Memahami dan Menghadapi Potensi Bencana Gempabumi di Jalur Kereta Api Cepat Jakarta-Bandung

Supriyanto Rohadi, Bambang Sunardi, Rasmid
Pusat Penelitian dan Pengembangan BMKG

 

Tanggal 21 Januari 2016, Presiden Joko Widodo telah melakukan ground breaking pembangunan kereta api cepat atau High Speed Railway (HSR) Jakarta-Bandung. Proyek ini merupakan tindakan nyata pemerintah dalam menjawab permasalahan transportasi akibat kemacetan dan jumlah penduduk yang membutuhkan moda transportasi cepat. Tentu langkah ini merupakan tindakan cepat yang berani, yang harus didukung untuk mendapatkan alternatif solusi. Tantangan dan hambatan tentu ada, baik dari dinamika sosial ataupun kondisi alam pada jalur Jakarta-Bandung itu sendiri.

Jalur Jakarta-Bandung sebagian besar masuk wilayah Jawa Barat, dimana kondisi topografi dan geologi sangat unik. Potensi bencana gempabumi cukup tinggi pada jalur ini, karena terdapat sesar aktif dan juga aktivitas subduksi zona Jawa. Gambar 1 menunjukkan data gempabumi yang terjadi di daratan wilayah Jawa bagian barat. Menurut Van Bemmelen (1949), sesar utama yang masih aktif di Jawa Barat antara lain sesar Cimandiri. Sesar ini merupakan sesar paling tua, membentang mulai dari Teluk Pelabuhan Ratu menerus ke timur dan diduga hingga Subang. Aktivitas sesar ini ditunjukkan dengan terjadinya gempabumi yang cukup signifikan yaitu tahun pada 1910 di Padalarang, tahun 1982 di Cianjur, Rajamandala, dan tahun 1844 di wilayah Cianjur. Sesar aktif lainnya ada di wilayah Bandung sendiri yaitu sesar Lembang yang terletak di utara Bandung. Sesar ini membentang sepanjang kurang lebih 25 km dengan arah barat-timur. Selain kedua sesar tersebut, terdapat sesar Baribis yang letaknya di bagian utara Jawa Barat. Sesar aktif ini membentang mulai dari Purwakarta hingga ke daerah Baribis di Majalengka. Gempabumi yang cukup signifikan yang bersumber dari sesar ini adalah gempabumi tahun 1862 di Karawang.

Meskipun wilayah Jawa Barat memiliki potensi gempabumi yang tinggi, kita tidak mungkin berdiam diri tetapi harus tetap melangkah untuk membangun sistem transportasi berteknologi tinggi. Sejalan dengan usaha pembangunan tersebut kita perlu belajar memahami potensi dan perilaku bencana gempabumi. Pada era saat ini, potensi dan dampak gempabumi memungkinkan untuk ditekan dengan memanfaatkan kemajuan teknologi. Memahami dan menghadapi potensi bencana gempabumi, diartikan berawal dengan belajar dari kejadian masa lampau tentang bagaimana perilaku kegempaan yang pernah terjadi di wilayah ini, dan juga respon fisis dari struktur geologi. Berbekal pemahaman berbasis sains, maka kita diharapkan menjadi lebih siap menghadapi dan mensiasati apabila bencana itu terjadi. Kesiapan tentu saja diperoleh melalui berbagai studi kegempaan menggunakan teknologi terkini.

Gambar 1. Gempabumi yang terjadi di daratan wilayah Jawa bagian barat, mulai dari
tahun 1973 hingga awal 2016 (Gabungan katalog BMKG dan USGS).

Kereta api cepat serupa telah dibangun dan dioperasikan di negara lain, seperti misalnya di Jepang yang terkenal dengan Shinkansen. Jalur Shinkansen berada pada jalur gempabumi aktif sehingga dukungan informasi kegempaan menjadi prioritas untuk menjamin keselamatan operasionalnya. Agar sistem transportasi kereta api cepat dapat beroperasi dengan sukses tentu diperlukan kajian atau penilaian dampak gempabumi. Evaluasi yang perlu dilakukan dari segi kegempaan, diantaranya adalah model seisimisitas, model atenuasi getaran tanah (ground motion attenuation), analisis bahaya gempabumi (earthquake hazard), juga struktur geologi terutama di lokasi yang berpotensi besar terhadap bencana geologi di sepanjang jalur kereta api cepat.

