yang dapat diperoleh dari peristiwa besar itu.
Tulisan di bawah ini adalah ringkasan dari hasil-hasil membaca alam yang
dilakukan oleh para ilmuwan itu.
Dua tahun telah kita lewati sejak gempa dan tsunami 26 Desember 2004 menggetarkan seluruh planet Bumi dan merenggut nyawa hampir seperempat juta penduduknya. Dalam sejarah moderen bangsa Indonesia, inilah gempa dan tsunami bahkan mungkin bencana terdahsyat yang pernah dialami bangsa Indonesia. Setelah dua tahun berselang sejak gempa dan tsunami dahsyat melanda Aceh, Sumatra Utara, Asia Tenggara, Asia Selatan, dan Afrika bagian timur, para ahli kini telah mendapatkan banyak data dan analisis baru yang menghasilkan evaluasi lebih akurat tentang bencana global ini. Berikut adalah ringkasan data, analisis, dan interpretasi baru tersebut yang didasarkan kepada banyak publikasi terbaru (Wikipedia, New Scientist, NASA, Science, dan lain-lain). Semoga bermanfaat.
Gempa ini terjadi pada 26 Desember 2004 pukul 00:58:53 GMT atau waktu lokal 07:58:53 (WIB). Lokasi episentrum gempa adalah di pantai barat Sumatra di sebelah utara Pulau Simeulue pada koordinat 3.316°N, 95.854°E (3°19′N 95°51.24′E), sekitar 160 km barat Sumatra. Pusat gempa berada pada kedalaman 30 km di bawah muka laut rata-rata (semula dilaporkan pada kedalaman 10 km). Gempa ini dilaporkan berkekuatan (moment magnitude) MW 9.0. Dalam bulan Februari 2005 magnitude ini dikoreksi menjadi 9.3. (McKee, 2005 : "Power of tsunami earthquake heavily underestimated." New Scientist – 9 Februari 2005, hal. 5). Studi yang paling baru dalam tahun 2006 menyebut gempa ini mempunyai kekuatan MW 9.1 – 9.3. Dr. Hiroo Kanamori, ahli gempa terkenal dari California Institute of Technology menyebut gempa ini punya magnitude MW = 9.2. (EERI Publication 2006-06, hal. 14). Selain terutama di Aceh dan Sumatra bagian utara, gempa ini dirasakan sampai sejauh : Bangladesh, India, Malaysia, Myanmar, Thailand, Singapura dan Maladewa.
Gempa ini selain menempati posisi gempa berkekuatan terbesar kedua setelah gempa Chili 1960 yang mencapai 9.5 Skala Richter (ujung Skala Richter ada di situ), gempa Aceh menempati peringkat pertama sebagai gempa dengan waktu (durasi) penyesaran yang paling lama yaitu sampai 500-600 detik (10 menit). Dan, gempa ini cukup besar untuk membuat seluruh bola Bumi bergetar dengan amplitude getaran di atas satu cm (Walton, 2005 "Scientists : Sumatra quake longest ever recorded." CNN – 20 Mei 2005). Gempa ini juga telah memicu gempa-gempa lain di seluruh dunia sampai sejauh Alaska (West, Sanches, McNutt, 2005 : "Periodically Triggered Seismicity at Mount Wrangell, Alaska, after the Sumatra Earthquake." Science. Vol. 308, No. 5725, hal. 1144-1146, 20 Mei 2005).
Gempa Aceh telah menimbulkan serangkaian tsunami yang merusak pantai-pantai di Aceh, Sumatra Utara, Sri Lanka, India, Thailand and negara-negara lainnya dengan tinggi gelombang sampai 30 meter yang menyebabkan kerusakan parah dan kehancuran serta kematian sampai sejauh pantai timur Africa. Korban tewas akibat tsunami ini dilaporkan terjadi di Rooi Els di Afrika Selatan pada jarak 8.000 km dari pusat gempa. Perkiraan awal korban tsunami ini untuk seluruh dunia adalah di atas 275.000 orang, belum termasuk ribuan korban hilang. Tetapi, analisis terbaru menyebutkan total korban tsunami adalah 229. 866 orang (186.983 tewas and 42.883 hilang) (Kantor PBB untuk Tsunami Recovery, 2006). Bencana gempa dan tsunami ini disebut sebagai bencana paling buruk dalam sejarah moderen. Bencana ini juga telah mengundang simpati banyak negara di dunia, terbukti dengan komitmen bantuan sebesar total lebih dari 7,0 milyar dolar Amerika Serikat (Wikipedia, 2006).
