Tsunami di Aceh dan Pengaruhnya terhadap Rotasi Bumi

ABSTRAK    Tsunami adalah sebuah ombak yang terjadi setelah sebuah gempa bumi, gempa laut, gunung berapi meletus, atau hantaman meteor di laut. Pada 26 Desember 2004, Indonesia pernah mengalami Tsunami yang disebabkan oleh gempa tektonik di kawasan lepas pantai sekitar 160 km dari Nanggroe Aceh Darussalam dengan kekuatan 8,9 SR. Bencana ini telah menelan 300.000 korban dari berbagai negara dan merupakan bencana Tsunami terbesar dalam kurun waktu 200 tahun terakhir. Selain menelan banyak korban, menurut para ahli geofisika, Tsunami di Indonesia juga telah menimbulkan suatu gejala fisika, yaitu perubahan perputaran bumi pada porosnya (rotasi), sehingga memperpendek panjang hari. Akan tetapi, pengaruh perubahan ini sangat kecil, yaitu memperpendek panjang hari sekitar 2,68 mikrodetik atau sepersejuta detik dari panjang satu hari. Walaupun perubahan ini sangat kecil, tetap saja gejala ini menarik untuk diperbincangkan karena Tsunami ini terjadi di sebagian kecil wilayah Indonesia (Aceh dan Sumatra Utara), tetapi dampaknya terhadap perubahan rotasi bumi bisa mempengaruhi seluruh dunia.    Kata kunci: tsunami, rotasi, gempa. A.      Terjadinya Tsunami Aceh Tsunami yang terjadi di Aceh di sebabkan oleh gempa  tektonik dengan kekuatan 8,9 SR. Gempa ini terjadi pada tanggal 26 Desember 2004 pukul 00:58:53 GMT atau pukul 07:58:03 WIB. Tsunami ini memiliki tinggi gelombang sampai 30 km. Gelombang-gelombang tsunami itu tidak berasal dari titik episentrum dan menyebar secara radial ke seluruh penjuru Samudra Hindia, tetapi gelombang ini tersebar secara radial ke luar dari runtuhan sepanjang 1200 km. Lokasi episentrum gempa adalah di pantai barat Sumatra di sebelah utara Pulau Simeulue sekitar 160 km barat Sumatra. Pusat gempa berada pada kedalaman 30 km di bawah permukaan laut rata-rata. Gempa yang menyebabkan tsunami Aceh ini menempati peringkat pertama dengan waktu (durasi) penyesaran yang paling lama yaitu 500-600 detik. Gempa ini juga luar biasa dalam cakupan geografisnya. Diperkirakan sepanjang 1200 km jalur sesar tergeser sekitar 15 meter sepanjang zone penunjaman tempat lempeng samudra Hindia menyusup di bawah lempeng benua Burma (bagian Lempeng Eurasia). Pergeseran sesar tidak terjadi sekonyong-konyong tetapi dalam dua fase selama beberapa menit. Data akustik dan seismograf menunjukkan bahwa fase pertama meliputi pembentukan zone runtuhan sepanjang 400 km dan lebar 100 km, pada kedalaman 30 km di bawah dasar laut. Ini adalah runtuhan terpanjang yang pernah dihasilkan gempa. Runtuhan berjalan memanjang dengan kecepatan 2,8 km/detik atau 10.000 km/jam. Runtuhan mulai terjadi di lepas pantai Aceh dan maju ke arah baratlaut selama 100 detik sebelum kemudian runtuhan berbelok searah jarum jam ke utara menuju pulau-pulau Andaman dan Nikobar. Saat pembelokan tersebut, runtuhan terhenti sesaat selama 100 detik. Fase kedua yaitu runtuhan ke arah utara ini berjalan dengan kecepatan lebih rendah yaitu 2,1 km/detik atau 7600 km/jam. Lalu runtuhan terus berlanjut ke utara selama lima menit sampai ke batas lempeng tempat penyesaran naik ini berubah menjadi penyesaran mendatar. Perubahan ini mengurangi kecepatan perpindahan massa air di lautan sehingga mengurangi amplitude tsunami yang terjadi di bagian utara Samudra Hindia Sekitar seribu kilometer lapisan landas kontinen Asia dan Indo-Australia yang saling bertumbukan, bergerak dengan melepaskan energi amat hebat. Pengukuran dinas geologi di berbagai penjuru dunia, memperkirakan