PEMETAAN BAHAYA GEMPA BUMI DAN POTENSI TSUNAMI DI BALI BERDASARKAN NILAI SESMISITAS Bayu Baskara ABSTRAK Bali merupakan salah satu daerah rawan bencana gempa bumi dan tsunami karena berada di wilayah pertemuan dua lempeng yaitu lempeng Eurasia dan Indo-Australia yang terletak di sebelah selatan Bali dan zona back arc trust yang terletak di utara Bali. Telah dilakukan penelitian tentang bahaya gempa bumi dan potensi tsunami di Bali diantaranya berdasarkan nilai seismisitas yang diinterpretasikan oleh nilai b dan a. Penelitian ini menggunakan data gempa bumi pada koordinat 6-11˚ LS dan 114-116˚ BT dengan 339 data yang kemudian diolah menggunakan Zmap sehingga diperoleh nilai b sebesar 1.57 ± 0.008 dan nilai a sebesar 10.6 dan magnitudo maksimum sebesar 7.1 Mw. Dari pemetaan nilai b dan a diketahui bahwa daerah yang memiliki nilai b dan a tertinggi terletak pada daerah lautan untuk wilayah selatan Bali dan daerah Karangasem serta buleleng untuk wilayah utara Bali. Selanjutnya untuk pemetaan tsunami di Bali menggunakan aplikasi TOAST diperoleh daerah rawan tsunami di Bali yaitu Pantai Kuta, Buleleng Timur dan Karangasem. Kata kunci: Seismisitas, Gempa Bumi, Tsunami.
ABSTRACT Bali is one of the areas prone to earthquake and tsunami as being at the junction of two plates, namely the Eurasian plate and the Indo-Australian plate is located in the south of Bali and back arc trust zones are located in the North of Bali. We need research on the potential dangers of earthquakes and tsunami in Bali are based on the value of seismicity which is interpreted by the value of b and a. This study uses earthquake data on the coordinates 6˚-11˚ SL and 114˚-116˚ EL with 339 data that was processed using Zmap in order to obtain the value of b at 1.57 ± 0.008 and the value of a is 10.6 and maximum magnitude of 7.1 Mw. From mapping the values of b and a known area that has the highest value of b and a lies in the sea area to the south of Bali, Karangasem and Buleleng to the northern region of Bali. Furthermore, for mapping the tsunami in Bali using the TOAST application obtained tsunami prone areas of Bali, Kuta Beach, East Buleleng and Karangasem. Keywords: Seismicity, Earthquake, Tsunami.
i
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .........................................................................................
i
FAKTA INTEGRITAS ....................................................................................
ii
LEMBAR PERSYARATAN GELAR ............................................................ iii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ................................................. iv LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................
v
PEDOMAN PENGGUNAAN .......................................................................... vi ABSTRAK ......................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv BAB I
PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1
Latar Belakang .....................................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ................................................................................
3
1.3
Batasan Masalah ... ..............................................................................
3
1.4
Tujuan Penelitian ... ..............................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ...............................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................
