PEMANFAATAN ENERGI PANAS BUMI SECARA LANGSUNG DANAU RANAU

PEMANFAATAN ENERGI PANAS BUMI SECARA LANGSUNG DANAU RANAU

Oleh :

Sri Widodo

Danau Ranau merupakan sebuah danau yang asri dengan air yang jernih serta melimpah dan pemandangan yang menarik di daratan Sumatera. Danau ini menjadi bagian dari wilayah dua kabupaten yaitu Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung dan Kabupaten Ogan Komering Ulu Selatan, Provinsi Sumatera Selatan (Gambar 1). Lokasi sekitar danau di bagian timur sudah dilengkapi dengan sarana jalan yang cukup bagus dan bisa dicapai dengan kendaraan roda empat. Danau ini selain menjadi tempat wisata, juga menjadi jalur transportasi antar desa-desa di wilayah Lampung barat (Lombok) dan Sumatera Selatan (Banding, Kotabatu, Heni Arong) dengan perahu bermesin kecil. Sangat disayangkan bahwa sarana kelistrikan daerah ini masih minim sekali. Sampai saat ini, belum semua penduduk di sekitar Desa Lombok yang dapat menikmati listrik, baru di sekitar pusat Desa saja yang mendapatkan fasilitas tersebut (siang hari mati), sedangkan wilayah yang agak terpencil masih menggunakan alat penerangan sederhana (cempor, lampu minyak dsb).

Gambar 1. Peta indeks lokasi panas bumi Danau Ranau

Bentang alam sekitar danau Ranau terdiri dari dataran hingga pegunungan dengan ciri dan karakter batuan yang berbeda pula. Lereng-lereng gunung yang terbentuk dari proses endogen dan eksogen sejak masa tersier, batuan vulkanik yang mendominasi dan membentuk relief kasar serta curam, dilengkapi dengan gawir-gawir terjal yang terbentuk akibat perkembangan struktur, semua bersinergi membentuk bentang alam yang begitu exotis. Bentang alam daerah ini dibedakan menjadi tiga satuan yaitu satuan gunungapi tua, satuan gunungapi muda, dan pedataran aluvial (Nurhadi dkk, 2004). Bentang alam vulkanik tua mengelilingi danau di sebelah utara, timur dan barat, sedangkan bagian selatan tertutupi bentang alam vulkanik muda seperti adanya gunung Seminung yang berumur kuarter (lihat Gambar 2).

Gambar 2. Morfologi Sekitar Daerah Danau Ranau

PF: Pedataran Fluvial

PVM: Perbukitan Vulkanik Muda

PVT: Perbukitan Vulkanik Tua

Keragaman bentang alam ini sangat penting dalam pengembangan pariwisata Danau Ranau, begitu pula keberadaan Danau, mata air panas, gunung, hutan dan lahan kebun serta pertanian yang memperlengkap kekayaan wisata daerah ini. Danau Ranau bercurah hujan yang cukup tinggi sampai sekitar 2500-3000 mm per tahun sehingga cukup untuk mempertahankan kestabilan tinggi permukaan air danau. Curah hujan tinggi berlangsung antara bulan Desember - Februari. Penduduk wilayah ini umumnya bermata pencaharian sebagai nelayan, pedagang, dan petani. Secara umum keadaan tanah di daerah penyelidikan cukup subur, karena merupakan hasil letusan gunung berapi dengan kandungan tinggi unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Di beberapa tempat telah dibangun sistem irigasi yang tertata baik sehingga sangat baik untuk bercocok tanam seperti perkebunan, palawija, dan persawahan.

Selain potensi wisata tersebut, daerah ini mempunyai suatu sumber daya energi yang dapat menggantikan peran energi fosil yaitu panas bumi. Beberapa manifestasi berupa mata air panas dijumpai di lokasi Waipanas-Lombok, Talang Kedu (di desa Lombok) di wilayah Lampung dan Kerincing, Wai Wangi, Waipanas - Kotabatu, Cukuh Penggeseran di desa Banding wilayah OKU Selatan. Sumber daya panas bumi ini diharapkan menjadi energi pembangkit listrik yang sangat dibutuhkan untuk kepentingan pedesaan maupun industri di wilayah tersebut.

