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.