4
2.1 Teori Gempa Bumi ................................................................................
4
2.2 Mekanisme Terjadinya Gempa Bumi ...................................................
6
2.2.1 Pergerakan patahan ......................................................................
6
2.2.2 Gelombang seismik ......................................................................
7
2.3 Jalur Gempa Bumi ................................................................................ 11 2.4 Jenis-jenis Gempa Bumi ....................................................................... 12 2.4.1 Berdaarkan penyebab gempa bumi .............................................. 12
ii
2.4.2 Berdasarkan kekuatan gempa bumi .............................................. 12 2.4.3 Berdasarkan kedalaman gempa bumi .......................................... 13 2.5 Magnitudo Gempa Bumi ....................................................................... 13 2.5.1 Magnitudo lokal ........................................................................... 14 2.5.2 Magnitudo bodi ............................................................................ 14 2.5.3 Magnitudo permukaan ................................................................. 14 2.5.4 Magnitudo moment ...................................................................... 15 2.5.5 Magnitudo durasi ......................................................................... 15 2.6 Kerangka Tektonik Indonesia ............................................................... 15 2.7 Teori Tsunami ......................................................................................... 16 2.8 Penyebab Terjadinya Tsunami ................................................................ 17 2.9 Karakteristik Tsunami ............................................................................. 18 2.10 Hubungan Frekuensi dengan Magnitudo Gempa Bumi ....................... 18 2.11 Metode Likelihood ................................................................................ 19 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..................................................... 20 3.1
Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 20 3.1.1 Tempat ........................................................................................ 20 3.1.2 Waktu .......................................................................................... 20
3.2 Alat
................................................................................................. 20
3.3 Ruang Lingkup Penelitian ..................................................................... 20 3.4 Pengumpulan Data ................................................................................. 21 3.5 Konversi magnitudo ............................................................................. 21 3.6 Pengolahan Data ................................................................................... 22 3.7 Diagram Blok ........................................................................................ 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 24 4.1 Data Kejadian Gempa Bumi .................................................................. 24 4.2 Konversi Magnitudo ............................................................................. 25 4.3 Frekuensi Magnitudo dan Kedalaman Gempa Bumi di Wilayah Bali .. 26 4.3.1 Frekuensi magnitudo .................................................................... 26 4.3.2 Frekuensi Kedalaman .................................................................. 27 4.3.3 Frekuensi magnitudo pada gempa bumi dangkal ........................ 28 iii
4.4 grafik Kedalaman Gempa Bumi Terhadap Lintang ................................ 29 4.5 Nilai Seismisitas ( Nilai b dan a ) ......................................................... 29 4.6 Perhitungan Magnitudo Maksimum ..................................................... 31 4.7 Pemetaan Nilai b dan a ......................................................................... 32 4.7.1 Pemetaan nilai b ........................................................................... 32 4.7.2 Pemetaan nilai a ........................................................................... 33 4.8 Pemetaan Potensi Tsunami ................................................................... 35 4.7.1 Pemetaan potensi tsunami untuk wilayah Bali utara ................... 35 4.7.2 Pemetaan potensi tsunami untuk wilayah Bali selatan ................ 38
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 42 5.2 Saran ....................................................................................................... 42
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
iv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1 Korelasi magnitudo ........................................................................... 21 Tabel 4.1 Cuplikan data kejadian gempa bumi di Bali ..................................... 24 Tabel 4.2 Data gempa bumi yang sudah dikonversi ........................................ 25 Tabel 4.3 Daerah yang terkena dampak tsunami wilayah utara Bali ............... 37 Tabel 4.4 Daerah yang terkena dampak tsunami wilayah Bali selatan ............ 40
v
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1
batas divergen tektonik lempeng ..............................................
5
Gambar 2.2
batas konvergen tektonik lempeng ............................................
5
Gambar 2.3
batas transforrm tektonik lempeng ............................................
6
Gambar 2.4
Gravity fault ...............................................................................
6
Gambar 2.5
Trust Fault .................................................................................
7
Gambar 2.6
Strike Slip Fault .......................................................................
7
Gambar 2.7
Oblique Slip Fault ...................................................................
8
Gambar 2.8
Gelombang p dan s ...................................................................
