indonesia di antara tiga lempeng tektonik mega

Indonesia di antara Dua Samudera, Dua Benua dan Tiga Lempeng Tektonik MegaProf. Dr. Ir. Jacub Rais, M,Sc. Gurubesar Emeritus ITB

6/9/2006

Gempa, Gunung Api dan Tusnami

1

Tsunami Berasal dari bahasa Jepang: tsu adalah pelabuhan dan nami adalah gelombang (gelombang yg menghancurkan pelabuhan) Dalam bahasa Inggeris disebut Great Waves (Gelombang Besar) Secara salah disebut Tidal Waves karena tsunami tidak terkait dengan tides (Pasang-Surut Laut atau Pasut) Tsunami dapat dibangkitkan oleh : Gempa di bawah dasar laut (paling sering terjadi) Letusan gunung api di bawah laut (tidak sering terjadi) Landslide di dasar laut (jarang terjadi) Jatuhnya komit/meteorit besar di laut (belum pernah terjadi, terjadi dalam suatu film)

2

6/9/2006


3

6/9/2006


4

Tsunami dan Gempa Tsunami terjadi karena ada gempa di bawah dasar laut Mengapa gempa terjadi, karena Indonesia terletak pada jalur pusat-pusat gempa bumi global circum-Pacific (Gb.1) Tidak semua gempa di dasar laut menghasilkan tsunami

6/9/2006


5

Pusat Gempabumi Indonesia 1900-2003: 38910 gempa antara 3 - 9 skala Richter [Sumber NEIC, USA]6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 6

Tektonik di Asia Tenggara (Daerahdaerah sesar dan subduksi)o Pusat-pusat Gempa Bumi di atas 6.0 SR6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 7

Mengapa Gempa Bumi terjadi

Mari kita pelajari Teori Tektonik Lempeng sebagai salah satu topik dalam Geodinamika Tektonik artinya Construction, dengan kata lain Teori Tektonik Lempeng (Theory of Plate Tetonics) adalah Teori tentang Konstruksi Lempeng Bumi Kerak Bumi terdiri dari lempeng-lempeng yang membungkus Bumi6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 8

Lapisan-Lapisan Bumi dan Sifat Fisiknya Bumi terdiri dari 3 lapisan konsentris Inti Bumi (Core) Inti Bumi padat (Solid Core) ------ 1100 km Inti Bumi cair (Liquid Core) ------ 2400 km

Mantel Bumi (Mantle) -------------- 2900 km Kerak Bumi (Crust) ---------------- 5 65 km

Bahwa bumi itu berlapis-lapis, di-deduksi dari 2 kumpulan data geofisis: Data gelombang akustik yang dibangkitkan oleh gempa Data medan gayaberat bumi: densitas bumi bertambah menurut kedalaman

6/9/2006


9

Radius Bumi : 6.378.000 m

6/9/2006


10

Tebalnya Kerak Bumi: Benua 35-65 km; Samudera 5 km

6/9/2006


11

Lapisan-Lapisan Bumi berdasarkan Sifat Sifat Reologi Reologi adalah ilmu tentang deformasi dan mengalirnya zat-zat (Rheology is the science dealing with the deformation and flow of matter) Diperkenalkan dua lapisan baru dari bumi: (a) litosfer (Lithosphere) dan (b) Astenosfer (Astenosphere) Litosfer adalah keras (rigid) dan Astenosfer adalah lunak (plastis) Litosfer terdiri dar kerak dan bagian atas mantle yang plastis Astenosfir adalah sisa mantel seluruhnyu6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 12

Litosfer dan Astenosfer

6/9/2006


13

Apa yang menyebabkan lempeng bergerak Adanya arus Konveksi dalam tubuh Bumi Ada arus konveksi yang dapat diterima oleh ilmuan, yaitu : Arus konveksi dari batas Inti dan Mantel yang muncul ke permukaan Bumi: thermal plume dan melalui litosfer dan mantle kembali ke batas Inti Mantel

6/9/2006


14

Adanya panas pada batas Inti Mantel yang muncul ke permukaan bumi sebagai hotspot (Konsep C)