POTENSI DAN PEMANFAATAN ENERGI PANAS BUMI

Di sekeliling pantai Danau Ranau khususnya pada bagian selatan dan tenggara, seperti di dusun Langkat dan Talang Kedu terdapat manifestasi panas bumi berupa mata air panas yang sering digunakan untuk keperluan mandi oleh penduduk di sekitarnya (lihat Tabel 1). Berdasarkan penyelidikan yang dilakukan oleh Direktorat Sumber Daya Mineral (DIM) pada tahun 2004, daerah ini mempunyai luas prospek sekitar 3 km² dengan suhu reservoir sekitar 200 ^oC dan diduga mampu membangkitkan daya listrik sekitar 40 MWe (Sri Widodo, dkk., 2004). Dengan potensi sebesar ini sekurang-kurangnya dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi sekala sedang untuk memasok kebutuhan listrik pedesaan di sekitar Danau Ranau dan pengembangan pariwisata daerah ini. Pemanfaatan lainnya adalah untuk penggunaan langsung seperti pengeringan dan pengolahan hasil perkebunan/pertanian, selain untuk menunjang kepariwisataan daerah ini.

a.      Energi Panas Bumi untuk Pengeringan

Energi panas bumi dapat digunakan secara langsung (teknologi sederhana) untuk proses pengeringan terhadap hasil pertanian, perkebunan dan perikanan dengan proses yang tidak terlalu sulit. Air panas yang berasal dari mata air panas atau sumur produksi panas bumi pada suhu yang cukup tinggi dialirkan melalui suatu heat exchanger, yang kemudian memanaskan ruangan pengering yang dibuat khusus untuk pengeringan hasil pertanian. Pilot proyek percobaan sterilisasi media jamur telah dilakukan oleh BPPT yang bekerja sama dengan Pertamina dan PT. Rekayasa Industri di Kamojang dan Lahendong (Gambar 3). Beberapa produk pertanian dan perkebunan yang dapat diproses dengan pengeringan antara lain padi, kopi dan kayu manis. Bahkan mungkin pengeringan ikan danaupun bisa dilakukan; daerah ini cukup banyak menghasilkan ikan danau. Berdasarkan percobaan, hasil pengeringan produk pertanian dengan energi panas bumi memberikan hasil yang lebih cepat dan mutunya lebih baik dibanding dengan proses pengeringan alami dengan panas matahari.

Gambar 3. Pilot Proyek Percobaan Pemanfaatan Panas Bumi untuk Budi Daya Jamur

b.      Energi Panas Bumi untuk Sterilisasi Media Tanam

Pada masa depan, sesuai dengan ketinggiannya daerah ini sangat bagus untuk pengembangan agroindustri. Berbagai jenis tanaman terutama sayur dan buah-buahan seperti tomat, kol, cabe, bawang, dapat tumbuh dengan baik disini. Rumah-rumah kacapun akan baik untuk dibudayakan. Untuk membunuh hama tanah pada awal tanam, maka media tanam perlu disterilkan. Sterilisasi media tanam ini dapat dilakukan dengan memanaskan media tersebut sampai suhu tertentu (80-110°C)  sehingga hama yang ada mati. Pemanasan ini dapat dilakukan dengan energi panas bumi. Untuk keperluan ini maka panas yang berasal dari sumur panas bumi dilewatkan pada suatu heat exchanger sebelum diinjeksikan kembali ke dalam batuan. Dari heat exchanger tersebut kemudian dibuat jaringan pipa-pipa air yang terpanaskan di seputar areal tanam dengan cara ditanam. Panas dari pipa-pipa tersebut kemudian memanaskan media tanah setelah dilakukan pemanasan dengan waktu tertentu. Tanah yang telah terpanaskan dibiarkan mendingin untuk selanjutnya dilakukan penanaman. Untuk menjaga suhu rumah kaca dari hawa dingin pada musim-musim tertentu juga dapat dilakukan dengan cara diatas, hanya pipa tidak ditanam.

