Bencana Dalam Geologi

Bencana Dalam Geologi – Bencana alam dapat menimbulkan kerusakan secara fisik, ekonomi dan dapat menimbulkan korban jiwa. Beberapa bencana alam hanya dapat terjadi di beberapa daerah saja, namun tidak terdapat daerah yang aman dari bencana alam. Berikut ini merupakan beberapa bencana yang mungkin terjadi di indonesia:

1*ZMWTW9OIzpofUj3Dk777lg
Gambar dampak bencana di Indonesia sejak 1900 sampai 2016 (dimodifikasi dari EMDAT, 2016 dalam Hariyono, 2018)

Sekilas tentang Gempa Bumi

Gempa bumi adalah sesuatu yang terjadi ketika dua blok dari bumi tiba-tiba bergerak relatif melewati satu sama lain. Permukaan terjadinya pergerakan disebut sesar atau bidang sesar. Lokasi gempa di bawah permukaan bumi dimana gempa terjadi disebut hiposenter. Dan lokasi yang tepat di atas pusat gempa pada permukaan bumi disebut episenter atau pusat gempa.

Secara umum fase gempa bumi terbagi menjadi foreshockmainshock dan aftershock

Foreshocks yaitu gempa awal dengan amplitude getaran dan magnitudo yang lebih kecil dibandingkan gempa berikutnya yang terjadi di tempat yang sama. Namun, hingga kini foreshock belum bisa ditetapkan hingga telah terjadi gempa besar.

Kemudian fase mainshock adalah fase utama dari gempa bumi, memiliki magnitudo terbesar dan guncangan terkuat. Setelah mainshock terjadi akan diikuti oleh aftershock atau biasa disebut gempa susulan.

Yaitu gempa bumi yang terjadi setelah mainshock di tempat yang sama. Tergantung pada besar magnitudo mainshockaftershocksatau gempa susulan dapat terus terjadi selama berminggu-minggu, atau mungkin bulan setelah mainshock.

Bumi memiliki empat lapisan utama, yaitu: inti, luar inti, mantel dan kerak. Kerak dan atas mantel membuat kulit tipis di permukaan planet kita atau biasa disebut litosfer, yang memiliki sifat keras namun rapuh bila ditekan oleh aktivitas tektonik.

Litosfer terbuat dari banyak potongan seperti puzzlemeliputi permukaan bumi, bergerak satu sama lain dan saling berinteraksi seperti tabrakan (collision), saling menjauhi (divergen) dan bergesekan satu sama lain (transform). 

Akibat hal interaksi diatas terjadilah sesar dan menjadi gempa bumi setelah litosfer tidak mampu lagi menahan akumulasi dari stressatau gaya tektonik dari pergerakan antar bagian litosfer. Jika dianalogikan seperti piring yang ditekan perlahan dari samping namun terus menerus dengan gaya yang besar, maka semakin lama piring itu akan membentuk rekahan dan kemudian pecah.

Terjadinya gempa bumi di suatu tempat bisa saja mempengaruhi terjadinya gempa di tempat lain dengan syarat masih dalam satu regime stress yang sama. Hal itu terjadi akibat ketika ada sesar yang mengakibatkan gempa bumi akan menurunkan energi potensial pada sesar itu, ketika stress kembali bekerja pada blok itu maka lokasi lain memiliki nilai energi potensial yang lebih tinggi dan akhirnya harus melepaskan energi dan menghasilkan gempa bumi.

Ketika akumulasi energi sudah tidak bisa diakomodasi lagi oleh objeknya maka akan terjadi gerakan antar bagian litosfer dan membuang semua energi ke segala arah. Akibatnya penjalaran gelombang kita rasakan berupa getaran-getaran di permukaan.

Penjalaran gelombang yang kita rasakan merupakan gelombang permukaan atau surface wave. Pergerakan surface wave bisa naik-turun seperti gelombang di laut ataupun bergerak ke samping. Selain itu ada pula body wave yaitu gelombang yang merambat di dalam bumi bumi yang terdiri dari P-Wave dan S-Wave.