Karakteristik Gempa 26 Desember 2004
Gempa ini juga luar biasa dalam cakupan geografisnya. Diperkirakan sepanjang 1200 km jalur sesar tergeser sekitar 15 meter sepanjang zone penunjaman tempat lempeng samudra Hindia menyusup di bawah lempeng benua Burma (bagian Lempeng Eurasia). Pergeseran sesar tidak terjadi sekonyong-konyong tetapi dalam dua fase selama beberapa menit. Data akustik dan seismograf menunjukkan bahwa fase pertama meliputi pembentukan zone runtuhan sepanjang 400 km dan lebar 100 km, pada kedalaman 30 km di bawah dasar laut. Ini adalah runtuhan terpanjang yang pernah dihasilkan gempa. Runtuhan berjalan memanjang dengan kecepatan 2,8 km/detik atau 10.000 km/jam. Runtuhan mulai terjadi di lepas pantai Aceh dan maju ke arah baratlaut selama 100 detik sebelum kemudian runtuhan berbelok searah jarum jam ke utara menuju pulau-pulau Andaman dan Nikobar. Saat pembelokan tersebut, runtuhan terhenti sesaat selama 100 detik. Fase kedua yaitu runtuhan ke arah utara ini berjalan dengan kecepatan lebih rendah yaitu 2,1 km/detik atau 7600 km/jam. Lalu runtuhan terus berlanjut ke utara selama lima menit sampai ke batas lempeng tempat penyesaran naik ini berubah menjadi penyesaran mendatar. Perubahan ini mengurangi kecepatan perpindahan massa air di lautan sehingga mengurangi amplitude tsunami yang terjadi di bagian utara Samudra Hindia (Kostel dan Tobin, 2005: "The Sound of a Distant Rumble: Researchers Track Underwater Noise Generated by December 26 Earthquake." - Lamont-Doherty Earth Observatory, 20 Juli 2005; Wikipedia, 2006).
Gempa susulan dengan magnitudo sampai 6,6 terus terjadi di wilayah ini (lepas pantai pulau-pulau Andaman dan Nikobar) sampai empat bulan setelah gempa utama. Gempa besar lain yang terjadi di sekitar Pulau Nias pada 28 Maret 2005 dengan magnitude 8,7 (MarketWatch, 2005 "8.7 quake jars Sumatra, at least 300 dead." Investors.com.) menimbulkan perdebatan di kalangan para ahli : apakah ini aftershock gempa 26 Desember 2004 ataukah “triggered earthquake†(gempa yang disebabkan oleh gempa sebelumnya) (McKernon, 2005, Science and Engineering at The University of Edinburgh School of Geosciences). Gempa Nias terjadi pada jalur sesar yang sama dengan lokasi gempa 26 Desember 2004.
Gempa besar di Aceh ini terjadi hanya tiga hari setelah sebuah gempa besar bermagnitude 8,1 melanda sebuah wilayah tak berpenghuni di sebelah barat Kepulauan Auckland (milik Selandia Baru) dan di sebelah utara Kepulauan Macquarie (milik Australia) di Antarktika. Hal ini di luar kebiasaan sebab berdasarkan statistik selama ini gempa dengan kekuatan di atas 8,0 hanya terjadi satu kali dalam setahun (USGS Earthquake Hazards Program: FAQ; Skinner et al., 2004, Dynamic Earth, hal. 359), tetapi kedua gempa bermagnitude > 8,0 ini hanya terpisah tiga hari. Beberapa ahli seismologi berspekulasi tentang hubungan gempa Antarktika dan gempa Aceh ini. Gempa Antarktika mungkin telah berperan sebagai katalisator gempa Aceh karena kedua gempa ini terjadi masing-masing di ujung sisi selatan dan utara Lempeng Indo-Australia. Tetapi, USGS mengatakan tak ada bukti meyakinkan bahwa kedua gempa ini berhubungan. Yang jelas, gempa Aceh terjadi tepat setahun (sampai jam kejadian pun sama) setelah gempa bermagnitude 6,6 yang menewaskan 30.000 orang di kota Bam, Iran pada 26 Desember 2003 (Wikipedia, 2006). Yang unik juga, adalah bahwa gempa Aceh (magnitude 9,3) terjadi sehari setelah Hari Natal (25 Desember 2004) dan gempa Nias (magnitude 8,7) terjadi sehari setelah Hari Paska (27 Maret 2005).
Kedua gempa (Gempa Aceh dan Gempa Nias) telah mengaktifkan gunungapi-gunungapi di sekitarnya pada jalur busur volkanik Sunda di Pegunungan Barisan. Gunung Leuser di Aceh diaktifkan oleh Gempa Aceh, begitu juga erupsi Gunung Talang pada April 2005. Gempa Nias mengaktifkan sejenak kaldera purba Toba, sehingga kita tahu bahwa kaldera purba sama sekali belum mati, hanya tidur panjang (Rinaldo, 2005: "Thousands flee as Indonesian volcano spews into life." Hindustan Times, 12 April 12 2005; Johnston, 2005: “ Indonesian Volcanoes Erupt; Thousands Evacuatedâ€, VOA News).