Tabel 1. Mata Air Panas di sekitar Danau Ranau

No.	Nama Mata Air Panas	Suhu (°C)	pH	Debit(liter/detik)	Keterangan
1.	Waipanas	45-64	6.4-6.9	0.05	Desa Lombok
2.	Talang Kedu	56	6.4	0.05	Desa Lombok
3.	Waipanas	60	6.7 - 6.9	0.10	Desa Kota Batu
4.	Kerincing	43.3	6.9	0.04	Desa Kota Batu
5.	Wai Wangi	37.3	7.4	0.10	Desa Kota Batu
6.	Cukuh Penggeseran	46.3	6.8	0.04	Desa Kota Batu

Gempa Bumi

     Gempa bumi adalah getaran yang berasal dari dalam bumi dan merambat sampai ke permukaan bumi disebabkan oleh adanya tenaga endogen. Ilmu yang secara khusus mempelajari gempa disebut seismologi, sedangkan ilmuwan yang mengkhususkan diri untuk mempelajari gempa disebut seismolog. Mereka menggunakan alat pengukur yang disebut seismograf atau seismometer. Alat tersebut digunakan untuk mencatat pola gelombang gempa atau seismik dengan memerhitungkan kekuatan sekaligus lama terjadinya gempa.

                                            Gambar 1. Pusat dan rambatan gelombang gempa

     Lempeng-lempeng kerak bumi bergerak perlahan saling bergesekan, menekan, dan mendesak bebatuan. Akibatnya, tekanan bertambah besar. Jika tekanannya besar, bebatuan di bawah tanah akan pecah dan terangkat. Pelepasan tekanan ini merambatkan getaran yang menyebabkan gempa bumi. Setiap tahun, terjadi sekitar 11 juta gempa bumi dan 34.000-nya tergolong kuat.

     Beberapa gempa terbesar di dunia terjadi karena proses subduksi. Dalam proses ini, terjadi tumbukan antara dua lempeng dengan salah satu lempeng kerak bumi terdorong ke bawah lempeng yang lain. Lempeng samudra di laut menumbuk lempeng benua yang lebih tipis di darat. Lempeng samudra yang jatuh dan bergesekan dengan lempeng di atasnya, melelehkan kedua bagian lempeng. Tumbukan menghasilkan gunungapi dan menyebabkan gempa bumi.

Istilah-sitilah yang Berhubungan dengan Gempa Bum

Beberapa istilah yang berhubungan dengan gempa bumi, yaitu sebagai berikut.

• Hiposentrum, yaitu titik pusat terjadinya gempa yang terletak di lapisan bumi bagian dalam.
• Episentrum, yaitu titik pusat gempa bumi yang terletak di permukaan bumi, tegak lurus dengan hiposentrum.
• Fokus, yaitu jarak antara hiposentrum dan episentrum.
• Isoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah-daerah yang mengalami intensitas getaran gempa yang sama besarnya.
• Pleistoseista, yaitu garis pada peta yang menunjukkan daerah yang paling kuat menerima goncangan gempa. Daerah tersebut terletak di sekitar episentrum.
• Homoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah yang menerima getaran gempa yang pertama pada waktu yang bersamaan.

Gempa dapat digolongkan menjadi beberapa kategori. Menurut proses terjadinya, gempa bumi diklasifikasikan menjadi seperti berikut.

1. Gempa tektonik

     Gempa tektonik terjadi akibat tumbukan lempeng-lempeng di litosfer kulit bumi oleh tenaga tektonik. Tumbukan ini akan menghasilkan getaran. Getaran ini yang merambat sampai ke permukaan bumi.

     Gempa tektonik yang kuat sering terjadi di sekitar tapal batas lempengan-lempengan tektonik. Lempengan-lempengan tektonik ini selalu bergerak dan saling mendesak satu sama lain. Pergerakan lempengan-lempengan tektonik ini menyebabkan terjadinya penimbunan energi secara perlahan-lahan. Gempa tektonik kemudian terjadi karena adanya pelepasan energi yang telah lama tertimbun tersebut. Gempa tektonik biasanya jauh lebih kuat getarannya dibandingkan dengan gempa vulkanik, maka getaran gempa yang merusak bangunan kebanyakan disebabkan oleh gempa tektonik. Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari tectonic plate (lempeng tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa tektonik. Peta penyebarannya mengikuti pola dan aturan yang khusus dan menyempit, yakni mengikuti pola-pola pertemuan lempeng-lempeng tektonik yang menyusun kerak bumi. Dalam ilmu kebumian (geologi), kerangka teoretis tektonik lempeng merupakan postulat untuk menjelaskan fenomena gempa Bumi tektonik yang melanda hampir seluruh kawasan, yang berdekatan dengan batas pertemuan lempeng tektonik. Contoh gempa tektonik ialah seperti yang terjadi di Yogyakarta, Indonesia pada Sabtu, 27 Mei 2006 dini hari, pukul 05.54 WIB.

