Pengenalan GEMPA BUMI (Introduction to EARTHQUAKE)

 Beberapa tahun terakhir ini kata-kata gempa bumi atau earthquake sudah tidak asing lagi terutama bagi mereka yang tinggal di pesisir selatan Pulau Jawa dan pesisir barat Pulau Sumatera. Terlebih-lebih setelah dalam dua tahun terakhir ini di Indonesia terjadi gempa bumi di Sumatra pada akhir tahun 2004 yang skalanya boleh dibilang sangatlah tinggi (magnitude 9.1) dan termasuk dalam kategori the largest earthquakes in the world. Selain itu beberapa bulan kemarin kembali giliran kota Yogyakarta yang dilanda gempa bumi dengan skala yang relatif lebih kecil dari gempa di Sumatra.

Sebelum kita mengetahui lebih jauh sangat penting artinya buat kita untuk memahami dengan benar apa itu gempa bumi atau jaman dulu orang menyebut “lindu”. Gempa bumi adalah suatu fenomena bencana alam yang terjadi ketika dua blok dari bumi bergeser satu sama lain. Pergeseran ini disebabkan adanya patahan atau fault dimana patahan tersebut mencerminkan daerah yang relatif lemah atau sering disebut weak zone. Permukaan dimana dua blok tersebut bergeser disebut bidang patahan atau fault plane. Patahan sendiri bisa dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu patahan normal (normal fault), patahan naik (thrust fault), dan patahan geser (strike slip fault). Semua jenis patahan tersebut berpotensi menghasilkan gempa bumi. Perhatikan animasi di bawah ini untuk membedakan ketiga jenis patahan tersebut.

Kalo dilihat dari penyebab terjadinya atau yang men-trigger adanya gempa, gempa bisa dikelompokkan menjadi dua yaitu gempa vulkanik dan gempa tektonik. Gempa vulkanik adalah gempa yang dihasilkan akibat adanya hubungan dengan letusan gunung berapi. Sedangkan gempa tektonik adalah gempa yang dihasilkan akibat adanya hubungan dengan pergeseran dua blok yang sebelumnya berdekatan satu sama lain. Dalam skala tektonik, pergeseran ini biasanya terjadi di batas-batas lempeng tektonik yang menyusun kerak bumi ini yang sifatnya sangatlah mobile.

Nah sekarang kita bahas penyebabnya dan dimana saja gempa bisa terjadi. Kadangkala gempa bumi mempunyai gempa awal yang skalanya relatif lebih kecil dari gempa utama. Buat ahli bumi, sangatlah susah menentukan gempa awal adalah gempa utama sampai gempa utama benar-benar terjadi. Gempa utama selalu mempunyai gempa susulan yang terjadi setelah gempa utama diamna skalanya relatif lebih kecil. Tergantung dari besarnya atau magnitude dari gempa utama, gempa susulan bisa berlangsung sampai berhari-hari, berminggu-minggu, berbulan-bulan, atau bahkan bertahun-tahun. Makanya tidak usah heran kalo di Indonesia sekarang mulai banyak gempa-gempa kembali. Salah satu penyebabnya adalah kemungkinan setelah gempa yang terjadi di Sumatra yang skalanya relatif sangat besar maka posisi-posisi lempeng di sekitarnya juga berubah dan trus bergerak untuk berusaha mencari kesetimbangan lagi. Proses pencarian kesetimbangan lagi tersebut kadang diikuti oleh pergeseran-pergeseran yang relatif lebih lemah sehingga menghasilkan gempa-gempa kecil. Lokasi di bawah permukaan bumi dimana gempa bumi terjadi disebut hypocenter, dan lokasi tepat di atasnya di permukaan bumi disebut epicenter.

Sebelum kita bahas proses terjadinya gempa bumi coba kita lihat kembali susunan-susunan dari bumi. Bumi mempunyai empat lapisan utama: inti dalam (inner core), inti luar (outer core), mantle, dan kerak (crust). Bagian kerak dan bagian atas dari mantle membentuk lapisan tipis di permukaan bumi. Akan tetapi lapisan tipis ini tidak semuanya terbentuk dari satu bagian akan tetapi terbentuk dari beberapa bagian yang menutupi permukaan bumi. Bagian-bagian tersebut kita sebut lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates) dan bagian pinggir dari lempeng tersebut kita sebut batas-batas lempeng (plate boundaries). Batas-batas lempeng tersebut tersusun atas beberapa patahan dan hampir semua gempa bumi di dunia terjadi pada patahan-patahan tersebut. Karena bagian pinggir dari lempeng-lempeng sangatlah kasar, maka kemungkinan besar beberapa tempat akan berhenti bergerak akan tetapi beberapa bagian dari lempeng akan tetap bergerak. Akibatnya berhentinya pergerakan dari lempeng-lempeng yang bertumbukan maka energi akan terkumpul. Apabila tekanan terus bertambah dan energi yang terkumpul sudah tidak dapat dipertahankan lagi maka terjadilah pergeseran diikuti oleh pelepasan energi yang terkumpul dimana energi tersebut sangatlah besar sekali. Coba bayangkan energi kinetik yang dihasilkan dari lempeng Pasifik yang sangatlah besar walaupun kecepatannya hanya sekitar 8cm/tahun.  

Pada saat terjadi gempa bumi, kenapa bumi bergetar? Pada saat terjadi gempa dimana terjadi pelepasan energi yang terkumpul dari blok-blok yang tidak bergerak sebelumnya, energi tersebut akan menyebar keluar dari patahan ke berbagai arah dalam bentuk gelombang seismik. Gelombang seismik tersebut akan menggetarkan bumi pada saat gelombang tersebut bergerak melaluinya dan pada saat gelombang-gelombang  tersebut mencapai permukaan bumi. Coba perhatikan animasi di bawah ini untuk pergerakan gelombang seismik yang terjadi pada saat gempa bumi berlangsung.

Setelah kita tahu apa dan bagaimana gempa terjadi maka pertanyaan selanjutnya adalah bagaimana mengukur gempa bumi? Gempa bumi direkam oleh alat yang namanya seismograph. Hasil rekaman dari gempa disebut seismogram. Seismograph mempunyai bagian bawah yang dipasang cukup kuat di dasar dan benda yang cukup berat digantungkan secara bebas. Pada saat gempa membuat dasar bergetar, bagian bawah dari seismograph juga bergetar tetapi pemberat yang tergantung tidak bergetar. Perbedaan dari bagian yang bergetar dari seismograph dan bagian yang tidak bergetar adalah yang terekam. Perhatikan animasi di bawah ini bagaimana gempa dapat direkam pergerakannya.

Referensi:

• World Stress Map – www.world-stress-map.org

• BBC News -Science/Nature – www.bbcnews.com

• USGS