Berapa kekuatan gempa 26 Desember 2006 ini ? Energi total yang dilepaskan adalah sekitar 3.35 exajoules (3.35×1018 joules). Ini ekivalen dengan lebih daripada 930 tera (10 pangkat 12) watt jam atau 0.8 gigatons TNT, atau sama dengan seluruh energi yang digunakan di Amerika Serikat selama 11 hari. Gempa ini juga telah mengakibatkan osilasi permukaan Bumi setinggi 20-30 cm, sama dengan efek pasang naik akibat gravitasi Matahari dan Bulan. Gelombang kejut gempa dirasakan di seluruh muka planet Bumi sampai sejauh Oklahoma di AS yang mencatat gerak vertikal setinggi 3 mm (Staff Writer, "Earthquake felt in Oklahoma, too." MuskogeePhoenix.com. December 28, 2004). Seluruh permukaan Bumi diperkirakan telah terangkat sampai setinggi 1 cm.
Pergeseran massa kerak Bumi dan lepasnya energi yang demikian besar akibat gempan ini telah sedikit mengubah periode rotasi Bumi. Nilai pastinya belum ditentukan, tetapi model-model yang dibuat memperlihatkan bahwa gempa ini telah memendekkan panjang hari sebanyak 2,68 mikrodetik atau sepersemilyar panjang satu hari karena berkurangnya kepepatan (oblateness) bola Bumi (Cook-Anderson dan Beasley : "NASA Details Earthquake Effects on the Earth." NASA press release, January 10, 2005). Gempa juga telah menyebabkan Bumi sedikit terhuyung (gerak “wobble†– seperti pendekar mabuk) pada porosnya berarah 145° BT (Schechner, 2004, "Earthquakes vs. the Earth's Rotation" Slate. December 27, 2004) atau terhuyung sampai 5 atau 6 cm (Staff Writer, 2004 "Italian scientists say Asian quakes cause Earth's axis shifted." Xinhua. December 29, 2004). Tetapi, karena efek gerak pasang akibat gravitasi Bulan selalu menambah panjang hari sebanyak 15 mikrodetik setiap tahunnya, maka efek akibat perubahan gerak dan periode rotasi Bumi oleh gempa Aceh segera menghilang.
Akibat yang lebih spektakular muncul secara lokal. Terdapat gerakan secara mendatar sepanjang 10 meter dan 4-5 meter secara vertikal sepanjang jalur sesar akibat gempa ini. Spekulasi awal menyebutkan bahwa pulau-pulau kecil di sebelah baratdaya Sumatra, yang berposisi di atas lempeng Burma telah bergerak ke arah baratdaya sampai sejauh 20-36 meter. Tetapi, berdasarkan data yang lebih akurat, yang dikeluarkan sebulan setelah gempa, menunjukkan bahwa gerakan itu hanya 20 cm (Staff Writer. "Quake moved Sumatra by only 20 centimeters: Danish scientists", Agence France Presse, January 31, 2005). Karena gerakan ini vertikal juga lateral (oblique), maka terdapat wilayah pantai yang tenggelam di bawah muka laut. Kepulauan Andaman-Nikobar telah bergeser ke baratdaya sejauh 1,25 meter dan telah tenggelam hampir 1 meter (Bagla, 2005, "After the Earth Moved", Science Now, January 28, 2005).
Dalam bulan Februari 2005, kapal riset Royal Navy HMS Scott melakukan survey di dasar laut di sekitar wilayah gempa, yang kedalaman lautnya bervariasi dari 1,000 m - 5,000 m di sebelah barat Sumatra. Survey yang dilakukan dengan menggunakan high-resolution, multi-beam sonar system ini menunjukkan bahwa gempa telah menimbulkan perubahan besar topograpfi dasar laut. Kegiatan tektonik sepanjang waktu geologi pada sesar ini telah membuat punggungan sesar naik/anjak (thrust ridges) setinggi 1500 meter, yang runtuh di beberapa tempat selama gempa terjadi menghasilkan longsoran seluas beberapa km persegi. Sebuah kawasan longsoran teramati terdiri atas blok batuan sepanjang 2 km setinggi 100 meter. Kekuatan air yang dipindahkan akibat perubahan topografi dasar laut ini telah menyeret blok batuan seberat jutaan ton tersebut sejauh 10 km. Palung samudra selebar beberapa km tersingkap dalam jalur gempa ini (Knight, 2005: "Asian tsunami seabed pictured with sonar" New Scientist - February 10, 2005).
Karakteristik Tsunami 26 Desember 2004
Gempa yang terjadi telah mengangkat dasar laut beberapa meter, memindahkan air laut sebanyak sekitar 30 km3 memicu gelombang tsunami yang dahsyat. Gelombang-gelombang tsunami itu tidak berasal dari titik episentrum dan menyebar secara radial ke seluruh penjuru Samudra Hindia seperti secara salah digambarkan dalam beberapa kartun, tetapi para gelombang ini tersebar secara radial ke luar dari runtuhan sepanjang 1200 km (bukan berasal dari “point source†tetapi dari “line sourceâ€). Hal ini telah menyebabkan gelombang makin tersebar secara luas, teramati sampai mencapai Arktika, Chili, dan Mexico. Naiknya dasar laut telah mengurangi “space of accommodation†Samudra Hindia dan telah meyebabkan kenaikan permanen gloabal sea level (eustasy) sebesar 0,1 mm (Bilham, 2005 "A Flying Start, Then a Slow Slip." Science. Vol. 308, No. 5725, hal. 1126-1127. 20 Mei 2005).
