Mengukur Kedalaman Patahan Sumatra di Aceh

Pada tulisan sebelumnya saya sudah sedikit membahas Patahan atau Sesar yang ada di Sumatra. Ada sekitar tujuh artikel yang saya tulis tentang Sesar Sumatra, ketujuh tulisan tersebut dapat dilihat pada link Sesar Sumatra ini. Dalam artikel-artikel tersebut, sedikit banyak saya pernah menyinggung tentang kedalaman sesar sumatra namun berdasarkan data geologi dan bukan berdasarkan data geo-fisika. Pada kesempatan kali, saya akan coba mengupas sedikit tentang bagaimana data geofisika dan seorang Geofisika mengukur kedalaman bumi tanpa harus menggali. Cukup ukur-ukur di atas permukaan, kondisi bawah permukaan dapat diketahui. Seperti  dokter juga yang mengukur perut ibu hamil dengan USG dan bisa tahu bagaimana keadaan di dalam perut ibu hamil. Tulisan mengukur kedalaman sesar sumatra di Aceh ini bisa menjadi kelanjutan dari tulisan Peran Geofisika (fisika bumi) Dalam Mitigasi dan Monitoring Bencana (VI) yang awal tahun ini pernah saya tulis.

Sebelum mengetahui lebih lanjut kedalaman Sesar Sumatra di Aceh, berikut ini ada sedikit teori dasar tentang metode geofisika yang digunakan. Mudah2an bahasanya masih bisa dimengerti….;)

Metode Elektromagnetik

Nilai konduktifitas dan resistivitas batuan (Palacky, 1987)

Metode Geofisika elektromagnetik adalah metode yang mempelajari kondisi bawah permukaan bumi berdasarkan perubahan medan elektromagnetik karena sifat konduktifitas batuan yang ada di bawah permukaan. Metode elektromagnetik ada yang aktif dan ada yang pasif. Metode Elektromagnetik pasif biasanya memanfaat gelombang elektromagnetik yang ada di langit atau yang ada lapisan ionosfer dan lapisan magnetosfer.

Gelombang elektromagnetik yang ada di atmosfer ini akan menginduksi batuan atau material yang ada dalam bumi dan kemudian muncul medan elektromagnetik sekunder akibat arus Eddy di dalam batuan. Besar kecilnya medan elektromagnetik sekunder ini sangat bergantung pada tingkat konduktifitas dan resistivitas batuan yang ada di bawah permukaan.

Peralatan MT (Sumber foto: Didik Sugiyanto)

Ada banyak metode Elektromagnetik yang digunakan oleh Geofisikawan untuk mempelajari kondisi bawah permukaan diantara; Metode VLF (very low Frequency), MT (magnetotelluric), CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magnetotelluric)  dan lain-lain. Metode VLF dan MT masuk dalam kategori metode pasif karena cuma mengukur respon nilai elektromagnetik yang bersumber dari atmosfer atau alam, akan tetapi metode CSAMT masuk dalam kategori metode aktif karena sumber elektromagnetiknya di pancarkan oleh alat CSAMT. Foto alat MT ketika mengukur kedalaman Sesar Sumatra Segmen Aceh dan Seulimuem yang dilakukan oleh dosen Lab. Geofisika FMIPA Unsyiah bersama ITB, Nagoya University dan Tokyo Institute of Technology beberapa tahun yang lalu seperti terlihat pada gambar.

Kedalaman Patahan Sumatra Segmen Aceh dan Seulimum

Pada tulisan sebelumnya tentang Patahan yang berada di Aceh, saya sudah menjelaskan dimana posisi patahan-patahan tersebut namun saya tidak menjelaskan dengan detail kedalaman patahan tersebut. Semenjak tahun 2008, Lab. Geofisika FMIPA Unsyiah bersama ITB, Nagoya University dan Tokyo Institute of Technology sudah melakukan pengukuran metode MT untuk memperkirakan kedalaman patahan Sumatra yang berada di patahan segmen Aceh dan Seulimuem. Paper tentang penelitian tersebut pernah dipresentasikan di The XXV IUGG Conference tahun 2011 dengan judul Investigation of Sumatran Fault Aceh Segment derived from Magnetotelluric Data.

Hasil Pengukuran MT yang menunjukkan kemiringan dan kedalaman patahan segmen Aceh dan Seulimuem (Nurhasan dkk, 2011)

Pada gambar di atas dapat dilihat kawasan titik-titik (merah) merupakan titik pengukuran MT yang dilakukan melintang patahan Sumatra segmen Aceh dan Seulimuem yang ada di peta dasar sebelah kiri. Gambar kanan atas merupakan kondisi bawah permukaan 2D lintasan A dan gambar kanan bawah merupakan hasil bawah permukaan 2D lintasan B. Warna-warna pada hasil modeling 2D tersebut menunjukkan nilai resistivitas batuan.

Pak Nurhasan (ITB) bersama kawan-kawan (Unsyiah, Nagoya Univ. dan Tokyo Institute of Technology), menyatakan bahwa kontras nilai resistivitas batuan yang terlihat pada gambar di atas menunjukkan jalur patahan ke bawah permukaan. Misalnya saja pada lintasan A, batas kontras resistivitas batuan antara zona R1 dengan zona C1 yang merupakan jalur patahan sumatra segmen Aceh yang terdapat di Aceh besar sampai kedalaman 15 Km. Batas resistivitas batuan antara R3 dan C3 juga merupakan jalur patahan segmen aceh sampai kedalaman 30 Km lebih. Batas resistivitas antara C1 dengan R2 juga merupakan jalur patahan segmen Seulimuem sampai dengan kedalaman 20 Km. Pada lintasan B, batas resistivitas antara R5 dengan C5 juga menunjukkan jalur patahan segmen Aceh di sekitar kawasan Pidie.

Setelah mengetahui kedalaman patahan Sumatra di Aceh, emang ada konsekuensinya bagi masyarakat awam????

Foto lapangan pengukuran MT di Aceh. (sumber foto: Didik Sugiyanto)

Konsekuensinya ada, kalau gak ada gak mungkin orang mau mengukur MT melintang sesar Sumatra segmen Aceh dan titik pengukurannya juga dalam hutan (rimba tuhan). Ternyata,,,,, apabila kita melihat kembali sumber gempa, sumber gempa tersebut adalah berupa bidang patahan. Makin panjang dan dalam patahan serta ditambah tingginya sifat rigiditas batuan, maka luasan sumbernya makin besar, makin besar luasan sumbernya maka kemungkinan gempa yang akan dihasilkan pada patahan aktif  juga akan lebih besar.

Studi pemetaan bawah permukaan menggunakan metode Geofisika MT merupakan salah satu studi dalam mempelajari potensi gempa darat di sekitar patahan. Hasil studi ini perlu didukung oleh penelitian-penelitian lain seperti pengamatan deformasi menggunakan GPS geodetik dan penelitian geosains lainnya.

Semoga tulisan ini bermanfaat, dengan mengetahui kedalaman patahan Sumatra segmen Aceh lebih dari 30 Km tidak harus membuat rasa takut kita meningkat tapi kesiapsiagaanlah yang harus ditingkatkan. Halaman Tips Menghadapi Gempa Bumi yang ada di blog saya ini mungkin juga bisa membantu pembaca dalam bertindak ketika bencana alam gempa bumi terjadi.

Salam siaga dari Aceh.