                                               Gambar 2. Proses terjadinya gempa tektonik

2. Gempa vulkanik

     Gempa vulkanik terjadi akibat aktivitas gunung api. Oleh karena itu, gempa ini hanya dapat dirasakan di sekitar gunung api menjelang letusan, pada saat letusan, dan beberapa saat setelah letusan.

     Gempa bumi vulkanik terjadi karena adanya proses dinamik dari magma dan cairan yang bersifat hidrotermal (peka terhadap panas), sehingga dapat dipakai sebagai tanda-tanda awal peningkatan keaktifan gunung api. Proses fluida (cairan) dinamis yang terjadi karena adanya gradien suhu dan tekanan magma dapat menimbulkan gelombang gempa yang berasal dari proses resonansi retakan yang terisi cairan magma. Frekuensi gempa vulkanik yang dominan berkisar antara 1 sampai 5 Hz, selain frekuensi rendah lainnya.

Written by: Budianto

                                                  Gambar 3. Prroses terjadinya gempa bumi

3. Gempa runtuhan

     Gempa runtuhan atau longsoran: terjadi akibat daerah kosong di bawah lahan mengalami runtuh.   Getaran yang dihasilkan akibat runtuhnya lahan hanya dirasakan di sekitar daerah yang runtuh.

     Gempabumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah pertambangan, gempabumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal. Gempa runtuhan atau terban merupakan gempa bumi yang terjadi karena adanya runtuhan tanah atau batuan. Lereng gunung atau pantai yang curam memiliki energi potensial yang besar untuk runtuh, juga terjadi di kawasan tambang akibat runtuhnya dinding atau terowongan pada tambang-tambang bawah tanah sehingga dapat menimbulkan getaran di sekitar daerah runtuhan, namun dampaknya tidak begitu membahayakan. Justru dampak yang berbahaya adalah akibat timbunan batuan atau tanah longsor itu sendiri.

                                           Gambar 4. Mekanisme terjadinya gempa runtuhan

 4.    Gempa bumi tumbukan 

     Gempa bumi tumbukan ; Gempa bumi ini diakibatkan oleh tumbukan meteor atau asteroid yang jatuh ke bumi, jenis gempa bumi ini jarang terjadi

5. Gempa bumi buatan ; 

  Gempa   b      umi buatan adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas dari manusia, seperti peledakan dinamit, nuklir atau palu yang dipukulkan ke permukaan bumi.

Gelombang                 Gempa

Pada dasarnya, ada tiga macam gelombang gempa,yaitu sebagai berikut:

(1) Gelombang longitudinal atau gelombang primer (P), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat pertama kali oleh seismograf dengan kecepatan antara 7 – 14 km per detik dan periode gelombang 5 – 7 detik.

(2) Gelombang transversal atau gelombang sekunder (S), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat sebagai gelombang kedua oleh seismograf dengan kecepatan antara 4 – 7 km per detik dan periode gelombang 11 – 13 detik.

(3) Gelombang panjang atau gelombang permukaan, yaitu gelombang yang merambat dari episentrum menyebar ke segala arah di permukaan bumi dengan kecepatan antara 3,5 – 3,9 km per detik dan periode gelombang relatif lama.

     Di permukaan, juga ada dua jenis gelombang seismik, yaitu gelombang rayleigh merupakan gelombang yang bergerak turun naik dan gelombang love merupakan gelombang yang mendorong bebatuan dari satu sisi ke sisi yang lain sambil menjalar. Gelombang permukaan lebih lambat dibandingkan dengan gelombang utama, tetapi kerusakan yang ditimbulkan jauh lebih dahsyat. Kedahsyatan itu disebabkan lamanya rambatan gelombang ini.

Secara umum, gelombang gempa dikategorikan menjadi Body Wave dan Surface Wave.

