Analisis moment tensor menunjukkan mekanisme sesar mendatar pada kedalaman 12 km dan mengarah pada interpretasi reaktivasi segmen lepas pantai Sesar Muria. Gambar di atas menunjukkan sebaran lima stasiun seismik jaringan GE yang digunakan dalam analisis. Bintang merah menunjukkan lokasi episentrum Gempa Tuban-Bawean 2024.

SURABAYA - Program Studi S-1 Geofisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Surabaya (FMIPA Unesa) kembali memperkuat kontribusinya dalam riset kebumian melalui publikasi ilmiah tentang Gempa Tuban-Bawean 2024. Penelitian tersebut menelaah mekanisme sumber gempa bermagnitudo Mw 6,42 yang terjadi pada 22 Maret 2024 di Laut Jawa, di sebelah utara Pulau Bawean. Artikel berjudul “Seismotectonic Characterization of the 2024 Tuban-Bawean Earthquake (M 6.42) Using Time-Domain Moment Tensor Inversion: Implications for SDG 9 and 11” ditulis oleh Muhammad Nurul Fahmi, Arie Realita, dan Madlazim dari Unesa bersama Uswatun Chasanah dari Universitas Muhammadiyah Lamongan serta Khaista Rehman dari University of Peshawar, Pakistan.

Membaca Sumber Gempa Bawean dari Rekaman Gelombang

Gempa Tuban-Bawean menarik perhatian karena terjadi di wilayah yang selama ini dipersepsikan memiliki aktivitas seismik relatif lebih rendah dibandingkan zona subduksi di selatan Jawa. Meskipun demikian, rangkaian gempa pada 22 Maret 2024 menimbulkan guncangan kuat dan kerusakan pada rumah, sekolah, serta sejumlah fasilitas publik, terutama di Pulau Bawean dan kawasan pesisir utara Jawa Timur.

Untuk mengidentifikasi sumber gempa secara lebih rinci, tim menggunakan metode Time Domain Moment Tensor (TDMT). Metode ini membandingkan rekaman gelombang seismik tiga komponen dengan gelombang sintetik yang dihitung menggunakan model kecepatan bawah permukaan. Lima stasiun broadband dari jaringan GE dipilih karena memiliki kualitas rekaman dan cakupan azimut yang memadai.

Pengolahan data dilakukan secara terstruktur melalui koreksi respons instrumen, konversi ke perpindahan tanah, rotasi komponen, penyaringan frekuensi, serta pencarian kedalaman sumber terbaik. Model kecepatan satu dimensi yang digunakan mengintegrasikan CRUST1.0, informasi tomografi regional Jawa Timur, data ambient noise, dan model referensi AK135 untuk lapisan yang lebih dalam.

Empat Angka Kunci Hasil Penelitian

 

Gambar 2. Solusi inversi moment tensor deviatorik. Komponen double-couple yang dominan menunjukkan bahwa sumber gempa terutama berkaitan dengan pergerakan tektonik pada bidang sesar. Sumber: Fahmi et al. (2026).

Mekanisme Sesar Mendatar dan Kedalaman 12 Kilometer

Hasil inversi menghasilkan solusi moment tensor yang baik pada kedalaman 12 km dengan nilai variance reduction 80,78%. Mekanisme fokus memperlihatkan pola sesar mendatar (strike-slip) dengan komponen oblik kecil. Salah satu bidang nodal utama memiliki strike 346°, dip 81°, dan rake 170°, sedangkan bidang nodal pasangannya memiliki strike 78°, dip 80°, dan rake 9°.

Komponen double-couple mencapai 87%, sedangkan compensated linear vector dipole (CLVD) sebesar 13% dan komponen isotropik tidak signifikan. Komposisi tersebut mendukung interpretasi bahwa gempa bersumber dari proses tektonik berupa pergeseran pada sesar, bukan dari perubahan volume seperti yang dapat muncul pada sumber vulkanik atau ledakan.

Gambar 3. Kesesuaian antara gelombang observasi (hitam) dan gelombang sintetik (garis merah putus-putus) pada lima stasiun untuk komponen Z, R, dan T. Kesesuaian pola gelombang menjadi dasar penilaian kualitas solusi inversi. Sumber: Fahmi et al. (2026).

Analisis sensitivitas kedalaman memperkuat pemilihan 12 km sebagai sumber yang paling konsisten. Pada kedalaman tersebut, nilai kecocokan model terhadap data mencapai puncaknya, sementara estimasi magnitudo tetap stabil di sekitar Mw 6,42. Solusi pada kedalaman yang lebih dangkal atau lebih dalam menunjukkan penurunan kecocokan dan variasi orientasi sesar yang lebih besar.

Gambar 4. Analisis sensitivitas kedalaman sumber terhadap variance reduction, magnitudo momen, dan mekanisme fokus. Garis putus-putus menandai kedalaman terbaik sekitar 12 km. Sumber: Fahmi et al. (2026).

Indikasi Reaktivasi Sesar Muria di Laut Jawa

Berdasarkan orientasi mekanisme fokus dan konteks tektonik regional, tim menafsirkan Gempa Tuban-Bawean 2024 kemungkinan berkaitan dengan reaktivasi segmen lepas pantai Sesar Muria, yang berada dalam kecenderungan struktur Meratus. Interpretasi ini penting karena menunjukkan bahwa struktur sesar tua di Laut Jawa masih dapat melepaskan energi seismik melalui gempa kerak dangkal.

Keandalan solusi TDMT juga diuji melalui perbandingan dengan katalog mekanisme fokus global. Sudut Kagan antara solusi penelitian dan Global Centroid Moment Tensor (GCMT) sekitar 10,19°, sedangkan perbandingan dengan USGS dan GEOFON berada di kisaran 24°. Kesamaan orientasi tersebut memperlihatkan konsistensi karakter sesar mendatar yang diperoleh dari analisis.

Gambar 5. Perbandingan solusi mekanisme fokus TDMT dengan GCMT, USGS, dan GEOFON. Keempat solusi memperlihatkan karakter sesar mendatar yang konsisten. Sumber: Fahmi et al. (2026).

Kontribusi untuk Mitigasi Bencana dan SDGs

Temuan ini menegaskan perlunya pembaruan pemahaman bahaya gempa di Laut Jawa dan pesisir utara Jawa Timur. Wilayah yang tidak berada tepat di batas subduksi tetap dapat mengalami gempa merusak akibat aktivitas sesar kerak dangkal. Karena itu, informasi mekanisme sumber perlu diintegrasikan ke dalam pemetaan bahaya, perencanaan tata ruang, standar bangunan, kesiapsiagaan masyarakat, dan penguatan sistem pemantauan gempa.

 

Dalam artikel tersebut, tim peneliti menekankan bahwa pemantauan ilmiah yang berkelanjutan, pemodelan gelombang beresolusi tinggi, edukasi publik, dan kebijakan berbasis informasi geologi terkini diperlukan untuk mengurangi dampak gempa di masa mendatang. Bagi Prodi S-1 Geofisika FMIPA Unesa, publikasi ini sekaligus menunjukkan peran riset geofisika dalam menjembatani analisis ilmiah, kebutuhan mitigasi bencana, dan pembangunan berkelanjutan.

Referensi:

Fahmi, M. N., Realita, A., Madlazim, M., Chasanah, U., & Rehman, K. (2026). Seismotectonic characterization of the 2024 Tuban-Bawean earthquake (M 6.42) using time-domain moment tensor inversion: Implications for SDG 9 and 11. In E3S Web of Conferences (Vol. 696, p. 01004). EDP Sciences.