6/9/2006


15

Benua Pangea (200 juta Tahun Lalu)Eurasia

Wegener (1930) mengembangkan teori Continental drift, namun Wegener tidak dapat menjelaskan mengapa Benua bergerak Teori ini ditinggalkan setelah Teori Tektonik Lempeng muncul dan dapat diterima16

6/9/2006


6/9/2006


17

Eurasian Plate

Lempeng Eurasia 55 juta tahun lalu

55

Pacific Plate

Indian Plate

6/9/2006


18

Lempeng-Lempeng Tektonik Global Litosfer terbentuk dari lempeng-lempeng besar dan kecil yg saling bergerak dgn laju kecepatan sampai dgn 12 cm/tahun: Lempeng Indo-Australia (kini L.Australia dan L. India) Lempeng Eurasia Lempeng Pasifik Lempeng Nazca Lempeng Amerika Utara Lempeng Amerika Selatan Lempeng Artarktika Lempeng Afrika Sejumlah lempeng-lempeng regional: :L.Laut Filipina; L. Cocos; L.Arab; L.Persia; L.Cina, dll. 19

6/9/2006

6/9/2006


20

6/9/2006


21

Laju Gerak Lempeng Tektonik Global

6/9/2006


22

Pemisahan Lempeng IndoAustralia menjadi L.Australia dan L.India Riset USA di tahun 1994

6/9/2006


23

Deformasi pada Batas Antar Lempeng Antara 2 lempeng yang bergerak terjadi deformasi pada batas ke dua lempeng. Terdapat 3 bentuk deformasi pada batas lempeng: Divergensi Zona pemekaran, umumnya terjadi di lantai samudera

Konvergensi Penunjaman (subduksi) Tubrukan (collision), kadang-kadang disebut juga tumbukan

Horisontal Sistem sesar (fault system)

6/9/2006


24

Divergensi Pemekaran terjadi umumnya di lantai samudera (ocean floor spreading) Material baru dari astenosfer naik ke atas membentuk kerak bumi dengan 2 macam bentuk rupabumi Ridge (pematang) Gerakan ekstensional, terjadi rift (celah, renggang, retak) di puncaknya Pemekaran kemudian dapat diikuti dengan penyesaran (faulting) Contoh: Mid Atlantic Ridge

Rise (jendul) Tidak terjadi rift di puncaknya. Contoh: East Pacific Rise6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 25

Dasar Samudera Atlantik MidAtlantic Ridge

6/9/2006


26

Rift Valley di Ethiopia, beberapa ribu km panjangnya. Terjadi normal fault (Pada awalnyadasar lembah sama tingginya dengan plateau di atasnya]27

Konvergensi Suatu gerakan kompresi Terjadi penunjaman (subduction, subduksi) Antara lempeng samudera dgn lempeng samudera Parit (trench); palung (trough) di dasar samudera Barisan pulau-pulau gunung api sejajar palung/parit

Antara lempeng samudera dgn lempeng benua Parit atau palung di dasar samudera Barisan gunung api di tepi benua sejajar palung atau parit

Penunjaman pada ke dua sisi lempeng Terjadi sesar undak (thrust fault)

Atau, terjadi tubrukan (tumbukan, collision) Antara lempeng benua dengan lempeng benua Contoh Himalaya, Alpen (tidak vulkanis)28

Antara Lempeng Samudera dengan Lempeng Samudera Antara Lempeng Samudera dengan Lempeng Benua

Antara Lempeng Benua dengan Lempeng Benua Tidak terbentuk gunung api6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 29

Horisontal Gerakan menggeser secara horisontal dan atau vertikal tanpa membentuk kerak baru Disebut sesar atau fault Ada 5 bentuk sistem sesar: sesar normal; sesar balik (reverse); strike-slip fault (sesar peralihan, transform fault), oblique-slip fault dan hinge fault

Jika lempeng bergerak horisontal relatif ke kanan disebut sesar dextral; jika horisontal relatif bergerak ke kiri disebut sesar sinistral Contoh: Sesar peralihan terkenal/terpanjang di dunia: Sesar Sumatera (1600 km); sesar San Andreas (USA); sesar Alpin (New Zealand), dsb.