1. Body Wave

 gelombang yang merambat di interior bumi. Terdiri atas:

a) P-Wave/Compressional Wave/gelombang primer, ciri-ciri:

- gelombang longitudinal (arah gerak partikel searah dengan arah rambatan)

- kecepatan 330 m/s di udara, 1450 m/s di air, dan sekitar 5000 m/s di granit

- Bisa merambat di segala jenis medium (padat, cair, gas)

- relatif paling “lembut” dibandingkan dengan S-Wave dan Surface Wave yang sangat merusak

- Amplitudo terkecil

b) S-Wave/Shear Wave/gelombang sekunder, ciri-ciri:

-  gelombang transversal (arah gerak partikel tegak lurus dengan arah rambatan)

-  kecepatan 60% dari P-Wave

- Bisa merambat di medium padat saja!

- efek kerusakan lebih besar dari P-wave

- Amplitudo lebih besar dari P-wave

2. Surface Wave

gelombang yang merambat di sepanjang permukaan bumi. Terdiri atas:

a) Love Wave

- gelombang transversal (arah gerak partikel tegak lurus dengan arah rambatan)

- kecepatan 70% dari S-wave

- Paling merusak, terutama di daerah dekat episentrum

- Getaran yang dirasakan manusia pertama kali

- Ditemukan oleh A.E.H Love pada 1911

b) Rayleigh Wave

- gerakan eliptik retrograde/ “ground roll” (tanah memutar ke belakang tapi secara umum gelombangnya merambat ke depan—analog dengan gelombang laut)

- Sedikit lebih cepat dari Love Wave (90% dari kecepatan S-wave)

- ditemukan oleh Lord Rayleigh pada 1885

Menurut bentuk episentrumnya, ada dua jenis gempa.

(1) Gempa sentral: episentrumnya berbentuk titik.

(2) Gempa linear: episentrumnya berbentuk garis.

Menurut kedalaman hiposentrumnya, ada tiga jenis gempa.

(1) Gempa bumi dalam: kedalaman hiposenter lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi.

(2) Gempa bumi menengah: kedalaman hiposenter berada antara 60-300 km di bawah permukaan bumi.

(3) Gempa bumi dangkal: kedalaman hiposenter kurang dari 60 km.

Menurut jaraknya, ada tiga jenis gempa.

(1) Gempa sangat jauh: jarak episentrum lebih dari 10.000 km.

(2) Gempa jauh: jarak episentrum sekitar 10.000 km.

(3) Gempa lokal: jarak episentrum kurang 10.000 km.

Menurut lokasinya, ada dua jenis gempa.

(1) Gempa daratan: episentrumnya di daratan.

(2) Gempa lautan: episentrumnya di dasar laut. Gempa jenis inilah yang menimbulkan tsunami.

Pengukuran Gempa Bumi

     Getaran gempa dari hiposentrum merambat dan menyebar ke segala arah. Getaran itu berupa gelombang primer dan gelombang sekunder. Dari episentrum, juga terjadi rambatan getaran di permukaan bumi dalam bentuk gelombang panjang. Jadi, gelombang gempa dapat dibedakan atas:

(1) gelombang primer (P): merupakan gelombang longitudinal yang merambat di permukaan bumi dengan kecepatan 4-7 km per detik

(2) gelombang sekunder (S): berupa gelombang transversal yang merambat di permukaan bumi dengan kecepatan 2-6 km per detik

(3) gelombang panjang (L): merupakan gelombang permukaan dengan kecepatan lebih lambat

Skala Pengukuran Gempa

A. Skala Richter

      Skala Richter atau SR, skala ukuran kekuatan gempa yang diusulkan oleh fisikawan Charles Richter, didefinisikan sebagai logaritma dari amplitudo maksimum yang diukur dalam satuan mikrometer (µm) dari rekaman gempa oleh alat pengukur gempa (seismometer) Wood-Anderson, pada jarak 100 km dari pusat gempa.

Sebagai contoh, Misal kita mempunyai rekaman gempa bumi (seismogram) dari seismometer yang terpasang sejauh 100 km dari pusat gempanya. Jika amplitudo maksimumnya sebesar 1 mm, maka kekuatan gempa tersebut adalah log (103) µm sama dengan 3,0 skala Richter.

Skala Richter ini hanya cocok dipakai untuk gempa-gempa dekat dengan magnitudo gempa di bawah 6,0. Di atas magnitudo itu, perhitungan dengan teknik Richter ini menjadi tidak representatif lagi.

