Fenomena Tsunami dari Gempa Bumi  

GEMPA bumi bukanlah suatu hal yang baru bagi rakyat Indonesia. Gempa bumi bisa disebabkan oleh berbagai sumber, antara lain letusan gunung berapi (erupsi vulkanik), tumbukan meteor, ledakan bawah tanah (seperti uji nuklir), dan pergerakan kulit bumi. Yang paling sering kita rasakan adalah karena pergerakan kulit bumi, atau disebut gempa tektonik.

Berdasarkan seismologi (ilmu yang mempelajari fenomena gempa bumi), gempa tektonik dijelaskan oleh "Teori Lapisan Tektonik". Teori ini menyebutkan lapisan bebatuan terluar yang disebut lithosphere atau litosfer mengandung banyak lempengan. Di bawah litosfer ada lapisan yang disebut athenosphere, lapisan ini seakan-akan melumasi bebatuan tersebut sehingga mudah bergerak.

Di antara dua lapisan ini, bisa terjadi tiga hal, yaitu lempengan bergerak saling menjauh, maka magma dari perut bumi akan keluar menuju permukaan bumi. Magma yang sudah di permukaan bumi ini disebut lava. Lempengan bergerak saling menekan, maka salah satu lempeng akan naik atau turun, atau dua-duanya naik atau turun. Inilah cikal gunung atau lembah, atau lempengan bergerak berlawanan satu sama lain, misalnya satu ke arah selatan dan satunya ke arah utara.

Prediksi tersebut akan menimbulkan getaran yang dilewatkan oleh media tanah dan batu. Getaran ini disebut gelombang seismik (seismic wave), bergerak ke segala arah. Inilah yang disebut gempa. Lokasi di bawah tanah tempat sumber getaran disebut fokus gempa.

Jika fenomena lempengen bergerak saling menekan atau bertemu terjadi di dasar laut, ketika salah satu lempengan naik atau turun, maka volume daerah di atasnya akan mengalami perubahan kondisi stabilnya. Apabila lempengan itu turun, maka volume daerah itu akan bertambah. Sebaliknya apabila lempeng itu naik, maka volume daerah itu akan berkurang.

Perubahan volume tersebut akan mempengaruhi gelombang laut. Air dari arah pantai akan tersedot ke arah tersebut. Gelombang-gelombang (tidak hanya sekali) menuju pantai akan terbentuk karena massa air yang berkurang pada daerah tersebut (efek dari hukum Archimedes); karena pengaruh gaya gravitasi, air tersebut berusaha kembali mencapai kondisi stabilnya. Ketika daerah tersebut cukup luas, maka gelombang tersebut mendapatkan tenaga yang lebih dahsyat. Inilah yang disebut tsunami.

Tsunami sendiri berasal dari bahasa Jepang, yang artinya pelabuhan (tsu) dan gelombang (nami). Ini adalah terminologi untuk menyebutkan fenomena gelombang laut yang tinggi dan besar akibat dari gangguan mendadak pada dasar laut yang secara vertikal mengurangi volume kolom air. Gangguan mendadak ini bisa datang dari gempa yang disebabkan empat hal yang disebutkan di atas.

 

Fisika Tsunami

Gelombang tsunami bisa dijelaskan dari fenomena penjalaran gelombang secara transversal. Energinya adalah fungsi dari ketinggian (amplitudo) dan kecepatannya.

Ketinggiannya sangat dipengaruhi oleh panjang gelombang. Sebuah tsunami memiliki panjang gelombang ratusan kilometer, berperilaku seperti gelombang air-dangkal. (Sebuah gelombang menjadi gelombang air-dangkal atau shallow-water wave ketika perbandingan kedalaman air dengan panjang gelombangnya kecil dari 0,05).

Kecepatan gelombang air-dangkal (v) adalah : v =V(g*d), dengan g adalah percepatan gravitasi dan d adalah kedalaman air. Bayangkan, pada kedalaman 10 km di Samudera India, sebuah tsunami akan memiliki kecepatan awal sekira 300 m/detik atau sekitar 1.000 km/jam. Kecepatan ini akan berkurang seiring dengan semakin dangkalnya kedalaman air ke arah pantai.

Namun, energi yang dikandung gelombang tidaklah berkurang banyak. Ini sesuai hubungan laju energi yang hilang (energi loss rate) pada gelombang berjalan berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya; dengan kata lain semakin besar panjang gelombangnya maka makin sedikit energi yang hilang, sehingga energi yang dikandung tsunami bisa dianggap konstan.

Karena energinya konstan, berkurangnya kecepatan akan membuat ketinggian gelombang (amplitudo) bertambah. Ilmuwan mencatat dengan kecepatan 1.000 km/jam menuju pantai, tinggi gelombang bisa mengalami kenaikan sampai 30 meter. Datangnya tsunami seperti dinding air setinggi 30 meter jatuh di tepi kota Anda. Setidak-tidaknya 30 meter horizontal dari tepi pantai akan porak-poranda oleh kekuatan dahsyat alam ini. (litbang, berbagai sumber)