Secara kebetulan, pada saat kejadian tsunami 26 Desember 2004 itu dua satelit melintas di atas Samudra Hindia (satelit TOPEX/Poseidon dan satelit Jason 1) (Staff Writer, "NASA/French Satellite Data Reveal New Details of Tsunami." Jet Propulsion Laboratory-JPL/NASA, January 11, 2005). Kedua satelit ini membawa radar yang secara akurat dapat mengukur ketinggian permukaan laut di tengah samudra. Anomali ketinggian sebesar 50 cm terukur. Pengukuran-pengukuran kedua satelit ini merupakan data yang sangat berharga untuk pemahaman gempa dan tsunami yang dibangkitkannya. Tidak seperti data dari pengukur air pasang (tide gauge) yang dipasang di kawasan pantai, pengukuran ketinggian air laut di tengah samudra oleh satelit dapat digunakan untuk menghitung parameter2 pembangkitan tsunami akibat gempa tanpa keharusan mengoreksi efek2 akibat dekat pantai (Wikipedia, 2006).
Radar pada satelit-satelit itu mencatat ketinggian gelombang tsunami 26 Desember 2004 di tengah lautan adalah maksimum 60 cm pada dua jam setelah gempa. Ini adalah untuk pertama kalinya pengamatan tsunami dari satelit dilakukan, itu pun secara tidak sengaja. Tetapi, pengamatan ini tidak dapat digunakan untuk keperluan peringatan dini tsunami sebab keberadaan kedua satelit di atas Samudra Hindia itu melintas bukan untuk keperluan pengamatan tsunami, juga diperlukan waktu beberapa jam untuk menganalisis data yang dihasilkan.
Berapa kekuatan tsunami 26 Desember 2004 itu ? Total energi tsunami ini adalah ekivalen dengan sekitar lima megaton TNT (20 peta -10 pangkat 15-joules). Ini lebih dari dua kali total energi ledakan yang digunakan selama Perang Dunia II (termasuk dua bom atom). Di banyak tempat, gelombang tsunami mencapai ketinggian 24 meter sampai 30 meter ketika melanda pantai dan masuk ke arah daratan sampai sejauh dua km bergantung kepada topografi pantai (Pearce dan Holmes, 2005 : "Tsunami: The impact will last for decades" New Scientist - January 15, 2005).
Karena jalur sesar sepanjang 1200 km yang digoncang gempa ini berarah hampir utara-selatan, kekuatan paling besar gelombang tsunami ada pada arah barat-timur. Bangladesh di utara sesar relatif terserang tsunami secara lemah, dibandingkan dengan tsunami yang lebih kuat menyerang Somalia di sebelah barat sesar, meskipun Somalia terletak lebih jauh dari sumber gempa. Tsunami mulai menyerang pantai-pantai di sekeliling bagian utara Samudra Hindia dalam waktu 15 menit sampai 7 jam (Time travel map: Tsunami Laboratory, Novosibirsk, Russia; Time travel map: Active Fault Research Center : National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japan). Aceh dan Sumatra terserang tsunami sangat cepat karena terletak di dekat jalur sesar dan laju runtuhan di segmen jalur sesar di wilayah ini terjadi sangat cepat (10.000 km/jam). Thailand, meskipun juga terletak di dekat episentrum gempa, diserang tsunami dua jam kemudian karena runtuhan di wilayah Laut Andaman terjadi lebih lambat daripada di sektor Indonesia.
Tsunami terukur sampai ke Antarktika berdasarkan tidal gauges pangkalan penelitian milik Jepang di Antarktika (Japan's Syowa Base) yang mencatat osilasi permukaan laut naik sampai 1 meter dan kekacauan ini berlangsung sampai beberapa hari setelah gempa terjadi ("Indian Ocean Tsunami" at Syowa Station, Antarctica, Hydrographic and Oceanographic Dept. Japan Coast Guard). Energi tsunami pun terlepas sampai ke Samudra Pasifik menghasilkan anomali ketinggian gelombang 20-40 cm di sepanjang pantai barat Amerika Utara dan Amerika Selatan (Indian Ocean Tsunami of 26 December, 2004. West Coast/Alaska Tsunami Warning Center (USGS). December 31, 2004) dan di beberapa tempat sampai setinggi 2,6 meter seperti di pantai Manzanillo, Mexico. Para ahli memperkirakan bahwa MOR (mid-oceanic ridge) telah ikut berperan dalam memfokuskan dan mengarahkan tsunami dalam jangakauan yang jauh (Carey, 2005 : "Tsunami Waves Channeled Around the Globe in 2004 Disaster" LiveScience-August 25, 2005).
Dari bencana terburuk pun, tetap ada hikmah yang dapat kita pelajari untuk kepentingan ke depan, apalagi kita di Indonesia senantiasa berhadapan dengan tenaga-tenaga alam tak tampak yang bisa kapan saja membangkitkan gempa dan tsunami. Pengetahuan kita belum memadai, tetapi kita selalu dapat mempelajari apa pun dari alam ini untuk kepentingan umat manusia.
