Mempelajari Perilaku Tsunami
Fasilitas 3D underwater shaking table ini dibangun setelah gempa
Hanshin-Awaji. Ini digunakan untuk mempelajari kemampuan bertahan
fasilitas pelabuhan ketika gempa dan karakter permukaan tanah. Berukuran
13 meter kubik, meja bergetar ini akan terendam air sedalam dua meter
dan bisa bergerak secara horizontal dan vertikal seperti guncangan
gempa.
Suara alarm berbunyi keras. Dari kejauhan terdengar gemuruh suara air makin dekat. Gelombang kian tinggi dan mengempas rumah-rumahan dari kayu dan beton. Simulasi gelombang tsunami di laboratorium milik Institut Penelitian Pelabuhan dan Bandara Jepang itu membuat bulu kuduk berdiri.
Para peneliti kebencanaan Jepang meyakini prediksi bahwa tsunami, yang dalam bahasa Jepang berarti ”gelombang pelabuhan”, hanya akan datang di satu lokasi yang sama setiap 100 tahun sekali. Meski demikian, serangkaian penelitian dan simulasi dampak tsunami tetap rutin dilakukan dengan mempelajari karakter tsunami yang terjadi di berbagai negara.
Setelah gempa berkekuatan 9 skala Richter dan tsunami yang menewaskan lebih dari 15.800 orang pada 11 Maret 2011, penelitian dan simulasi itu kian intensif.
Simulasi-simulasi khusus untuk mempelajari gelombang, terutama tsunami, dilakukan di salah satu laboratorium simulasi terbesar di Jepang itu. Di dalamnya ada tiga fasilitas simulasi gelombang berteknologi tinggi, yakni large hydro geo flume, wide-deep hybrid wave flume, dan 3D underwater shaking table.
Dalam fasilitas large hydro geo flume, misalnya, dibangun kanal air sepanjang 184 meter, lebar 3,5 meter, dan kedalaman 12 meter yang bisa membentuk gelombang besar dengan kecepatan angin 3,5 meter per detik dan ekuivalen tsunami hingga maksimum 2,5 meter per detik. Dengan fasilitas itu, para peneliti berharap mampu mengantisipasi dan menekan risiko bencana akibat tsunami, topan, dan gelombang pasang.
Untuk memahami mekanisme gelombang pasang, simulasi dilakukan dengan wide-deep hybrid wave flume. Di dalam ruang simulasi, terhampar kolam air berwarna hijau seluas kolam renang kelas olimpiade dengan alat pencipta gelombang di dua sisi kolam. Gerak lempengan alat pencipta gelombang diatur komputer sehingga kita bisa menciptakan gelombang dan melihat perubahan arah dan pola gelombang.
”Dengan memahami pergerakan gelombang, karakter tsunami bisa dipahami. Masyarakat harus tahu ini agar memiliki gambaran apa yang akan terjadi jika tsunami menerjang,” kata Presiden Institut Penelitian Pelabuhan dan Bandara (Port and Airport Research Institute/ PARI) Shigeo Takahashi.
Fokus simulasi
Belajar
dari pengalaman tsunami yang menerjang wilayah pantai timur tahun
lalu, kini PARI fokus untuk melakukan simulasi dengan ketinggian
gelombang 10-20 meter. Tinggi tsunami tahun lalu lebih dari 20 meter
dan tinggi gelombang yang naik ke daratan (run-up) tsunami 40,5 meter.
Teknologi mitigasi bencana, terutama tsunami, terus berkembang, belajar
dari satu tsunami ke tsunami lain.Satu-satunya catatan yang rinci atau referensi sejarah tsunami di Jepang, kata Takahashi, ditemukan dalam laporan tentang tsunami Showa Sanriku (3 Maret 1933) yang dibuat Institut Penelitian Gempa Universitas Tokyo. Dalam hal ini, gempa berkekuatan 8,1 magnitudo yang menghasilkan run-up tsunami hingga 28 meter itu menewaskan 3.054 orang. Sebelumnya, disebut-sebut pernah ada tsunami Meiji-Sanriku tahun 1896. Tsunami datang 35 menit setelah guncangan gempa berkekuatan 8,5 magnitudo dan mengakibatkan 22.000 orang tewas.
Setelah gempa 8,5 magnitudo dan tsunami di Cile tahun 1960 yang menewaskan 139 orang, Jepang memulai penelitian dan simulasi antisipasi tsunami yang terintegrasi. Dibangunlah laboratorium tsunami. Penelitian dan bentuk simulasi kian berkembang dengan serangkaian tsunami, seperti tsunami Nihonkai-Chubu tahun 1983 (gempa 7,7 magnitudo, menewaskan 100 orang), dan tsunami Hokkaido-Nanseioki tahun 1993 (gempa 7,8 magnitudo, menewaskan 200 orang).
”Kita harus tahu dampak tsunami untuk bisa mempersiapkan diri. Mitigasi bencana dimulai dari pengetahuan dan pemahaman bencana. Pelajaran yang kami peroleh, tsunami setinggi lebih dari 10 meter bisa menghancurkan kota, termasuk segala macam sistem pertahanan tsunami kami,” kata Takahashi.
Meski tsunami bisa diprediksi dan diperkirakan kekuatannya, menurut peneliti di Departemen Penelitian Bencana Sosial di Institut Penelitian Nasional untuk Ilmu Bumi dan Antisipasi Bencana (NIED) Ken Xiansheng Hao, kekuatan tsunami tahun lalu sama sekali tidak terduga. ”Tak ada yang mengira tsunami akan sedahsyat itu. Jauh melebihi dari perkiraan dan desain mitigasi bencana kami,” ujarnya.
Teknologi
Simulasi di
dalam laboratorium belumlah cukup untuk mempelajari tsunami. Bekerja
sama dengan Badan Meteorologi Jepang, PARI memasang pengukur ketinggian
gelombang dan tsunami (GPS buoy) dengan berbagai ukuran hingga yang
terbesar setinggi gedung tiga lantai. Jarak bibir pantai dan GPS buoy
sejauh 10-20 kilometer. Untuk wilayah Tohoku saja, terpasang tujuh GPS
buoy. Ada total 12 GPS buoy di sepanjang pantai timur Jepang. Ketika
tsunami tahun lalu, GPS buoy di daerah Central Iwate mencatat ketinggian
tsunami hingga 6,7 meter. GPS buoy lalu mengirimkan data observasi itu
ke pusat data melalui satelit.”GPS buoy ini bagian dari sistem peringatan dini dengan prediksi real-time. Berbekal informasi itu, Badan Meteorologi mengeluarkan peringatan tsunami dengan ketinggian lebih dari 10 meter,” kata peneliti di PARI, Kenichiro Shimosako.
Untuk mendukung GPS buoy, Direktur Social System Research Department dan Outreach and International Research Promotion Center di NIED Toshiyuki Hashimoto mengatakan, NIED telah memasang 2.000 unit sensor seismograf di berbagai lokasi di Jepang. Masing-masing terdiri dari 800 unit high sensitivity seismograf, 1.000 unit strong motion seismograf, dan 70 unit broadband seismograf. Jumlah broadband seismograf lebih sedikit karena harga yang mahal.
”Data seismograf itu kemudian kami informasikan segera ke pusat agar segera ada tindakan. Jika gempanya besar, akan ada peringatan dini dan perintah evakuasi. Tahun lalu banyak korban jatuh akibat tsunami, bukan gempa. Informasi akurat dan cepat amat penting untuk meminimalkan jumlah korban,” kata Hashimoto.