9
Gambar 2.9
Gelombang Love ....................................................................... 10
Gambar 2.10
Gelombang Rayleigh ................................................................ 10
Gambar 2.11
Jalur gempa bumi di dunia ......................................................... 11
Gambar 2.12
sketsa patahan aktif di Indonesia ............................................... 16
Gambar 2.13
proses terjadinya tsunami........................................................... 17
Gambar 3.1
Diagram blok pengolahan data .................................................. 23
Gambar 4.1
Grafik frekuensi magnitudo gempa bumi ................................. 26
Gambar 4.2
Grafik frekuensi kedalaman gempa bumi .................................. 27
Gambar 4.3
Grafik frekuensi magnitudo pada gempa bumi dangkal .......... 28
Gambar 4.4
Grafik Kedalaman terhadap Lintang ......................................... 29
Gambar 4.5
Nilai b dan a ............................................................................... 30
Gambar 4.6
Pemetaan nilai b ......................................................................... 32
Gambar 4.7
Pemetaan nilai a ......................................................................... 33
Gambar 4.8
Pemetaan potensi tsunami wilayah Bali utara .......................... 36
Gambar 4.9
Pemetaan potensi tsunami wilayah Bali selatan ........................ 39
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Data gempa Bumi di Bali Tahun 1966 Sampai 2015
Lampiran 2
Tabel Frekuensi magnitudo dan kedalaman Gempa Bumi di Bali
Lampiran 3
Tabel Kedalaman Gempa Bumi di Bali utara dan selatan
Lampiran 4
Surat-surat
vii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang. Gempa bumi adalah getaran permukaan tanah akibat energi yang dilepaskan secara
tiba-tiba oleh batuan yang ada di bawah permukaan bumi. Gempa bumi terjadi jika batuan patah atau terjadi sesar, selain itu gempa bumi dapat juga disebabkan oleh aktivitas gunung api ( Muhammad, 2008). Indonesia merupakan wilayah yang dilalui oleh tiga lempeng tektonik dunia yaitu lempeng Eurasia, lempeng Indo-Australia, dan lempeng Pasifik. Lempeng Indo–Australia dan lempeng Eurasia bertemu di sepanjang barat Sumatra, selatan Jawa, selatan Nusa Tenggara, dan berakhir di Laut Banda. Sedangkan lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik bertemu di sepanjang Laut Maluku dan berakhir di Laut Banda. Selain 3 lempeng tersebut, di Indonesia juga banyak terdapat sesar atau patahan lokal aktif yang sering menimbulkan gempa bumi. Tatanan tektonik yang demikian menyebabkan Indonesia menjadi salah satu negara yang mempunyai aktifitas seismik yang tinggi. Sumber gempa biasanya terletak pada batas antara dua lempeng yang bergerak relatif satu dengan yang lain. (Rahmadi,2008). Bali terletak diantara dua batas lempeng besar, yaitu lempeng Indo-Australia yang bergerak dari selatan ke utara dan lempeng Eurasia yang bergerak dari utara ke selatan, sehingga Bali merupakan wilayah yang sangat rawan bencana gempa bumi. Pertemuan dua lempeng ini yang menyebabkan terjadinya daerah subduksi yang menghasilkan terbentuknya palung laut. Gugusan sumber gempa bumi di Bali merupakan bagian dari jalur gempabumi Mediteran yang menyusuri pantai barat Sumatra, pantai selatan Jawa, Bali, Nusa Tenggara kemudian membelok ke utara melalui Laut Banda dan bertemu dengan sirkum Pasifik di sekitar Maluku utara.(Hapsoro,2006) Aktifitas subduksi lempeng samudera Indo-Australia yang menunjam di bawah Lempeng Benua Eurasia dengan kecepatan 7,5 cm/tahun juga menghasilkan struktur geologi baru berupa sesar aktif yang berada di sebelah utara Pulau Flores. Sesar tersebut mengalami perpanjangan hingga di sebelah timur laut Bali (Yazid, 1999) yang dikenal sebagai back arc thrust (sesar naik belakang busur kepulauan). Aktifitas dari back arc viii