Dua tahun telah kita lewati sejak gempa dan tsunami 26 Desember 2004 menggetarkan seluruh planet Bumi dan merenggut nyawa hampir seperempat juta penduduknya. Dalam sejarah moderen bangsa Indonesia, inilah gempa dan tsunami bahkan mungkin bencana terdahsyat yang pernah dialami bangsa Indonesia. Setelah dua tahun berselang sejak gempa dan tsunami dahsyat melanda Aceh, Sumatra Utara, Asia Tenggara, Asia Selatan, dan Afrika bagian timur, para ahli kini telah mendapatkan banyak data dan analisis baru yang menghasilkan evaluasi lebih akurat tentang bencana global ini. Berikut adalah ringkasan data, analisis, dan interpretasi baru tersebut yang didasarkan kepada banyak publikasi terbaru (Wikipedia, New Scientist, NASA, Science, dan lain-lain). Semoga bermanfaat.
Gempa ini terjadi pada 26 Desember 2004 pukul 00:58:53 GMT atau waktu lokal 07:58:53 (WIB). Lokasi episentrum gempa adalah di pantai barat Sumatra di sebelah utara Pulau Simeulue pada koordinat 3.316°N, 95.854°E (3°19′N 95°51.24′E), sekitar 160 km barat Sumatra. Pusat gempa berada pada kedalaman 30 km di bawah muka laut rata-rata (semula dilaporkan pada kedalaman 10 km). Gempa ini dilaporkan berkekuatan (moment magnitude) MW 9.0. Dalam bulan Februari 2005 magnitude ini dikoreksi menjadi 9.3. (McKee, 2005 : "Power of tsunami earthquake heavily underestimated." New Scientist – 9 Februari 2005, hal. 5). Studi yang paling baru dalam tahun 2006 menyebut gempa ini mempunyai kekuatan MW 9.1 – 9.3. Dr. Hiroo Kanamori, ahli gempa terkenal dari California Institute of Technology menyebut gempa ini punya magnitude MW = 9.2. (EERI Publication 2006-06, hal. 14). Selain terutama di Aceh dan Sumatra bagian utara, gempa ini dirasakan sampai sejauh : Bangladesh, India, Malaysia, Myanmar, Thailand, Singapura dan Maladewa.
Gempa ini selain menempati posisi gempa berkekuatan terbesar kedua setelah gempa Chili 1960 yang mencapai 9.5 Skala Richter (ujung Skala Richter ada di situ), gempa Aceh menempati peringkat pertama sebagai gempa dengan waktu (durasi) penyesaran yang paling lama yaitu sampai 500-600 detik (10 menit). Dan, gempa ini cukup besar untuk membuat seluruh bola Bumi bergetar dengan amplitude getaran di atas satu cm (Walton, 2005 "Scientists : Sumatra quake longest ever recorded." CNN – 20 Mei 2005). Gempa ini juga telah memicu gempa-gempa lain di seluruh dunia sampai sejauh Alaska (West, Sanches, McNutt, 2005 : "Periodically Triggered Seismicity at Mount Wrangell, Alaska, after the Sumatra Earthquake." Science. Vol. 308, No. 5725, hal. 1144-1146, 20 Mei 2005).
Gempa Aceh telah menimbulkan serangkaian tsunami yang merusak pantai-pantai di Aceh, Sumatra Utara, Sri Lanka, India, Thailand and negara-negara lainnya dengan tinggi gelombang sampai 30 meter yang menyebabkan kerusakan parah dan kehancuran serta kematian sampai sejauh pantai timur Africa. Korban tewas akibat tsunami ini dilaporkan terjadi di Rooi Els di Afrika Selatan pada jarak 8.000 km dari pusat gempa. Perkiraan awal korban tsunami ini untuk seluruh dunia adalah di atas 275.000 orang, belum termasuk ribuan korban hilang. Tetapi, analisis terbaru menyebutkan total korban tsunami adalah 229. 866 orang (186.983 tewas and 42.883 hilang) (Kantor PBB untuk Tsunami Recovery, 2006). Bencana gempa dan tsunami ini disebut sebagai bencana paling buruk dalam sejarah moderen. Bencana ini juga telah mengundang simpati banyak negara di dunia, terbukti dengan komitmen bantuan sebesar total lebih dari 7,0 milyar dolar Amerika Serikat (Wikipedia, 2006).