energi gempa yang dilepaskan setara dengan energi letusan 10.000 bom atom. Akibatnya, jutaan meter kubik air laut tiba-tiba tersedot ke bawah, kemudian seolah dimuntahkan kembali, membentuk gelombang berbentuk lingkaran dengan kecepatan amat tinggi. Gelombang pasang tsunami ini melepaskan kembali semua energinya saat bertemu kawasan pantai, teluk, atau kepulauan. Gelombang tsunami ini juga sangat luar biasa, hingga mencapai 300 sampai 400 kilometer per jam. Gempa  dari tsunami ini telah membawa beberapa dampak antara lain: 1.      Gempa ini juga telah mengakibatkan osilasi permukaan Bumi setinggi 20-30 cm, sama dengan efek pasang naik akibat gravitasi Matahari dan Bulan. Gelombang kejut gempa dirasakan di seluruh muka planet Bumi sampai sejauh Oklahoma di AS yang mencatat gerak vertikal setinggi 3 mm. Seluruh permukaan Bumi diperkirakan telah terangkat sampai setinggi 1 cm, 2.      Karena gerakan ini vertikal juga lateral (oblique), maka terdapat wilayah pantai yang tenggelam di bawah muka laut. Kepulauan Andaman-Nikobar telah bergeser ke baratdaya sejauh 1,25 meter dan telah tenggelam hampir 1 meter, 3.      Mengaktifkan gunung api Lauser di Aceh, 4.      Gempa Aceh telah menggeser lempengan tektonik di dasar Samudera Hindia mencapai 30 meter atau 98 kaki, 5.      Berdasarkan percobaan seismik, pulau-pulau yang ada di sebelah barat daya Sumatra akan bergeser sebesar 20 meter ke arah barat daya, 6.      Seluruh permukaan bumi diperkirakan terangkat sampai setinggi 1cm. 7.      Yang paling menarik gempa yang menyababkan tsunami di Aceh ini telah sedikit mengubah periode rotasi bumi. B.      Pengaruh Gempa yang Menimbulkan Tsunami di Aceh terhadap Perubahan Perputaran Bumi pada Porosnya (Rotasi) Gempa aceh ternyata mengganggu perputaran bumi pada porosnya (rotasi). Hal ini telah diungkapkan oleh Ken Hudnut pakar geologi dari US Geological Survey (USGS). Perubahan ini terjadi karena energi yang di hasilkan oleh benturan dua patahan dasar laut sangat besar yaitu sekitar 3.35 exajoules (3.35×1018 joules).  Para pakar geologi di USGS menyatakan bahwa mereka bisa mendeteksi gerakan bumi dalam gerakan yang sangat lambat dan mereka yakin bumi mengalami goncangan saat berotasi ketika gempa itu terjadi sebagai akibat energi yang dihasilkan dan benturan massa dalam jumlah besar yang tiba-tiba. Selain itu Ricard Gross dan para peneliti di Laboratorium Propulsi Jet NASA juga menyatakan bahwa pergeseran massa kerak bumi dan lepasnya energi yang demikian besar akibat gempa ini telah sedikit mengubah periode rotasi Bumi. Nilai pastinya belum ditentukan, tetapi model-model yang dibuat memperlihatkan bahwa gempa ini telah memendekkan panjang hari sebanyak 2,68 mikrodetik atau sepersejuta dari panjang satu hari karena berkurangnya kepepatan (oblateness) bola bumi. C.      Analisa Besarnya Pengaruh Gempa yang Menimbulkan Tsunami di Aceh terhadap Rotasi Bumi Gempa yang menimbulkan tsunami di Aceh telah mengganggu perputaran bumi dan memotong sekitar 2,68 mikrodetik (2,68 x 10-6) dari panjang satu hari. Jika dilihat sekilas perubahan ini sangat kecil, sehingga sulit diukur dan terlalu kecil untuk dideteksi. Akan tetapi, pernahkah kita berpikir untuk mengakumulasikannya, sehingga periode rotasi dapat berkurang beberapa jam bahkan beberapa hari? Di bawah ini akan disajikan analisa perhitungan mengenai hal tersebut. Diketahui :             ∆t : 2,68 x 10-6 sekon/hari             x  : 365 hari Ditanya : berapa pengurangan waktu rotasi bumi dalam satu tahun? Jawab : Pengurangan waktu dalam setahun = 2,68 x 10-6 sekon/hari x 365 hari                                                         = 9,782 x 10-4 sekon                                                         = 10 x 10-4 sekon Jadi, pengurangan waktu rotasi bumi dalam satu tahun adalah ± 10 x 10-4  sekon per tahun. Keterangan : ∆t   : perubahan waktu akibat gempa dan tsunami x    : jumlah hari dalam satu tahun Dari perhitungan di atas dapat kita lihat bahwa perubahan periode rotasi akibat gempa di Aceh sangat kecil. Dalam kurun waktu 1000 tahun periode rotasi hanya berkurang 1 detik. Akan tetapi, setelah melakukan studi pustaka di beberapa referensi, penulis menemukan bahwa efek gerak pasang akibat grafitasi bulan selalu menambah panjang hari sebanyak 15 mikrodetik setiap tahunnya, maka efek akibat perubahan gerak dan periode rotasi bumi oleh gempa yang menyebabkan tsunami Aceh segera menghilang. D.      Sikap Kita terhadap Gejala Perubahan Rotasi Bumi yang Disebabkan oleh Gempa yang Menimbulkan Tsunami di Aceh. Pemendekan hari di Bumi ini tidak perlu dirisaukan, kecuali bagi mereka yang bertugas menjaga waktu resmi di dunia. Seperti diketahui, sejak tahun 1967, waktu Bumi dihitung menggunakan sekitar 250 jam atom yang amat akurat di 60 laboratorium seluruh dunia. Laboratorium-laboratorium ini melapor pada International Bureau of Weights and Measures dekat Paris, yang kemudian akan mengeset Coordinated Universal Time (UTC). UTC harus diatur agar sesuai dengan periode rotasi Bumi, yang bisa naik turun sebagai akibat peristiwa-peristiwa tertentu seperti gempa bumi besar. Secara keseluruhan, rotasi Bumi sendiri cenderung melambat karena gravitasi Bulan menarik kita, dan menyebabkan efek yang berlawanan dengan gempa Sumatra lalu. Simpulan Setelah melalui pengamatan dan peninjauan dari beberapa aspek, maka kami menyimpulkan bahwa : Tsunami di Aceh disebabkan oleh adanya gempa tektonik berkekuatan 8,9 SR yang pusat gempanya berada pada kedalaman 30 km di bawah muka laut rata-rata. Gempa yang menimbulkan Tsunami di Aceh berpengaruh terhadap perubahan perputaran bumi pada porosnya (Rotasi), meski pengaruhnya sangat kecil. Pengaruh gempa yang menimbulkan Tsunami di Aceh terhadap rotasi bumi ini sebesar 2,68 x 10-6 sekon/hari. Pemendekan hari di Bumi ini tidak perlu dirisaukan, kecuali bagi mereka yang bertugas menjaga waktu resmi di dunia. Essai ini telah dipresentasikan pada Olimpiade Geofisika di ITB Tahun 2008 oleh Ayunda Eka Pratama & Kurrota A'yunin, SMAN 1 Kebumen Pembimbing: Peni Saptorini Daftar Pustaka Setyawan, Wahyu Budi. Pelajaran dari Gempa dan Tsunami Aceh 26 Desember 2004. (Online), (http://wahyu-read.blogspot.com/2007/01/pelajaran-dari-gempa-dan-tsunami-aceh.html, diakses Sabtu 5 September 2008, 14.34 WIB) 2005. Gempa Aceh Mempercepat Rotasi Bumi, (Online),( http://www2.kompas.com/teknologi/news/0501/04/145046.htm, diakses Sabtu 5 September 2008, 16.10 WIB) 2008. gempa dan tsunami perpendek hari, (Online),(http://www.bppt.go.id/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=1632, diakses Sabtu 5 September 2008, 15.10 WIB) gempa menggeser pulau-pulau, (Online), (http://www.intisari.org/?sect=artikel&ext=114, diakses Sabtu 5 September 2008, 15.53 WIB) setelah gempa, siap-siap mengubah peta, (Online), (http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1104525933&7, diakses Sabtu 5 September 2008, 14.34 WIB) siapa yang memberi kekuatan berputar pada bumi, (Online), (http://borneovideo.blogspot.com/2007/09/siapa-yang-memberi-kekuatan-berputar.html, diakses Sabtu 5 September 2008, 15.35 WIB)