Tsunami Dalam Perspektif Teknik Kelautan (2)

Published by Teknik Kelautan on

1. Resultansi Fenomena

Gelombang laut yang sebenarnya merupakan resultansi atau penjumlahan dari berbagai fenomena yang ada di laut. Berbagai wave inducers (metode pembangkitan) tersebut menghasilkan spektrum gelombang (lihat gambar 1 pada tulisan sebelumnya http://kl.itera.ac.id/2019/01/04/tsunami-dalam-perspektif-teknik-kelautan-1/) dengan berbagai frekuensi, dengan demikian gelombang laut yang nyata disebut juga stokastik (peristiwa acak). Beberapa metode pembangkitan gelombang tersebut adalah:

  1. Angin
  2. Badai (storm)
  3. Seismik
  4. Gravitasi benda langit berukuran cukup besar terhadap bumi

Gelombang yang dibangkitkan angin menghasilkan gelombang pendek dengan jenis, yaitu gelombang kapiler (periode dibawah 1 detik) yang signifikansinya rendah terhadap kenaikan muka air laut, Windwaves (periode 1-30 detik) yang biasa kita lihat di pantai, dan surf-beat (periode 30 detik-5 menit) yang signifikansinya dapat meningkatkan muka air laut (set-up). Terkait hal ini, Tsunami Selat Sunda (TSS) perlu kajian lebih jauh sebenarnya terkait intensitas angin di pantai pada saat kejadian.   

Gelombang yang dibangkitan badai dan peristiwa seismik adalah jenis tsunami dengan periode 5 menit hingga hitungan jam. Terkait dengan badai, pada saat kejadian tercatat terjadi Siklon Tropis Kenanga di Samudera Hindia yang bisa mengakibatkan kenaikan muka laut di perairan Selat Sunda (lihat gambar 1).

Gambar 1 Siklon Tropis Kenanga tanggal 22 desember 2018 (Darwin RSMC, 2018)

Gelombang akibat gravitasi benda langit menghasilkan peristiwa siklik yang biasa disebut pasang-surut (pasut) dengan periode gelombang 12 jam – 24 jam. Saat pasang purnama (spring tide), tentu muka air laut akan naik saat gelombang pasang tiba di pantai, dan sebaliknya. Lihat gambar 2 untuk melihat grafik pasang purnama-pasang perbani (neap tide) terhadap fase bulan.

Gambar 2 Grafik pasut terhadap fase bulan (Reeve, 2004)

Gambar-gambar dibawah ini adalah data pasut yang diekstrak dari BMKG pada beberapa stasiun pasut sekitaran lokasi bencana TSS. Hal ini bisa diakses di http://ina-sealevelmonitoring.big.go.id/ipasoet/.

        

Gambar 3 Data pasut untuk 4 stasiun di Perairan Selat Sunda (BMKG, 2018) 

Sumbu absis (x) menunjukkan data waktu pencatatan gelombang (tiap menit) selama bulan desember (31 hari) dan sumbu ordinat (y) menunjukkan data tinggi muka air laut. Alat pengukuran data ini berupa tide gauge yang biasanya dipasang pada dermaga suatu pelabuhan di pinggir pantai. Ada 4 lokasi stasiun pasut BMKG yang bersinggungan dengan lokasi bencana, 2 di Lampung (Pelabuhan Panjang dan Kota Agung) dan 2 di Banten (Pelabuhan Ciwandan dan Serang). Lokasi detailnya ditunjukkan gambar pertama.

Catatan untuk keempat grafik pasut yang ada pada gambar 3:

  1. Jenis pasut rerata sama, yaitu campuran (mixed). Tunggang pasut Kota Agung dan Pelabuhan Panjang sekitar 1.3 m, Pelabuhan Ciwandan 91 cm, dan Serang 1.12 m.  
  2. Garis oranye merupakan muka air saat kejadian TSS pada tanggal 22 desember. Bisa kita lihat memang air sedang menuju pasang (tertinggi) purnama (spring tide) pada tanggal tersebut.
  3. Jika diperhatikan Stasiun Serang, kita bisa melihat anomali tinggi muka air yang cukup signifikan dibanding kondisi normalnya. Hal ini besar kemungkinan akibat efek tsunami yang terjadi. Lokasi stasiun ini memang yang paling berdekatan dengan lokasi bencana terparah, yaitu di Carita, Tanjung Lesung, dan Sumur (Kabupaten Pandeglang).
  4. Sedangkan untuk Teluk Lampung bagian dalam/Teluk Betung (Stasiun Pelabuhan Panjang) dan Teluk Semangka (Stasiun Kota Agung), ada pergesaran muka air laut pada saat kejadian tetapi cenderung tidak signifikan. Pada kenyataannya memang daerah ini tidak berdampak parah akibat tsunami.
  5. Adapun daerah Lampung Selatan (Kalianda) yang juga terkena dampak tsunami cukup parah tidak bisa tergambarkan dari stasiun pasut yang tersedia.