Karakteristik Gempa 26 Desember 2004
Gempa ini juga luar biasa dalam cakupan geografisnya. Diperkirakan sepanjang 1200 km jalur sesar tergeser sekitar 15 meter sepanjang zone penunjaman tempat lempeng samudra Hindia menyusup di bawah lempeng benua Burma (bagian Lempeng Eurasia). Pergeseran sesar tidak terjadi sekonyong-konyong tetapi dalam dua fase selama beberapa menit. Data akustik dan seismograf menunjukkan bahwa fase pertama meliputi pembentukan zone runtuhan sepanjang 400 km dan lebar 100 km, pada kedalaman 30 km di bawah dasar laut. Ini adalah runtuhan terpanjang yang pernah dihasilkan gempa. Runtuhan berjalan memanjang dengan kecepatan 2,8 km/detik atau 10.000 km/jam. Runtuhan mulai terjadi di lepas pantai Aceh dan maju ke arah baratlaut selama 100 detik sebelum kemudian runtuhan berbelok searah jarum jam ke utara menuju pulau-pulau Andaman dan Nikobar. Saat pembelokan tersebut, runtuhan terhenti sesaat selama 100 detik. Fase kedua yaitu runtuhan ke arah utara ini berjalan dengan kecepatan lebih rendah yaitu 2,1 km/detik atau 7600 km/jam. Lalu runtuhan terus berlanjut ke utara selama lima menit sampai ke batas lempeng tempat penyesaran naik ini berubah menjadi penyesaran mendatar. Perubahan ini mengurangi kecepatan perpindahan massa air di lautan sehingga mengurangi amplitude tsunami yang terjadi di bagian utara Samudra Hindia (Kostel dan Tobin, 2005: "The Sound of a Distant Rumble: Researchers Track Underwater Noise Generated by December 26 Earthquake." - Lamont-Doherty Earth Observatory, 20 Juli 2005; Wikipedia, 2006).
Gempa susulan dengan magnitudo sampai 6,6 terus terjadi di wilayah ini (lepas pantai pulau-pulau Andaman dan Nikobar) sampai empat bulan setelah gempa utama. Gempa besar lain yang terjadi di sekitar Pulau Nias pada 28 Maret 2005 dengan magnitude 8,7 (MarketWatch, 2005 "8.7 quake jars Sumatra, at least 300 dead." Investors.com.) menimbulkan perdebatan di kalangan para ahli : apakah ini aftershock gempa 26 Desember 2004 ataukah “triggered earthquake†(gempa yang disebabkan oleh gempa sebelumnya) (McKernon, 2005, Science and Engineering at The University of Edinburgh School of Geosciences). Gempa Nias terjadi pada jalur sesar yang sama dengan lokasi gempa 26 Desember 2004.
Gempa besar di Aceh ini terjadi hanya tiga hari setelah sebuah gempa besar bermagnitude 8,1 melanda sebuah wilayah tak berpenghuni di sebelah barat Kepulauan Auckland (milik Selandia Baru) dan di sebelah utara Kepulauan Macquarie (milik Australia) di Antarktika. Hal ini di luar kebiasaan sebab berdasarkan statistik selama ini gempa dengan kekuatan di atas 8,0 hanya terjadi satu kali dalam setahun (USGS Earthquake Hazards Program: FAQ; Skinner et al., 2004, Dynamic Earth, hal. 359), tetapi kedua gempa bermagnitude > 8,0 ini hanya terpisah tiga hari. Beberapa ahli seismologi berspekulasi tentang hubungan gempa Antarktika dan gempa Aceh ini. Gempa Antarktika mungkin telah berperan sebagai katalisator gempa Aceh karena kedua gempa ini terjadi masing-masing di ujung sisi selatan dan utara Lempeng Indo-Australia. Tetapi, USGS mengatakan tak ada bukti meyakinkan bahwa kedua gempa ini berhubungan. Yang jelas, gempa Aceh terjadi tepat setahun (sampai jam kejadian pun sama) setelah gempa bermagnitude 6,6 yang menewaskan 30.000 orang di kota Bam, Iran pada 26 Desember 2003 (Wikipedia, 2006). Yang unik juga, adalah bahwa gempa Aceh (magnitude 9,3) terjadi sehari setelah Hari Natal (25 Desember 2004) dan gempa Nias (magnitude 8,7) terjadi sehari setelah Hari Paska (27 Maret 2005).
Kedua gempa (Gempa Aceh dan Gempa Nias) telah mengaktifkan gunungapi-gunungapi di sekitarnya pada jalur busur volkanik Sunda di Pegunungan Barisan. Gunung Leuser di Aceh diaktifkan oleh Gempa Aceh, begitu juga erupsi Gunung Talang pada April 2005. Gempa Nias mengaktifkan sejenak kaldera purba Toba, sehingga kita tahu bahwa kaldera purba sama sekali belum mati, hanya tidur panjang (Rinaldo, 2005: "Thousands flee as Indonesian volcano spews into life." Hindustan Times, 12 April 12 2005; Johnston, 2005: “ Indonesian Volcanoes Erupt; Thousands Evacuatedâ€, VOA News).
Berapa kekuatan gempa 26 Desember 2006 ini ? Energi total yang dilepaskan adalah sekitar 3.35 exajoules (3.35×1018 joules). Ini ekivalen dengan lebih daripada 930 tera (10 pangkat 12) watt jam atau 0.8 gigatons TNT, atau sama dengan seluruh energi yang digunakan di Amerika Serikat selama 11 hari. Gempa ini juga telah mengakibatkan osilasi permukaan Bumi setinggi 20-30 cm, sama dengan efek pasang naik akibat gravitasi Matahari dan Bulan. Gelombang kejut gempa dirasakan di seluruh muka planet Bumi sampai sejauh Oklahoma di AS yang mencatat gerak vertikal setinggi 3 mm (Staff Writer, "Earthquake felt in Oklahoma, too." MuskogeePhoenix.com. December 28, 2004). Seluruh permukaan Bumi diperkirakan telah terangkat sampai setinggi 1 cm.