thrust inilah yang meyebabkan seringnya terjadi gempa bumi juga banyak terjadi di utara Bali hingga Flores (Daryono,2010). Menurut catatan sejarah gempa bumi Bali yang dimuat dalam situs resmi BMKG, terdapat beberapa kali gempa dengan kekuatan cukup besar yang melanda Bali. Pada tahun 1917 gempa bumi dahsyat mengguncang seluruh daratan Bali. Akibat gempabumi ini tercatat korban tewas 1500 orang. Gempa bumi ini dikenal sebagai Gejer Bali yang artinya Bali berguncang. Gempa bumi dahsyat yang kedua setelah Gejer Bali adalah Gempa bumi Seririt yang terjadi pada tanggal 14 Juli 1976. Gempa bumi ini berkekuatan 6,2 Skala Richter dengan episentrum di daratan. Gempa bumi juga pernah melanda Desa Culik, Karangasem dengan kekuatan 6,0 Skala Richter yang terjadi pada tahun 1979 yang menelan korban tewas sebanyak 40 orang, 47 luka berat. Gempabumi Karangasem kedua dengan kekuatan 6,2 Skala Ricter, terjadi pada tahun 2004 menelan seorang korban tewas dan 33 orang luka-luka (Darsono,2006). Berdasarkan letak geografi dan sejarah gempanya tersebut, Bali dapat dikategorikan daerah yang rawan gempa bumi. Oleh karena itulah perlu diadakan analisa tentang potensi bahaya gempa bumi dan tsunami di Bali. Telah dilakukan beberapa kajian tentang bahaya gempa bumi di Bali diantaranya studi tentang mekanisme fokus di zona back arc thrust Bali (Daryono,2010), dinyatakan bahwa adanya struktur sesar naik di belakang busur Bali dimana kedalaman hiposenter di sebelah utara pulau Bali lebih dangkal di bandingkan dengan yang berada di sebelah selatan pulau Bali. Hasil bidang sesar gempa bumi dangkal memiliki tipe penyesaran naik dengan kecenderungan slip vektor ke arah utara dengan strike berarah timur-barat paralel dengan busur kepulauan. sedangkan untuk daerah selatan Bali adalah zona subduksi. Akan tetapi kajian tersebut hanya pada mekanisme fokus gempa saja, tidak sampai pada potensi bahaya yang dapat ditimbulkannya. Oleh karena itu penulis perlu untuk melakukan kajian tentang potensi bahaya tersebut, baik potensi gempa bumi maupun potensi tsunaminya. Maka dilakukanlah analisa bahaya gempa bumi dan tsunami Bali untuk mengetahui tingkat bahaya gempa bumi dan tsunami yang ditimbulkannya. Analisa gempa bumi tersebut berdasarkan tingkat seismisitas dan magnitudo maksimum gempa. Sedangkan analisa tsunami menggunakan simulasi dengan parameter-parameter yang diperoleh dari nilai seismisitas Bali.
ix
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, maka diperoleh rumusan masalah sebegai
berikut: 1. Berapakah nilai seismisitas gempa bumi di Bali? 2. Berapakah magituide gempa bumi maksimum di Bali? 3. Bagaimanakah tingkat bahaya gempa bumi dan potensi Tsunami di Bali?
1.3
Batasan Masalah
Adapaun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Penelitian ini data gempa yang digunakan hanya data gempa tektonik dengan magnitudo diatas 5 Mw. 2. Luas wilayah yang yang diteliti berada pada wilayah 6˚ LS - 11 ˚LS dan 114 ˚ BT- 116 ˚BT. 3. Penelitian ini hanya sampai pada analisa dan pemetaan bahaya gempa bumi dan tsunami saja dan tidak sampai pada mitigasi bencana.
1.4
Tujuan Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Menghitung nilai seismisitas gempa bumi di Bali 2. Menentukan magnitudo gempa bumi maksimum di Bali 3. Menganalisa tingkat bahaya gempa bumi dan potensi tsunami di Bali
1.5
Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Sebagai referensi dalam mitigasi bencana gempa bumi dan tsunami di Bali dan sekitarnya 2. Info resiko kegempaan untuk masyarakat dan pemerintah 3. Sebagai rujukan untuk penelitian selanjutnya
x