Model seismisitas atau model kegempaan adalah relasi yang memberikan informasi hubungan antara magnitudo dan frekuensi gempabumi yang pernah terjadi di suatu wilayah. Relasi ini kadang dikenal dengan sebutan relasi Gutenberg-Richter, menggambarkan hubungan jumlah gempabumi dan magnitudo. Pada Gambar 2 (a) ditunjukan relasi frekuensi magnitudo dan (b) histogram magnitudo vs jumlah gempabumi dari gempabumi di daratan di wilayah Jawa bagian barat. Relasi sederhana ini menunjukkan bagaimana kondisi seismotektonik (kegempaan dan tektonik) di suatu wilayah. Kajian lain yaitu model fungsi atenuasi atau kadang disebut ground motion attenuation, yaitu fungsi yang menghubungkan antara parameter kegempaan di sumber gempabumi dan parameter getaran tanah pada suatu tempat yang ditinjau (Campbell, 2008). Fungsi ini digunakan untuk estimasi seberapa besar getaran gempabumi di suatu titik tertentu. Kajian lain yang juga perlu dilakukan adalah kajian mengenai earthquake hazard untuk menganalisis bahaya gempabumi yang terjadi. Kajian mengenai earthquake hazard antara lain dilakukan dengan menentukan kurva hazard gempabumi. Kurva hazard untuk percepatan maksimum di permukaan tanah pada lokasi konstruksi kereta api akan bermanfaat untuk penilaian resiko bencana gempabumi. Kajian struktur geologi biasanya dilakukan menggunakan berbagai metode, seperti metode seismik refraksi, MASW, Geolistrik, dan Magneto-Tellurik (MT).

Gambar 2. (a) Model seismisitas dari relasi Gutenberg-Richter, b-value adalah 1,06, (b)
histogram magnitudo dan jumlah gempabumi.

Selain kajian kegempaan dan dampaknya terhadap kontruksi jalur kereta api cepat JakartaBandung, sejalan dengan pembangunan dan operasional HSR diperlukan pula pengembangan sistem peringatan dini apabila terjadi gempabumi yang beresiko terhadap operasional kereta api cepat. Sistem peringatan dini atau Earthquake Early Warning (EEW) berbasis jaringan seismograf di sepanjang jalur kereta tersebut. Jaringan seismograf akan merekam getaran gempabumi yang terjadi, kemudian menganalisis secara real-time untuk menentukan posisi sumber dan magnitudo gempabumi, serta getaran maksimum pada jalur lintasan kereta api cepat. Oleh karena kecepatan penyebaran informasi menggunakan frekuensi radio jauh lebih cepat daripada kecepatan gelombang seismik, maka memungkinkan memberikan informasi dini sebelum getaran gempabumi mencapai lintasan kereta api cepat tersebut. Informasi yang dikeluarkan oleh sistem EEW dapat digunakan untuk mengendalikan laju kereta api secara otomatis sehingga kecelakaan kereta api dapat dihindari. Namun demikian, sistem EEW seperti ini masih memiliki kelemahan dalam merespon gempabumi yang sangat dekat dengan jalur kereta api cepat, sebagaimana dikemukakan Deputi Geofisika BMKG Dr. Masturyono yang menyatakan untuk sumber gempabumi amat dekat, sistem EEW mungkin tak memadai untuk menghentikan kereta tepat waktu, namun untuk ancaman gempabumi dari sumber gempabumi jauh sistem EEW dapat berfungsi.

Sistem EEW telah teruji pada jalur kereta cepat Shinkansen ketika terjadi gempabumi pada 11 Maret 2011, magnitudo 9,0 skala Richter yang mengguncang bagian timur Jepang. Pada saat terjadi gempabumi tersebut, sebanyak 18 kereta cepat sedang beroperasi diantara Tohoku dan Joetsu Shinkansen. Jarak terdekat antara kereta dan pusat gempabumi hanya 180 km, dimana kereta memiliki kecepatan maksimum 300 km/jam. Sistem EEW yang ada mampu mengendalikan kerja rem kereta secara otomatis. Berkat sistem peringatan dini ini, tidak ada kecelakaan yang mengakibatkan penumpang terluka atau kejadian kereta keluar dari rel pada Tohoku Shinkansen.

Sistem transportasi seperti kereta api cepat Jakarta-Bandung ini memberikan tantangan tersendiri dari segi penilaian dampak kegempaan dan juga aplikasi EEW sebagai pendukung dalam operasional kedepannya. BMKG siap memberikan dukungan dari segi kajian kegempaan untuk kesuksesan implementasi proyek kereta api cepat Jakarta-Bandung ini.