Pergeseran massa kerak Bumi dan lepasnya energi yang demikian besar akibat gempan ini telah sedikit mengubah periode rotasi Bumi. Nilai pastinya belum ditentukan, tetapi model-model yang dibuat memperlihatkan bahwa gempa ini telah memendekkan panjang hari sebanyak 2,68 mikrodetik atau sepersemilyar panjang satu hari karena berkurangnya kepepatan (oblateness) bola Bumi (Cook-Anderson dan Beasley : "NASA Details Earthquake Effects on the Earth." NASA press release, January 10, 2005). Gempa juga telah menyebabkan Bumi sedikit terhuyung (gerak “wobble†– seperti pendekar mabuk) pada porosnya berarah 145° BT (Schechner, 2004, "Earthquakes vs. the Earth's Rotation" Slate. December 27, 2004) atau terhuyung sampai 5 atau 6 cm (Staff Writer, 2004 "Italian scientists say Asian quakes cause Earth's axis shifted." Xinhua. December 29, 2004). Tetapi, karena efek gerak pasang akibat gravitasi Bulan selalu menambah panjang hari sebanyak 15 mikrodetik setiap tahunnya, maka efek akibat perubahan gerak dan periode rotasi Bumi oleh gempa Aceh segera menghilang.
Akibat yang lebih spektakular muncul secara lokal. Terdapat gerakan secara mendatar sepanjang 10 meter dan 4-5 meter secara vertikal sepanjang jalur sesar akibat gempa ini. Spekulasi awal menyebutkan bahwa pulau-pulau kecil di sebelah baratdaya Sumatra, yang berposisi di atas lempeng Burma telah bergerak ke arah baratdaya sampai sejauh 20-36 meter. Tetapi, berdasarkan data yang lebih akurat, yang dikeluarkan sebulan setelah gempa, menunjukkan bahwa gerakan itu hanya 20 cm (Staff Writer. "Quake moved Sumatra by only 20 centimeters: Danish scientists", Agence France Presse, January 31, 2005). Karena gerakan ini vertikal juga lateral (oblique), maka terdapat wilayah pantai yang tenggelam di bawah muka laut. Kepulauan Andaman-Nikobar telah bergeser ke baratdaya sejauh 1,25 meter dan telah tenggelam hampir 1 meter (Bagla, 2005, "After the Earth Moved", Science Now, January 28, 2005).
Dalam bulan Februari 2005, kapal riset Royal Navy HMS Scott melakukan survey di dasar laut di sekitar wilayah gempa, yang kedalaman lautnya bervariasi dari 1,000 m - 5,000 m di sebelah barat Sumatra. Survey yang dilakukan dengan menggunakan high-resolution, multi-beam sonar system ini menunjukkan bahwa gempa telah menimbulkan perubahan besar topograpfi dasar laut. Kegiatan tektonik sepanjang waktu geologi pada sesar ini telah membuat punggungan sesar naik/anjak (thrust ridges) setinggi 1500 meter, yang runtuh di beberapa tempat selama gempa terjadi menghasilkan longsoran seluas beberapa km persegi. Sebuah kawasan longsoran teramati terdiri atas blok batuan sepanjang 2 km setinggi 100 meter. Kekuatan air yang dipindahkan akibat perubahan topografi dasar laut ini telah menyeret blok batuan seberat jutaan ton tersebut sejauh 10 km. Palung samudra selebar beberapa km tersingkap dalam jalur gempa ini (Knight, 2005: "Asian tsunami seabed pictured with sonar" New Scientist - February 10, 2005).
Karakteristik Tsunami 26 Desember 2004
Gempa yang terjadi telah mengangkat dasar laut beberapa meter, memindahkan air laut sebanyak sekitar 30 km3 memicu gelombang tsunami yang dahsyat. Gelombang-gelombang tsunami itu tidak berasal dari titik episentrum dan menyebar secara radial ke seluruh penjuru Samudra Hindia seperti secara salah digambarkan dalam beberapa kartun, tetapi para gelombang ini tersebar secara radial ke luar dari runtuhan sepanjang 1200 km (bukan berasal dari “point source†tetapi dari “line sourceâ€). Hal ini telah menyebabkan gelombang makin tersebar secara luas, teramati sampai mencapai Arktika, Chili, dan Mexico. Naiknya dasar laut telah mengurangi “space of accommodation†Samudra Hindia dan telah meyebabkan kenaikan permanen gloabal sea level (eustasy) sebesar 0,1 mm (Bilham, 2005 "A Flying Start, Then a Slow Slip." Science. Vol. 308, No. 5725, hal. 1126-1127. 20 Mei 2005).