6/9/2006


30

Sesar Normal

Sesar Balik (Reverse Fault)6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 31

Sesar Mendatar (Strike Slip Fault, Transcurrent Fault)

Sesar Miring (Oblique Slip Fault)

Sesar Gantung (Hinge Fault)6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 32

Sesar Sumatera di sekitar Danau Toba Gerakan sesar menganan (dextral)

6/9/2006


33

b. Pemekaran

a. Subduksi

c. Tumbukan d. Sesar6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 34

Zona Subduksi di sebelah barat Sumatera

Terbentuk pulau-pulau nonvulkanis6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 35

Geodinamika di Selat Sunda sbg akibat konvergensi subduksi miring Garis putus-putus adalah garis pantai saat ini Panah hitam arah displacement total blok Sumatera Tenggara Garis-garis miring adalah indikasi stretching masa depan Titik bintik-bintik mengindikssi daerah yg sudah stretch (sumber Le Pitchon 1984)6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 36

Zona BenioffWadati adalah permukaan gesekan antara lempeng subduksiJika tidak ada getaran seismik dinamakan : seismic gap. Akibatnya energi terkumpul dan pelepasan energi kemudian dirasakan sebagai gempa bumi

Contoh Subduksi di Selatan Jawa6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami

37

Gempa di bawah dasar Laut Terjadi karena: Gerakan lempeng tektonik (subduksi, atau patahan vertikal) Letusan Gunung Api, seperti Krakatau 1883 dgn tinggi gelombang 38 meter

Namun, tidak semua gempa bumi membangkitkan tsunami, hanya gempa besar yang membuat dislokasi besar dari lempeng tektonik di dasar laut Tsunami terbentuk oleh rangkaian gelombang yang dibangkitkan di badan air karena gangguan impulsif oleh perpindahan kolom air secara vertikal

6/9/2006


38

Bebarapa peristiwa Tsunami 75% tsunami terjadi di Samudera Pasifik 1946 gempa di Kep.Aleutian mengirim tsunami ke Hawaii, 159 orang meninggal di Hawaii, dan 5 di Alaska 1964 gempa di Alaska membangkitkan tsunami setinggi 6 m dan korban 11 orang di Crescent City (California) 1983 tsunami di barat Jepang dari gempa di laut Jepang dgn korban 104 orang 1998 tsunami di Papua New Guinea, gempa 7,1 SR 15 mil lepas pantai, korban 3000 orang. Tinggi tsunami 12 m. Dua desa Arop dan Warapu musnah. 39

Peristiwa Gempa & Tsunami di Masa Lalu 2150 BC : Kota-kota Sodom dan Gemorrah (Timur Tengah) hancur kota ini terbenam di Laut Mati 525 BC : Tyre di pesisir Libanon hancur oleh tsunami 140 BC : Tyre kembali hancur oleh tsunami 31 BC : Lembah Jordan, gempa 7 SR (terbesar dalam 2000 tahun) 3 Des 115 AD: tsunami menghancurkan kota Antioch 306 AD : hampir seluruh Libanon hancur 349 AD: sebagian besar Beirut hancur 502 AD : dari Tyre sampai Aleppo hancur 551 AD : pesisir Libanon dilanda tsunami, Beirut hancur total, terjadi deformasi tektonik 1201 AD : gempa/tsunami di Cyprus, Syria,dan Palestina 1201 AD : Lembah Bekaa, terbentuk Laut Mati (rift zone), Tripoli Baalbek hancur (7,5 skala richter)Gempa, Gunung Api dan Tusnami 40

6/9/2006

Peristiwa Gempa & Tsunami di Masa Lalu (2) 8 Agustus 1303`: Kairo dan Alexandria hancur Des. 1403-Jan 1404: tsunami di pantai Libanon (Levantine) 10 Sept 1509 : tsunami di laut Marmara. Kota Istanbul rusak 21 Juli 1752 : kembali di pantai LIbanon (Levantine) diguncang 1755 : Gempa bumi di Lisabon 26 Des. 1939 : gempa 8 SR di Turkey 43.000 meninggal, 76.000 lukaluka; 200.000 kehilangan rumah 23 Nop 1995 : gempa 7,5 SR di teluk Akaba menghancurkan gedung-gedung di Jordan, Mesir, Israel, Saudi Arabia 1995 : Gempa Kobe (Jepang) 17 Agust 1999 : gempa 7,4 SR di zone patahan Anatolia (Istambul,Turki), 17,127 meninggal, 49,963 lukaluka, 250,000 orang tanpa rumah 26 Des. 2004 : gempa 8,9 SR di Aceh. 50 kali lebih dahsyat dari gempa/tsunami Maumere, tsunami Aceh terbesar setelah tsunami akibat Krakatau meletus; 160.00 meninggal