Skala Richter Efek Gempa < 2.0 Gempa kecil , tidak terasa 2.0-2.9 Tidak terasa, namun terekam oleh alat 3.0-3.9 Seringkali terasa, namun jarang menimbulkan kerusakan 4.0-4.9 Dapat diketahui dari bergetarnya perabot dalam ruangan, suara gaduh bergetar. Kerusakan tidak terlalu signifikan. 5.0-5.9 Dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan pada area yang kecil. Umumya kerusakan kecil pada bangunan yang didesain dengan baik 6.0-6.9 Dapat merusak area hingga jarak sekitar 160 km 7.0-7.9 Dapat menyebabkan kerusakan serius dalam area lebih luas 8.0-8.9 Dapat menyebabkan kerusakan serius hingga dalam area ratusan mil 9.0-9.9 Menghancurkan area ribuan mil > 10.0 Belum pernah terekam

B. Skala Mercalli

     Skala Mercalli adalah satuan untuk mengukur kekuatan gempa bumi yang diciptakan oleh vulkanologis dari Italia bernama Giuseppe Mercalli pada 1902. Skala Mercalli dibagi menjadi 12 bagian berdasarkan informasi dari orang-orang yang selamat dari gempa tersebut dan juga dengan melihat dan membandingkan tingkat kerusakan akibat gempa bumi tersebut. Oleh itu, skala Mercalli sangat subjektif dan kurang tepat dibanding dengan perhitungan magnitudo gempa yang lain. Saat ini penggunaan skala Richter lebih luas digunakan untuk untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Tetapi skala Mercalli yang dimodifikasi, pada tahun 1931 oleh ahli seismologi Harry Wood dan Frank Neumann masih sering digunakan terutama apabila tidak terdapat peralatan seismometer yang dapat mengukur kekuatan gempa bumi di tempat kejadian.

Skala Modifikasi Mercalli

1. Tidak terasa

2. Terasa oleh orang yang berada di bangunan tinggi

3. Getaran dirasakan seperti ada kereta yang berat melintas.

4. Getaran dirasakan seperti ada benda berat yang menabrak dinding rumah, benda tergantung bergoyang.

5. Dapat dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda kecil di atas rak mampu jatuh.

6. Terasa oleh hampir semua orang, dinding rumah rusak.

7. Dinding pagar yang tidak kuat pecah, orang tidak dapat berjalan/berdiri.

8. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan.

9. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan tekuk.

10. Jambatan dan tangga rusak, terjadi tanah longsor.

11. Rel kereta api rusak.

12. Seluruh bangunan hancur dan hancur lebur.

Alat Pengukur Gempa

Seismograf

     Seismograf adalah alat yang digunakan untuk mengukur gempa. Alat ini terdiri atas 3 bagian yaitu; jarum, benda stationer (massa Stationer), dan pita. Jika terjadi gempa, massa stasioner dan jarum yang terletak padanya tetap. Yang bergerak adalah benda yang berisi pita roll yang dipancangkan ditanah. Karena ujung jarun menempel pada pita roll, maka ketika terjadi gempa akan tergambar getaran gempa pada pita tersebut. Pita itulah yang disebut sebagai Seismogram.

a. Jenis-jenis Seismograf

Seismograf, alat pengukur gempa ada 2 jenis, yaitu:

1. Seismograf Horizontal

     Seismograf Horizontal berfungsi untuk mencatat getaran bumi pada arah mendatar. Pada Seismograf Horizontal, massa stasioner digantung dengan sebuah tali. Dibagian bawah terdapat jarum yang ujungnya menyentuh roll pita, yang selalu berputar searah jarum jam. Tiang penompang roll pita terpancang pada tanah. Pada waktu terjadi gempa, roll pita bergetar, sedang massa stasioner dan jarum jam tetap. Maka terbentuklah goresan pada roll pita tersebut yang disebut Seismogram.

2. Seismograf Vertikal

      Seismograf Vertikal berfungsi untuk mencatat getaran gempa vertikal. Massa Stasioner pada Seismograf vertikal ditahan oleh sebuah pegas (P) dan sebuah tangkai berengsel. Ujung massa stasioner yang berjarum disentuhkan pada roll pita yang selalu bergerak searah jarum jam. Jika terjadi getaran gempa, maka roll pita akan bergerak sehingga akan terbentuk seismogram pada roll pita tersebut.

      Dengan menggunakan alat pengukur gempa, seismograf vertikal dan seismograf horizontal gempa yang terjadi baik gempa vertikal maupun gempa horizontal akan tercatat dan terdeteksi. Untuk mengetahui keakuratan data gempa yang diperoleh, maka lebih baik jika pada sebuah stasion BMG di pasang 3 alat pengukur gempa atau Seismograf. Yaitu 2 pasang Seismograf Horizontal yang dipasang arah utara-selatan dan arah timur–barat, serta satu seismograf Vertikal. Hal ini dilakukan untuk mengetahui dari arah mana getaran gempa terjadi.

2.4 Alat-alat yang berhubungan dengan Seismograf

1. Seismograph Wiechert

     Seismometer Wiechert merupakan cikal bakal awal berdirinya Stasiun pencatat gempa di Indonesia yakni berada di stasiun Geofisika Jakarta. Seismograph Wiechert merupakan seismograph pertama di Indonesia yang dipasang pada tahun 1908 yang dulu berlokasi di jalan Arief Rachman Hakim Jak-Pus, kemudian dipindahkan ke Kemayoran pada tahun 1999 sampai sekarang. Alat ini merupakan buatan Jerman pada tahun 1908 dan 1928. Seismometer ini ada dua, yaitu komponen vertical (Z) dan horizontal (N-S dan E-W) dengan prinsip pendulum. Beratnya mencapai 1500 kg dengan pemberat berupa gips yang diletakkan di dalam badan seismometer. Media perekamannya adalah kertas jelaga yang dipasang pada drum recorder. Ketika ada getaran, maka pena akan bergerak dan menggoreskan ujungnya pada kertas jelaga tersebut. Sayangnya seismometer Wiechert ini sudah tidak dioperasionalkan lagi dikarenakan sambungan penanya yang rusak.

Seimometer SS 1 Ranger

     Seimometer SS 1 Ranger Merupakan portable seismometer dan dapat dipilih model horizontal atau vertical, jadi SS 1 Ranger merupakan seismometer 1 komponen. SS1 Ranger menggunakan prinsip spring mass dan elektromagnetik transducer. Seismometer ini merupakan jenis analog, sehingga penempatannya cukup di tempat yang bedrocknya baik, tidak perlu di tempatkan di bunker, seperti halnya seismometer digital. Cara kerjanya adalah ketika seismometer SS 1 Ranger menerima signal gelombang, maka akan terjadi tegangan yang dialirkan ke kumparan kalibrasi yang membuat bahan bergerak dan menimbulkan gaya magnet, sehingga pegas bergerak dan arusnya diterima oleh kumparan sensor. Kumparan tersebut akan menghasilkan output berupa gambar – gambar signal yang dikirim ke seismograph. Di stasiun Geofisika Jakarta, seismometer SS 1 Ranger ini dihubungkan ke SPS (Short Period Seismograph). Sampai saat ini SS 1 Ranger masih digunakan, di samping menggunakan seismometer broadband. Datanya sebagai sampingan data yang dihasilkan oleh seismometer broadband.

Broadband Seismograph

     Seismometer broadband memiliki jangkauan / range frekuensi yang lebih luas dari seismometer biasa, yaitu kira – kira 0,01 – 50 Hz. Seismometer jenis ini sangat sensitive terhadap variasi lingkungan, khususnya variasi temperature dan tekanan atmosfer. Oleh sebab itu seismometer ini membutuhkan tempat khusus, tidak seperti seismometer analog. Merupakan seismometer 3 komponen (vertical, horizontal NS – EW).Di stasiun geofisika Jakarta, broadband seismometer ini diletakkan di bunker yang berukuran kira – kira 1m x 1m 1m. Jika biasanya dinding bunker seismometer dilapisi gabus, maka di stasiun geofisika Jakarta, gabus tersebut berbentu kepingan – kepingan yang dihamburkan menutupi seismometer itu sendiri. Data seismometer broadband inilah yang digunakan sebagai data utama di samping data seismometer SS1 Ranger.

     Seismometer ini merupakan seismometer digital, jadi sensor yang ia dapatkan akan diteruskan ke amplifier / pengkondisi signal (memisahkan antara noise dan signal), dilanjutkan ke ADC (Analog to Digital Converter) lalu masuk rekorder yang berupa computer, bukan SPS seperti rekorder yang digunakan SS1 Ranger. Dalam computer ini telah disediakan software khusus yang digunakan dalam pengolahan data. Software yang biasanya digunakan adalah MnoST dan NetRec, juga software lainnya.

Accelerograph (Strong Motion Seismograph)

     Accelerograph adalah alat yang digunakan untuk merekam getaran tanah yang sangat kuat dan untuk mengukur percepatan permukaan tanah. Accelerograph memiliki memori card yang tersimpan di dalamnya, sehingga ia mampu menyimpan data – data pengukuran. Di dalam accelerograph juga terdapat baterai kering yang dapat digunakan sewaktu tidak tersedianya listrik. Baterai kering ini dapat beroperasi sekitar 7 jam. Alat ini kebanyakan digunakan oleh pemborong proyek besar untuk melakukan survey. Jadi, alat ini merupakan alat yang bersifat portable.

     Data yang didapat akan disambungkan ke laptop atau computer yang memiliki software khusus untuk megolah data – data tersebut. Data – data percepatan tanah ini lebih banyak manfaatnya dalam bidang teknik pembangunan. Karena dengan malihat data percepatan tanah di suatu tempat, maka kita bisa menghitung dan merencanakan gedung – gedung bertingkat yang tahan gempa. Selain itu, data accelerograph juga bermanfaat bagi pertambangan.

Short Period Seismograph

     Adalah alat perekam / pencatat gelombang gempa bumi dengan media kertas pias dan merupakan serangkaian alat dari system analog. Di Stasiun Geofisika Jakarta, alat ini disambungkan dengan seismometer SS1 Ranger. Seperti halnya seismometer Wiechert, seismograph ini juga memiliki pena yang sama. Hanya saja pena di seismograph ini dialiri tinta yang siap mencatat di kertas pias yang menempel pada drum recorder yang berputar. Kecepatan putaran drum recorder bisa diapat diatur sesuai keinginan. Di stasiun Geofisika Jakarta, kertas pias harus diganti 24 jam sekali. Selain itu, time marknya juga dapat diatur sesuai dengan waktu daerah masing – masing atau sesuai kebutuhan.

Zona Gempa Dunia

     Zona gempa dunia terbagi atas dua jalur, yaitu Jalur Circum Pasifik dan Jalur Mediteranian. Jalur Circum Pasifik adalah  jalur wilayah dimana banyak terjadi gempa-gempa dalam dan juga gempa- gempa besar yang dangkal. Jalur ini terbentang mulai dari  Sulawesi, Filipina , Jepang, dan kepulauan Hawai

Jalur Mediteranian adalah  jalur wilayah dimana banyak terjadi gempa-gempa besar yang membentang dari benua Amerika, Eropah ,Timur Tengah, India , Sumatera, Jawa dan Nusa Tenggara.

Dampak-dampak Yang Diakibatkan Oleh Gempa

1. Dampak Primer

      Dampak primer yaitu getaran gempa itu sendiri yang sampai ke permukaan bumi dan kalau getarannya cukup besar dapat merusak bangunan dan infra struktur lainnya seperti jalan dan  jembatan , rel kereta api, bendungan dan lain lain, sehingga menimbulkan korban jiwa dan kerugian harta benda.

Beberapa contoh gambar dampak  primer gempa tektonik:

Gempa di Kobe, Jepang bulan Januari 1995 merusak jalan kereta api express yang menghubungkan Kobe dan Osaka. Lebih dari 6400 orang meninggal.

2. Dampak Skunder

      Dampak sekunder yaitu terjadi tsunami, tanah yang menjadi cairan kental (liquefaction), kebakaran , penyakit dan sebagainya.

Sumber :

https://www.google.com/search?q=jalur+gempa+di+dunia&client=firefox-b-ab&tbm=isch&img

http://www.konsepgeografi.net/2015/12/pengertian-gempa-bumi.html

http://kliksma.com/2016/07/klasifikasi-gempa.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Gempa_bumi_tektonik

http://www.pengertianilmu.com/2015/08/gempa-vulkanik.html

http://image.slidesharecdn.com/gempabumi-111007084134-phpapp02/95/gempa-bumi-8-728.jpg?cb=1317976930

http://dokumen-makalah.blogspot.co.id/2014/12/alat-ukur-gempa.html

http://rioadhityacesart.blogspot.co.id/2014/03/macam-macam-gelombang-gempa.html