Secara kebetulan, pada saat kejadian tsunami 26 Desember 2004 itu dua satelit melintas di atas Samudra Hindia (satelit TOPEX/Poseidon dan satelit Jason 1) (Staff Writer, "NASA/French Satellite Data Reveal New Details of Tsunami." Jet Propulsion Laboratory-JPL/NASA, January 11, 2005). Kedua satelit ini membawa radar yang secara akurat dapat mengukur ketinggian permukaan laut di tengah samudra. Anomali ketinggian sebesar 50 cm terukur. Pengukuran-pengukuran kedua satelit ini merupakan data yang sangat berharga untuk pemahaman gempa dan tsunami yang dibangkitkannya. Tidak seperti data dari pengukur air pasang (tide gauge) yang dipasang di kawasan pantai, pengukuran ketinggian air laut di tengah samudra oleh satelit dapat digunakan untuk menghitung parameter2 pembangkitan tsunami akibat gempa tanpa keharusan mengoreksi efek2 akibat dekat pantai (Wikipedia, 2006).
Radar pada satelit-satelit itu mencatat ketinggian gelombang tsunami 26 Desember 2004 di tengah lautan adalah maksimum 60 cm pada dua jam setelah gempa. Ini adalah untuk pertama kalinya pengamatan tsunami dari satelit dilakukan, itu pun secara tidak sengaja. Tetapi, pengamatan ini tidak dapat digunakan untuk keperluan peringatan dini tsunami sebab keberadaan kedua satelit di atas Samudra Hindia itu melintas bukan untuk keperluan pengamatan tsunami, juga diperlukan waktu beberapa jam untuk menganalisis data yang dihasilkan.
Berapa kekuatan tsunami 26 Desember 2004 itu ? Total energi tsunami ini adalah ekivalen dengan sekitar lima megaton TNT (20 peta -10 pangkat 15-joules). Ini lebih dari dua kali total energi ledakan yang digunakan selama Perang Dunia II (termasuk dua bom atom). Di banyak tempat, gelombang tsunami mencapai ketinggian 24 meter sampai 30 meter ketika melanda pantai dan masuk ke arah daratan sampai sejauh dua km bergantung kepada topografi pantai (Pearce dan Holmes, 2005 : "Tsunami: The impact will last for decades" New Scientist - January 15, 2005).
Karena jalur sesar sepanjang 1200 km yang digoncang gempa ini berarah hampir utara-selatan, kekuatan paling besar gelombang tsunami ada pada arah barat-timur. Bangladesh di utara sesar relatif terserang tsunami secara lemah, dibandingkan dengan tsunami yang lebih kuat menyerang Somalia di sebelah barat sesar, meskipun Somalia terletak lebih jauh dari sumber gempa. Tsunami mulai menyerang pantai-pantai di sekeliling bagian utara Samudra Hindia dalam waktu 15 menit sampai 7 jam (Time travel map: Tsunami Laboratory, Novosibirsk, Russia; Time travel map: Active Fault Research Center : National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japan). Aceh dan Sumatra terserang tsunami sangat cepat karena terletak di dekat jalur sesar dan laju runtuhan di segmen jalur sesar di wilayah ini terjadi sangat cepat (10.000 km/jam). Thailand, meskipun juga terletak di dekat episentrum gempa, diserang tsunami dua jam kemudian karena runtuhan di wilayah Laut Andaman terjadi lebih lambat daripada di sektor Indonesia.
Tsunami terukur sampai ke Antarktika berdasarkan tidal gauges pangkalan penelitian milik Jepang di Antarktika (Japan's Syowa Base) yang mencatat osilasi permukaan laut naik sampai 1 meter dan kekacauan ini berlangsung sampai beberapa hari setelah gempa terjadi ("Indian Ocean Tsunami" at Syowa Station, Antarctica, Hydrographic and Oceanographic Dept. Japan Coast Guard). Energi tsunami pun terlepas sampai ke Samudra Pasifik menghasilkan anomali ketinggian gelombang 20-40 cm di sepanjang pantai barat Amerika Utara dan Amerika Selatan (Indian Ocean Tsunami of 26 December, 2004. West Coast/Alaska Tsunami Warning Center (USGS). December 31, 2004) dan di beberapa tempat sampai setinggi 2,6 meter seperti di pantai Manzanillo, Mexico. Para ahli memperkirakan bahwa MOR (mid-oceanic ridge) telah ikut berperan dalam memfokuskan dan mengarahkan tsunami dalam jangakauan yang jauh (Carey, 2005 : "Tsunami Waves Channeled Around the Globe in 2004 Disaster" LiveScience-August 25, 2005).
Dari bencana terburuk pun, tetap ada hikmah yang dapat kita pelajari untuk kepentingan ke depan, apalagi kita di Indonesia senantiasa berhadapan dengan tenaga-tenaga alam tak tampak yang bisa kapan saja membangkitkan gempa dan tsunami. Pengetahuan kita belum memadai, tetapi kita selalu dapat mempelajari apa pun dari alam ini untuk kepentingan umat manusia.