Untuk menyimpulkan sub-bahasan ini, bisa kita katakan bahwa saat kejadian TSS memang muka air laut sedang naik akibat resultansi beberapa fenomena laut, mulai dari badai lepas pantai (storm surge) dan pasang purnama. Oleh karena itu, bisa dipahami jika pada awalnya BMKG mengumumkan bahwa peristiwa yang terjadi bukan tsunami melainkan air pasang.       

2. Energi Gelombang

Gambar 4 Skema diskrititasi perhitungan energi gelombang laut (Holthuijsen, 2007)

Gelombang yang berpropagasi dan berpindah tempat mempunyai 2 komponen energi dasar, yaitu energi potensial (berkaitan dengan perubahan posisi) dan energi kinetik (berkaitan dengan gerakan partikel). Kedua energi tersebut diformulasikan sebagai berikut:

Jika ada yang memperkirakan tinggi gelombang TSS adalah 3 m, sebagian yang lain mengatakan 5 m (https://www.cnnindonesia.com/nasional/20181225134031-20-356216/bnpb-ada-laporan-tinggi-tsunami-selat-sunda-capai-5-meter), bahkan seorang peneliti mengatakan mencapai 13 m (https://kumparan.com/@kumparansains/peneliti-kkp-tinggi-tsunami-selat-sunda-13-meter-1546267047269905460), maka energi gelombang per unit area untuk ketiga tinggi gelombang secara berurutan adalah 11 kJ (kilo Joule), 32 kJ (kilo Joule), dan 212 kJ (kilo Joule).

Apa akibatnya? Satu gelombang tsunami 3 m mampu memindahkan satu orang manusia setidaknya sejauh 16 m, gelombang 5 m memindahkan motor skuter sejauh 60 m, dan gelombang 13 m memindahkan mobil keluarga (red: jenis xenia, avanza, innova, dsb) sejauh 145 m. Kita bisa bayangkan kerusakan yang terjadi untuk area yang terdampak tidak kurang dari 100,000 km2.

3. Early Warning System (EWS)

Lalu apakah tsunami yang terjadi di Selat Sunda sama sekali tidak bisa diprediksi? Tidak adakah peralatan teknologi di era digital ini yang bisa memberi deteksi dini?

BMKG melalui Kepala Sub-bidang Peringatan Dini Tsunami-nya pernah menjelaskan metode ews tsunami di Indonesia pada video berikut (https://www.youtube.com/watch?v=lTOTMTf1SVo). Pada intinya metode tersebut adalah mengubah data seismograf (pergerakan lempeng bumi) menjadi data gelombang air laut. Buoy pengukur tinggi air laut sudah tidak digunakan lagi (tidak dijelaskan penyebabnya).

Justru disinilah kritik untuk kita semua (terutama BMKG). Kita belajar banyak dari kejadian TSS ini yang mana tsunami tidak melulu di-drive kejadian tektonik (gempa), tapi bisa jadi oleh longsor bawah laut, kejadian vulkanik, dll. Apapun itu, jika seandainya buoy, biasanya dipasang dilepas pantai, masih memproduksi data gelombang kepada BMKG maka peringatan dini tsunami/ews akan bekerja semestinya dan harapannya mereduksi korban jiwa.

Pada realitanya memang hal ini tidak mudah, bukan hanya isu teknis, tapi juga finansial dan sosialnya. Malaysia pernah memasang buoy pendeteksi tsunami pasca Tsunami Aceh 2004 yang diimpor dari Norway dengan biaya per-set-nya tidak kurang dari 20 milyar rupiah. Akan tetapi, alat canggih ini sekarang tidak ada lagi karena (diduga kuat) pencurian. Semua buoy yang pernah terpasang di Indonesia sudah tidak ada yang berfungsi lagi juga rerata karena vandalisme. (gelf/2019)

 

Referensi:

  1. Bardett, J. P., et al. (2003). Landslide Tsunami: Recent Findings and Research Directions. Pure and Applied Geophysics 160, 1793-1809.
  2. Dean, R. G & Dalrymple, R. A. Water Wave Mechanics for Engineers and Scientist. 1991. Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
  3. Goda, Y. Random Seas and Design of Maritime Structures. 2000. Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
  4. Holthuijsen, L. H. Waves in Oceanic and Coastal Waters. 2007. New York: Cambridge University Press.
  5. Le Mehaute, B. An Introduction to Hydrodynamics and Water Waves. 1976. New York: Springer-Verlag.
  6. Reeve, D., et al. Coastal Engineering: Processes, Theory, and Design Engineering. 2004. Oxon: Spoon Press.

 


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *