Peran Geofisika (Fisika Bumi) Dalam Mitigasi dan Monitoring Bencana (I)

Selama ini mungkin masyarakat awam sering mengkaitkan Geofisika dengan gempa bumi karena salah satu badan pemerintah yang bertugas untuk mengamati gempa bumi bernama Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Apabila kita bertanya langsung kepada masyarakat awam (kalangan awam) apa itu tugas seorang Geofisikawan, pasti jawaban mempelajari gempa bumi, dan itu juga jawaban yang sering penulis dengar. Kalau kita mau melihat apa saja yang geofisikawan pelajari, ternyata mengamati gempa bumi adalah salah satu bagian kecil yang dipelajari oleh mereka dan mudah-mudahan setelah membaca tulisan ini, harapannya masyarakat awam bisa mengenal dengan benar apa itu geofisika dan apa saja keahlian yang mereka miliki.

Geofisikawan Sebagai Dokter Bumi

Sebelum kita masuk ke peran Geofisika dalam upaya mitigasi dan monitoring bencana, alangkah eloknya penulis jelaskan dulu sedikit tentang apa itu geofisika.

Geofisika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari bumi baik di atas permukaan maupun bawah permukaan berdasarkan sifat fisik (fisika) bumi dan tentu saja dengan cara menerapkan hukum-hukum fisika. Sifat fisik yang dipelajari adalah sifat kelistrikan, kemagnetan bumi, penjalaran gelombang gempa/getaran, gravitasi (gaya berat), dan gelombang elektromagnetik. Dari pengukuran sifat fisik bumi di atas permukaan bumi, seorang geofisika bisa mengetahui kondisi bawah permukaan tanpa harus menyentuhnya atau melakukan pengeboran. Contoh yang sangat dekat dengan kehidupan kita adalah penggunaan alat USG (UltraSonoGraphy) oleh seorang dokter kandungan untuk melihat isi dalam kandungan seorang ibu hamil. USG sendiri pada prinsipnya mempelajari penjalaran gelombang suara (ultrasonic), dimana gelombang ultrasonic pancarkan oleh alat yang digosokan di perut ibu hamil dan pantulannya diterima kembali oleh alat tersebut sehingga oleh komputer yang ada disamping dokter tersebut sinyal tadi langsung diproses sehingga bisa dipetakan kondisi dalam kandungan ibu hamil. Demikian juga apa yang dilakukan oleh seorang geofisika, pengukuran atas permukaan bisa memprediksi kondisi bawah permukaan tanpa harus menggalinya jadi wajar saja kalau seorang geofisikawan sering disebut “dokter bumi”.

Sekarang timbul pertanyaan di benak kita, bagaimana mereka bisa mengetahui kondisi bawah permukaan tanpa harus menggalinya? Metode apa yang mereka gunakan? parameter dan sifat fisik apa yang mereka ukur? pakai alat apa ngukurnya?. Gambar di bawah ini bisa memberi gambaran tentang metode geofisika:

metode geofisika

Gambar 1. Metode Geofisika dan parameter yang diukur

Pada gambar 1 di samping dapat dilihat beberapa metode Geofisika yang wajib difahami oleh setiap mahasiwa Geofisika. Metode mana yang harus digunakan sangat bergantung pada kasus yang harus dipecahkan. Berikut ini penulis coba jelaskan secara umum semua metode geofisika yang ada di gambar di atas.

  1. Metode Seismik; metode geofisika yang mempelajari bumi berdasarkan kecepatan penjalaran gelombang getar/gempa. kecepatan gelombang ini sangat berhubungan dengan densitas dan modulus elastisitas batuan bawah permukaan. Pengukurannya menggunakan seismometer yang terdiri dari geophone sebagai penerima gelombang getar, sumber getaran (palu, ledakan, dll) dan alat seismometer sebagai pemroses sinyal. Metode seismik ini digunakan sejak lama untuk mencari sumber minyak bumi di laut dan di darat. Jadi pakar Geofisika dan Geologi memiliki peran yang sangat besar dalam upaya mencari sumber-sumber minyak bumi di seluruh dunia. Dalam bidang kebencanaan, metode seismik bisa digunakan untuk membuat peta besarnya goncangan tanah pada suatu kawasan ketika gempa terjadi (penjelasan detailnya akan penulis jelaskan di tulisan selanjutnya walaupun sedikit pernah penulis singgung pada tulisan data gempa untuk melihat lapisan bumi)
  2. Gravitasi/Gaya berat; metode geofisika yang mengukur nilai gaya berat suatu kawasan berdasarkan perbedaan densitas/massa jenis batuan bawah permukaan bumi. Prinsipnya nilai gravitasi di atas permukaan bumi berbeda dimasing-masing kawasan dan sangat bergantung pada padat tidaknya batuan bawah permukaan. Alat yang digunakan adalah gravimeter yang sangat sensitif untuk mengukur percepatan gravitasi bumi. Dalam hal kebencanaan, metode gravitasi/gaya berat ini bisa digunakan untuk memetakan sinkhole, apa itu sinkhole, silahkan baca tulisan tentang sinkhole. (penjelasan detail tentang metode gravitasi dan bagaimana dapat mendeteksi sinkhole akan penulis jelaskan di tulisan selanjutnya……)
  3. Magnetik; Metode untuk mempelajari bawah permukaan berdasarkan sifat kemagnetan batuan. sifat kemagnetan batuan sangat bergantung pada sifat suseptibilitas dan remanen magnet yang sudah ada sejak zaman bahelak. Alat yang digunakan dalam metode ini adalah Magnetometer, dulu penulis pernah menggunakan magnetometer jenis proton untuk mencari/memetakan bijih besi bawah permukaan dan hasilnya sungguh luar biasa. Dalam bidang kebencanaan, metode magnetik bisa digunakan untuk mencari pipa pembuangan limbah bawah permukaan, tangki minyak bawah permukaan, kapal/ferry yang tenggelam di laut, dan lain-lain. Selengkapnya akan penulis bahas di artike geofisika.
  4. Geolistrik (Resistivitas, Polarisasi Terinduksi, Potensial diri); mempelajari bawah permukaan bumi berdasarkan sifat kelistrikan bumi adalah prinsip dasar metode geolistrik. Sifat kelistrikan yang bisa diamati adalah resistivitas, konduktivitas, chargeabilitas dan potensial yang di bumi itu sendiri. Metode geolistrik resistivitas sangat cocok digunakan untuk mencari lapisan pembawa air bawah permukaan karena sifat air yang sangat tidak resistif. Alat yang digunakan adalah resistivity meter dan beberapa dinas di Provinsi Aceh memiliki alat tersebut dan saya pribadi siap membantu untuk menjalankan Alat Resistivity meter yang dimiliki. Untuk mitigasi bencana, alat ini bisa digunakan untuk mencari bidang gelincir sebelum terjadi longsor (detailnya akan saya jelaskan di tulisan selanjutnya)
  5. Elektromagnetik; Gelombang elektromagnetik yang ada di alam baik yang berasa dari lapisan ionosfer, gelombang radio komunikasi militer, dan gelombang elektromagnetik yang di kontrol sumbernya oleh manusia diyakini akan merambat ke bawah permukaan bumi dan menginduksi material konduktif sehingga menghasilkan gelombang elektromagnetik sekunder, ini merupakan prinsip dasar kerja metode elektromagnetik. Nilai gelombang elektromagnetik sekunder ini sangat bergantung pada kondisi material konduktif bawah permukaan bumi. Alat yang digunakan adalah TURAM EM – Scintrex, VLF-T-IRIS dan lain-lain. Dalam hal kebencanaan, pengukuran elektromagnetik bisa digunakan untuk mengukur kedalaman Sesar, untuk kasus Sumatra bisa digunakan untuk mengetahui kedalam sesar Sumatra. (detailnya akan saya jelaskan di tulisan selanjutnya)
  6. Georadar; Metode geofisika sering digunakan untuk memetakan kondisi bawah permukaan dangkal. Parameter yang diukur dalam pengukuran Georadar adalah waktu perambatan gelombang radio yang dipancarkan dan diterima kembali oleh alat. Alat yang sering digunakan pada pengukuran georadar adalah GPR (ground penetrating radar). Karena metode ini jangkauanya sangat dangkal (kedalaman <25 meter) dan alat ini cocok digunakan untuk survey geoteknik. Baru-baru ini, georadar digunakan untuk melihat isi dalam Gunung Padang (bidang arkeologi) tanpa harus ngebor. Dalam hal kebencanaan, metode ini bisa digunakan untuk menilai kelayakan sebuah bangunan, memetakan rekahan bawah permukaan, pipa gas bawah permukaan, dan lain-lainnya ada di tulisan selanjutnya..

Setelah melihat banyaknya metode Geofisika yang bisa digunakan untuk mempelajari bumi dan sekali lagi penulis katakan bahwa mempelajari gempa bumi merupakan salah satu bagian kecil daripada metode geofisika yang dinamakan seismologi. Insya Allah pada tulisan selanjutkan penulis akan mengupas secara menyeluruh metode-metode geofisika dalam upaya mitigasi dan monitor bencana alam dan bagaimana seorang “dokter bumi” ini melakukan tugasnya. Semoga artikel ini menambah ilmu bencana alam bagi kita semua. Silahkan klik bersambung untuk membaca artikel selanjutnya

Bersambung ==>

Tags:
author

Author: 

Saya Ibnu Rusydy, Pecinta, pelajar dan pengajar Ilmu Kebumian yang lahir di Aceh-Indonesia. Saat ini saya tergabung dalam Himpunan Ahli Geofisika Indonesia (HAGI) Komisaris Wilayah Aceh (id: IBN-RUSYD-150) dan Ikatan Ahli Geologi Indonesia (IAGI) Pengurus Daerah Aceh (Npa: 4658). Apabila menyukai artikel yang saya tulis, silahkan sebarkan ke kawan-kawan anda.