Perhatian Khusus Stageof Gorontalo Terhadap Pengamatan Gempa Mikro

Oleh : Hasan Arif Efendi

Indonesia Tsunami Early Warning System (INA-TEW)S yang telah resmi

beroperasi sejak 11 November 2018 telah mengalami banyak pencapaian dalam upaya

memberikan info dini dalam rangka mitigasi gempa dan tsunami. Pusat Gempa Nasional

(PGN) bersama 10 Pusat Gempa Regional (PGR) dilengkapi dengan lebih dari 165

seismometer broadband untuk determinasi parameter gempa, 220 lebih akselerograf

untuk memperkirakan dampak gempa, dan Jaringan pengamatan muka air laut. Jaringan

yang telah terintegrasi secara real time tersebut mampu menghasilkan info dini gempa

dan mulai disebarluaskan mulai menit ke-5 bahkan bisa lebih cepat lagi setelah gempa

terjadi, melalui sistim diseminasi info gempa menggunakan semua moda komunikasi.

Jika gempa terindikasi tsunami maka ada pemutakhiran tingkat ancaman tsunami 15

detik setelahnya. Sesuai SOP, PGN merilis info gempa dengan Magnitudo di atas 5 dan

peringatan dini, sedangakan PGR merilis info gempa magnitudo kurang dari 5 pada

daerah yang menjadi wewenangnya. Info gempa PGR dihasilkan melalui determinasi

oleh PGR dan stasiun geofisika yang ada di wilayah regional tersebut. Satu kejadian

gempa akan ditentukan oleh beberapa stasiun geofisika, kemudian PGR akan memilih

satu hasil terbaik berdasarkan keakuratan dan kepastian prosesnya.

Stasiun Geofisika Gorontalo resmi berdiri mulai 1 Januari 2017 dan namun

pengamatan gempa telah dimulai sejak 2007. Pengamatan gempa saat itu masih

menggunakan sistem single statsion sehingga tidak semua gempa mampu diamati

dengan akurat, hingga Desember 2015 dengan instalasi sistem pengamatan gempa

berbasis mutistation JISView. Jisview menggabungkan jaringan INA TEWS sekitar

gorontalo dengan seismograf single station sistem TAIDE. Gempa yang berhasil diamati

sejak januari 2016 mampu dinilai tingkat akurasinya. Hasilnya Stageof Gorontalo

mendukung PGR X dalam penentuan gempa magnitudo di bawah 5. Selain untuk

kepentingan kataolog data gempa lokal, hasil determinasi parameter gempa Stageof

Gorontalo mampu meng”cover” gempa yang tidak bisa ditentukan parameternya oleh

PGR maupun PGN. Biasanya jenis gempa tersebut adalah gempa kecil atau mikro. Hal

tersebut disadari bahwa ternyata stasiun geofisika non PGR bisa mempunyai “peran”

tersediri mengamati gempa kecil yang sulit ditentukan parameternya.

Gorontalo yang terletak pada wilayah semenanjung utara pulau sulawesi

mempunyai sistem tektonik yang kompleks. Sumber gempa yang memberi pengaruh

terhadap morfologi tektonik wilayah ini adalah Sulawesi Megathrust, subduksi busur

sangihe, dan sesar terpanjang di wilayah ini yaitu sesar gorontalo. Secara teori tiga

gempa sumber gempa di atas akan menimbulkan aktivitas seismik yang tinggi. Gempa

Magnitudo di atas 7 terjadi pada 1990, 1991, dan 2008. Semua akibat subduksi utara

sulawesi. Slab Subduksi busur sangihe juga menunjam ke arah barat , sehingga zona

beniofnya juga terdapat di bawah gorontalo. Ada banyak sumber gempa darat telah

dipetakan oleh Pusat Survey Geologi. Salah satu sesar yang mempunyai potensi hazard

paling besar adalah sesar Gorontalo. Selain merupakan yang terpanjang , sesar ini

melintasi Ibu kota provinsi, dan dua ibu kota kabupaten yang merukan pemukiman paling

padat penduduk. Berdasarkan Peta Geologi Lembar Tilamuta dan Kotamobagu Sesar

Gorontalo merupakan sesar yang diperkirakan. Bentuk morfologi danau Limboto dan

teluk Gorontalo, ditemukan adanya gawir sesar di ujung selatan sesar, dan ditemukannya

beberapa manifestasi geotermal merupakan pertanda sesar ini ada. Namun berdasarkan

Kalatog Gempa EHB dari 1960 & Catatan Gempa Bumi merusak BMKG tidak tercatat

adanya gempa merusak dan gempa besar. Jejak sesar juga terkubur oleh sedimen

danau lebih dari 80 Meter. Aktif atau tidaknya sesar ini masih belum terjawab secara

pasti.

Jaringan Broadband seismometer INA TEWS di sekitar Gorontalo berjarak 80

hingga 150 Km. Untuk mengamati gempa kecil dibawah magnitudo 2, jarak antar

seismometer ini tidak cukup ideal karena faktor atenuasi gelombang. Pengamatan gempa

kecil sangat penting untuk mempelajari lebih dalam akitivitas sesar lokal darat. Data

seismisitas dapat digunakan menentukan geometri sesar, mekanika sesar, dan proses

penyesaran terhadap waktu. Jika kita amati data repositori gempa BMKG untuk wilayah

sulawesi. Gempa-gempa yang berasosiasi dengan sesar Palu-koro, Matano, Lawanopo,

sesar Poso, dan sesar Tomini dapat diamati menggunakan jaringan INA-TEWS. Data

seismisitas tersebut sebagai terhadap aktivitas sesar-sesar tersebut. Melalui data

repositori , aktivitas sesar tersebut tidak terlihat. Ada dua kemungkinan , pertama,sesar

benar-benar tidak aktif atau kedua, sesar tersebut sedang mengumpulkan energi. Perlu

dicatat bahwa, sesar opak di Yogyakarta tidak terdeteksi aktivitasnya sebelum gempa

mei 2006.Yang terbaru gempa Kalibening, Banjarnegara bersumber dari sesar yang

belum teridentifikasi. Apakah pola sesar gorontalo sama dengan sesar opak dan sesar di

kalibening? Pertanyaan tersebut bisa terjawab apabila Stageof Gorontalo memberi

perhatian lebih terhadap gempa-gempa mikro.

Stageof Gorontalo selain membantu PGR X Manado dalam memberikan info

dini gempa di bawah M 5, juga menysusun katalog gempa yang terjadi di Gorontalo.

Gempa mikro yang tidak teramati PGN dan PGR akan dideterminasi oleh stageof

Gorontalo. Sejak Januari 2016 pengamatan gempa sudah menggunakan Metoda

Multistation memanfaatkan jaringan INA-TEWS ditambah satu seismometer short period

sistem Taide. Program yang digunakan adalah Seiscomp3, & Jisview. Apabila hanya

terdapat rekaman gempa pada satu sesimograf saja, maka determinasi parameter

gempa dilakukan dengan metode single stasion menggunakan Dimas WGSN Plot.

Gempa dengan magnitudo di atas 3 selalu bisa diamati oleh PGR dan PGN. Oleh sebab

itu Stageof Gorontalo mengambil peran berkonsentrasi kepada gempa mikro dengan

magnitudo kurang dari 3.

Strategi pengamatan Stageof Gorontalo, sebelum ada multistation ,

menggunakan single statsion TDS yang terpasang di luar jaringan INA_TEWS. Gempa

dengan Ts-p kurang dari 5 Detik dikumpulkan untuk dipick ulang menggunakan JISView dan

bersama-sama dengan waveform jaringan lainnya direlokasi ulang. Program yang digunakan

sejak 2015 Jisview, seiscomp, dan WGSN Plot dengan tidak mengandalkan automatik

picking dan autolocating. Setiap saat melihat waveform, jika diperlukan memfilter

gelombang BP 1-10 Hz karena target Gempa lokal kecil adalah di atas 0.5 HZ. Sebisa

mungkin menggunakan metode multistastion minimal 3 stasiun 4 phase. Jika hal di atas

tidak dimungkinakan, maka kami menggunakan metode Single Stastion namun hanya jika

onset pertama gelombang sangat jelas. Seismogram juga dilihat ulang berkali-kali untuk

antisipasi jika ada gempa yang terlewat. Retrieving seismogram via modul arclino juga

dilakukan apabila terjadi kendala komunikasi yang menyebabkan rekaman seismograf terputus.

Upaya-upaya ini dilakukan untuk menjamin bahwa tidak ada satupun gempa yang terlewat.

Namun proses tersebut juga mengalami beberapa Kendala. Kendala yang dihadapi, Gempa

kecil tidak tercatat pada semua seismograf karena atenuasi dan energi gempa kecil.

Selain itu, tidak semua sensor INA TEWS mempunyai data avalailabiliy 100%. Selain itu,

Jika ada even besar terjadi di tempat lain, seringkali gempa yang menjadi target , tertutup

getaran gempa lainnya.

Hasil pengamatan Sejak Januari 2016 hingga Maret 2018, Stageof Gorontalo

berhasil mencatat gempa sebanyak 4577 even di wilayah Gorontalo dan sekitarnya

(0.5°LS s/d 4°LU dan 119°BT s/d 125°BT). Jumlah tersebut jauh lebih banyak daripada

katalog gempa repositori BMKG yang mencatat sebesar 2591 even. Stasiun Geofisika

Gorontalo berhasil meng-cover gempa yang tidak masuk pada data repositori. Gempa

yang di-cover kebanyakan adalah gempa mikro dengan magnitudo kurang dari 3,0.

Tambahan data dari satu stasiun diluar jaringan INA-TEWS meningkatkan jumlah gempa

teramati secara signifikan. Faktor lain lebih banyaknya jumlah even gempa Stageof

Gorontalo juga dikarenakan penggunaan metode single-station. Tidak semua gempa

bisa dideterminasi menggunakan multi station karena gempa terlalu kecil (biasanya

magnitudo di bawah 2,5), Jaringan gempa kurang rapat, dan ketersediaan data dari

050

100150200250300

Jan-2016

Mar-2016

May-2016

Jul-2016

Sep-2016

Nov-2016

Jan-2017

Mar-2017

May-2017

Jul-2017

Sep-2017

Nov-2017

Jan-2018

Mar-2018

May-2018

59 62 74 87 10672 81 81

14280 106 90 85 62

108 86 85

0

118 95121

67 83 67

162108

181124122

80124

161182

6096

178169132

166148145117

178149129

158154161150125153

189174168

291234

Perbandingan Jumlah GempaRepositori BMKG dengan Data Stageof GTO

Repositori BMKG Stageof Gorontalo

jaringan INA TEWS tidak menerus. Gempa Magnitudo di bawah 2,5 biasanya amplitudo

onsetnya sangat kecil. Sehingga algoritma modul autopicking dan autolicating seiscomp3

yang disetting secara default tidak bekerja. Even seperti ini dideteksi secara manual.

Stageof Gorontalo melakukan monitoring sinyal secara real time dan selalu melihat ulang

sinyal jika ada rekaman gempa yang terlewat. Filter juga diterapkan karena gempa mikro

tidak tampak nyata di seismometer broadand. Gempa mikro mempunyai frekuensi gempa

antara 1 hingga 10 Hz. Determinasi parameternya semaksimal mungkin menggunkan

metoda mutistation. Jika tidak memungkinkan karena tidak cukup fase gelombang maka

digunakan program DIMAS-WGSNPlot semaksimal mungkin. Hanya Gempa yang

terdeteksi pada salah satu Stasiun GTOI, SMSI, atau MRSI saja yang dicari

parameternya mengingat gempa mikro yang terkait langsung dengan sesar lokal di

Gorontalo. Biasanya gempa sangat lokal mempunyai onset gelombang yang sangat

jelas.