1*OA Wl ky13zILdXXDBHVcg
Gambar persebaran gempa bumi Indonesia dari 1992–2000 (bmg.go.id)

Sekilas tentang Longsor

Terminologi longsor mendeskripsikan pergerakan batuan kebawah atau keluar dari tempat awalnya. Perpindahan massa batuan ini terbentuk karena adanya bidang gelincir berupa fractures, joints, bidang perlapisan dan hal-hal lainya. Dalam USGS 2004, penyebab tanag longsor dapat dibagi menjadi 3 penyebab utama :

  1. Geological (Tingkat kelapukan batuan, keberadaan diskontinuitas, permeabilitas)
  2. Morfological (Tektonik, keberadaan vegetasi, tingkat erosi, kemiringan lereng)
  3. Human Failures (Ekskavasi, Penambangan)

Beberapa kejadian tanah longsor telah terjadi di Indonesia. Pada 2014, hujan lebat, banjir dan tanah longsor terjadi di Manado, longsor ini mengakibatkan penutupan jalan dan korban jiwa. Pengendalian longosr dapat disesuaikan dengan kebijakan yang dibuat oleh pemerintah, seperti regulasi penevangan hutan, tata guna lahan dsb.

1*EZ614co c9pxzFTU rDqyQ
Gambar jenis tanah longsor (USG 2014)

Sekilas tentang Gunung Api

Indonesia memiliki 452 Gunung api dengan 755 diantaranya aktif (Hariyono, 2018). Merapi, Kaba, Kerinci, Anak Krakatau, Papandayan, Slamet, Bromo, Semeru, Batur, Rinjani, Sangeang Api, Rokatenda, Egon, Soputan, Lokon, Gamalama, Dukono, Karangetang, Ibu,Sinanbung and Talang merupakan contoh gunung api yang paling aktif di Indonesia.

Dengan besarnya jumlah gunung api tersebut meningkatkan peluang terjadinya letusan gunung api. Bencana alam berupa letusan gunung api juga diikuti oleh kerusakan infrastruktur yang terjadi dan dampak ekonomi jangka panjang.

Gunung merapi merupakan gunung api kuarter yang terletak di busur sunda yang terkenal sebagai gunung api paling aktif didunia. Kerucut Gunung Merapi memiliki komposisi dari basaltic sampai basaltik andesit dengan kandungan SiO2 mencapai 52–56 %.

Berdasakan kandungan silika, erupsi Gunung Merapi termasuk mildly explosive. Secara alamiah magma basalt-andesitik dapat mengalir dari jarak pendek sampai tidak terlalu jauh dari pusat erupsi. Karakteristik unik dari Gunung merapi dapat dari perubahan siklus erupsi.

1* qZuaui06FON4lJuz2GMrQ
Statistik erupsi Gunung Merapi sejak abad ke 18 (Hariyono, 2018)

Erupsi Gunung Sinabung yang merupakan bagian dari Gunung Purba Toba sangat sulit untuk diprediksi. Gunung Sinabung terbentuk akibat rekahan pada bagian barat laut cekungan Gunung Toba.

Gunung Sinabung terdiri dari lapisan-lapisan lava, tefra, pumis dan debu vulkanik yang mengaras sehingga membbentuk kerucut yang tinggi. Batuan dasar dari gunung ini adalh debu vulkanik gunung toba dan batugamping yang mungkin mengontrol erupsi dari gunung sinabung ini.

Sekilas tentang Penurunan Muka Tanah

Penurunan muka tanah merupakan hal yang terjadi akibat adanya kompaksi dari suatu atau beberapa akuifer. Kombinasi faktor alam dan antropogenik dapat menyebabkan terjadinya proses penurunan muka tanah.

Terzaghi (1925) mengungkapkan rumusan matematis yang berkaitan dengan hal ini, yaitu total stress adalah hasil penjumlahan pore pressure dengan effective stress. Sebagai contoh, suatu kota yang memiliki banyak penduduk akan membutuhkan rumah/gedung untuk dijadikan tempat tinggal dan air untuk dikonsumsi maupun untuk mendukung kegiatan manusia itu sendiri.

Dengan menggunakan asumsi mayoritas pemenuhan kebutuhan air manusia dilakukan dengan kegiatan eksploitasi air tanah, maka besar pore pressure akan menurun dan keberadaan bangunan diatas permukaan tanah akan menambah total stress.