41

Bencana lainnya dgn Banyak Korban Cyclon 1970: 500.000 korban manusia ketika cyclon dgn kecepatan 230 km/jam menyapu seluruh desa-desa

Gempa Bumi di daratan 1988 gempa 6,9 SR di Armenia dgn korban 25.000 orang

Hurricane Mitch 1988 di Honduras dan Nicaragua, 10.000 orang meninggal

Badai Salju, Forest Fire dan Avalanche 1970 di Peru dgn korban 18,000 di satu desa saja

Erupsi Gunung Api 1815, G. Tambora di Indonesia dgn korban 90.000 orang

42

Gempa Bumi Tektonik Interaksi antar lempeng pada batas lempeng Umumnya terjadi di litosfer, tetapi banyak juga terjadi di astenosfer (mantel atas) Zone Benioff-Wadati (permukaan gesekan antar litosfer yang menunjam) 75% gempa dangkal terjadi di jalur Circum-Pacific 23% gempa terjadi di jalur memotong Asia-Alaska, dan 2% di tempat lain Mekanisme gempa dangkal sederhana tetapi tidak dapat sepenuhnya dipahami6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 43

Tatanan Tektonik Indonesia

6/9/2006


44

A, B dan C ditempatkan GPS

Beberapa posisi pada masing-masing lempeng6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 45

Proyek GEODYSSEA (Geodynamics of South and South East Asia)Kerjasama penelitian antara ASEAN dan Masyarakat Eropa (European Community) 1992-1996- Jacub Rais (ASEAN Coordinator)6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 46

Distribusi Titik-Titik GPS dalam Proyek GEODYSSEA6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 47

6/9/2006


48

6/9/2006


49

Geodinamika Irian Jaya dgn Pengukuran GPS

Disertasi Doktor oleh Puntodewo di ITB 1996

6/9/2006


50

Pengukuran Subduksi di Selatan Jawa oleh Paul Tregoning (Disertasi Doktor di University of New South Wales 1994) Laju subduksi 67 mm per tahun ke arah utara

6/9/2006


51

Its Our Ocean:

6/9/2006

How Well Will We Govern It?Gempa, Gunung Api dan Tusnami

52

Apa Langkah Selanjutnya Meninjau kembali Rencana Umum Tata Ruang dari Daerah yang menghadapi zona subduksi, terutama wilayah dataran rendah Membangun perlindungan pantai secara alami melalui pernanaman mangrove Memasukkan pendidikan/pengetahuan bencana alam akibat dinamika Bumi dalam kurikulum SD, SMP dan SMA Kurikulum Coastal Engineering diberikan dalam Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Kurikulum Earth System Science dikembangkan di Perguruan Tinggi (Keterpaduan Earth Sciences, Engineering Sciences dan Social Sciences)6/9/2006 Gempa, Gunung Api dan Tusnami 53

Rencana Tindak Lanjut utk NAD Karena Kota Banda-Aceh terletak di antara 2 sesar dan merupakan dataran rendah (dataran banjir), sebaiknya ibukota NAD dipindah ke daerah yang lebih ke selatan dari kota saat ini (daerah berbukit di sekitar Seulimeum. Bangun kembali jalan Kereta Api antara ibukota baru ke Medan Sabang dijadikan pelabuhan samudera dan industtri pengolahan perikanan Bangun lapangan udara perintis di tiap kabupaten

6/9/2006


54

matahari

Interaksi Geosfer-BiosferInteraksi antara 4 dinamika: dinamika atmosfer; dinamika hidrosfer; dinamika litosfer; dinamika biosfer

Hidrosfer

Atmosfer

Biosfer

Litosfer

Ilmu Sistem Bumi (Earth System Science)Februari,2001

Daur Bio-geokimia: daur hidrologi (H) daur karbon (C) daur nitrogen (N) daur fosfor (P) daur sulfur (S)3

6/9/2006


55

6/9/2006


56

indonesia di antara tiga lempeng tektonik mega

Documents