Gempa yang teramati mayoritas adalah gempa mikro dengan magnitudo

kurang dari 3,0. Aktivitas gempa yang terjadi hampir setiap hari merupakan gempa

dengan magnitudo menengah. Gempa magnitudo menengah ini merupakan aktivitas

subduksi laut sulawesi dan subduksi laut maluku yang keduanya juga saling

berhubungan dan berinteraksi. Gempa intraslab tersebut biasanya disebabkan karena

adanya dehidrasi slab dan proses partial melting. Berdasarkan peta hasil plot dan irisan

melintang dari data katalog repositori gempa BMKG 2008-2015 , nampak slab laut

sulawesi yang berbelok. Pada lintang 1°LU strike slab ini cenderung utara-selatan.

0

1000

2000

3000

0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 M > 6Repositori BMKG 0 201 1119 975 270 26 0Geof GTO 73 803 2443 974 241 41 2

Frek

uens

i

Magnitudo Repositori VS Data Geof GTO

Namun setelah 1°LU ke selatan lempeng berbelok hingga arah strike cenderung timur

laut-tenggara . Jika kita perhatikan irisan melintang, Slab sulawesi yang berbelok

menunjam ke arah pada kemiringan terntentu dan “bertemu” dengan slab sulawesi pada

kedalaman antara 100 hingga 200 km. Hal ini adalah fenomena unik sehingga menarik

utuk diteliti lebih lanjut.

Jika kita melihat data hasil pengamatan gempa repositori dan Stageof

Gorontalo didapat pola seismik yang berbeda. Meskipun kedua data belum dilakukan

relokasi, namun hasil plot ini mampu dugunakan untuk melakukan analisa aktivitas

tektonik secara kasar. Data Stageof Gorontalo menunjukkan adanya pola penyesaran

secara intens pada daerah laut sulawesi yang ditandai dengan gempa-gempa dangkal.

Gempa-gempa mikro dangkal yang banyak dijumpai juga menjadi satu indikasi adanya

sesar-sesar lokal aktif yang belum dipetakan dan dikonfirmasi keaktifannya. Data

tersebut juga dapat memberikan informasi aktivitas sesar yang telah dipetakan. Salah

satunya sesar Gorontalo yang dinyatakan aktif oleh Tim Pusat Studi Gempa. Sesar ini

merupakan sesar geser menganan dengan kecepatan 11 mm/tahun. Sesar ini terbagi

menjadi dua segmen yaitu segmen selatan yang berada di darat sepanjang 74 Km, dan

segmen utara yang berada di laut sepanjang 70 Km. Data gempa Stageof Gorontalo

sekali lagi menunjukkan aktivi-

tas sesar tersebut. Plot seismisitas dengan data Stageof Gorontalo mengkonfirmasi

aktivitas sesar gorontalo dengan adaanya gempa dangkal disekitarnya. Hal ini berbeda

dengan hasil plot menggunakan data repositori yang menunjukkan hal sebaliknya.

Gempa-gempa dangkal di darat bisa menjadi indikasi aktivitas sesar lainnya. Namun

untuk mendapatkan kepastian interpretasi yang lebih akurat, maka perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut dengan pengamatan gempa mikro dengan jaringan yang lebih

padat dan/atau melakukan relokasi gempa.

Pada waktu yang akan datang, Stasiun Geofisika Gorontalo melalui standar

pengamatannya akan tetap memberi perhatian khusus terhadap gempa-gempa mikro ini.

Strateginya hanya dengan memanfaatkan dan mengoptimalkan kombinasi antara

seismometer lokal dan seismometer INA-TEWS. Ketersediaan dan kemenerusan data

menjadi faktor yang amat penting dan krusial. Sehingga diharpakan performa

seismometer selalu dalam keadaan prima. Penamabahan jaringan sesimometer lokal

juga sangat diharapakan. Namun hanya jika tidak meberikan beban yang berat terhadap

keuangan negara. Pengkajian fenomena tektonik Gorontalo sangat mini. Maka perlu

didorong upaya melakukan penelitian-penelitian untuk mengungkap fenomena tektonik

pada daerah. Mudah-mudaha pengamatan yang berkelanjutan bisa menjadi langkah

pertama mengungkap fenomena tektonik pada daerah ini hingga terang benderang.