Menurut persamaan yang dibuat Terzaghi tadi, maka effective stress akan bertambah sehingga akuifer dan akuitard akan terkompresi seiring berjalannya waktu serta menghasilkan penurunan muka tanah (Poland dan Davis, 1969).

Setiap sedimen ataupun batuan memiliki tingkat kompresibilitas yang berbeda sehingga dapat menyebabkan perbedaan besar penurunan muka tanah. Antara 2 daerah dengan besar penurunan muka tanah yang berbeda akan dibatasi oleh kekar-kekar yang terbantuk akibat adanya tensile stress Pacheco-Martínez (2013).

Pemompaan air tanah dari akuifer akan menyebabkan terbentuknya cone of depression di sekitar sumur. Besar cone of depression akan bergantung pada jenis pompa yang digunakan maupun karakteristik batuan itu sendiri. Esquivel-Ramirez et al.,(2005) dan Zermeño-De-Leon et al., (2005) mengungkapkan penurunan muka tanah terbesar berada pada area dengan cone of depression terbesar.

1*lxi8WVs5ZjRuH SRUuehSw
Gambar Ilustrasi rumusan matematis yang dikemukakan oleh Terzaghi (1925)
1*n gIN9NhNeuDCv25H6Y SQ
Gambar hubungan antara penambahan area terbangun dan populasi dengan penurunan muka air tanah (Hasanuddin Z. et al, 2009)

Mayoritas warga di Jakarta masih menggunakan air tanag untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Jumlah mereka mencapai 65% dari total konsumsi air bersih dan tidak pernah beranjak jauh sejak lebih dari 15 tahun lalu (tempo.co).

Munculnya rekahan pada jalan maupun konstruksi permanen, perubahan kanal sungai, meluasnya daerah terdampak banjir serta penambahan infiltrasi air laut merupakan beberapa dampak dari penurunan muka tanah (Hasanuddin Z. et al, 2009).

Berdasarkan Murdohardono and Sudarsono 1998; Rismianto and Mak 1993; Harsolumakso 2001; Hutasoit 2001 dalam Hasanuddin Z. et al, 2009, terdapat 4 jenis penurunan muka air tanah yang terjadi di cekungan Jakarta.

Penurunan muka tanah akibat pengambilan air tanah, pembebanan oleh konstuksi permanen, konsolidasi alamiah serta geotectonic subsidence.3 penyebab pertama merupakan yang utama terjadi di Jakarta.

1*9xO C9jZn2J61oPJIMAnzQ
Karakteristik Penurunan muka Tanah di Jakarta (Hasanuddin Z. et al, 2009)

Daftar Pustaka

Abidin, Hassanudin. et al. 2017. Land Subsidence in Jakarta (Indonesia) and Its Relationship with Urban Development

Cho, Sea Eun. et al. 2016. Living with Harmony with Disaster: Exploring Volcanic Hazard Vulnerability in Indonesia

Haakon Fossen. 2010. Structural Geology. Cambridge University Press: Cambridge, UK.

Hamzah, Latief et.al. 2000 .Tsunami Catalog and Zones Indonesia.

http://rjfisher.lgusd.org/ourpages/auto/2014/5/19/53168284/Earthquake%20notes%20PDF.pdf diakses pada 23 September 2018 pukul 05.40 WIB

http://www.tclauset.org/20_ESbk/ch09.pdf diakses pada 23 September 2018 pukul 05.43 WIB

https://nhmu.utah.edu/sites/default/files/attachments/All%20About%20Earthquakes.pdf diakses pada 23 September 2018 pukul 05.55 WIB

Pribadi, Sugeng. et al. 2013. Characteritics Earthquake Generated Tsunamis in Indonesia Based on Source Parameter Analysis.

Sitorus, Santun. Andrea Pravitasri.2017. Land Degradation and Landslide in Indonesia

USGS. 2004. Landslide Type and Process

Ditulis oleh HMTG “GEA” ITB

Share on:
About Reza Prama Arviandi

A graduate student from the Department of Civil Engineering ITB who has a passion in the field of civil infrastructure, big data analysis, and community empowerment.

Leave a Comment