Guru Besar UNIB Kembangkan Model Matematika Mitigasi Gempa Megathrust Sumatera

Suara Kalbar – Sumatera menghadapi ancaman gempa megathrust yang berpotensi menghancurkan wilayah luas, sehingga menimbulkan kerusakan bangunan, korban jiwa, dan dampak sosial ekonomi besar.

Guru besar Universitas Bengkulu Jose Rizal mengembangkan model matematika terintegrasi untuk memetakan risiko dan mendukung mitigasi gempa di segmen Aceh, Nias, Simeulue, dan Mentawai.

“Dibutuhkan pendekatan yang mampu menangkap perbedaan karakter tiap wilayah, dinamika waktu, serta keterkaitan spasial antarsegmen,” ujar Jose Rizal di Bengkulu, Jumat (13/2/2026).

Jose Rizal menjelaskan, Indonesia berada di titik pertemuan tiga lempeng besar dunia, yakni Indo-Australia, Eurasia, dan Pasifik. Zona subduksi Sumatera atau megathrust menjadi salah satu sumber gempa paling aktif dan berpotensi menghasilkan magnitudo ekstrem.

Berdasarkan catatan gempa dari 1902 hingga 2018, hampir seluruh wilayah Indonesia pernah mengalami guncangan dahsyat dengan dampak luas, baik kerusakan fisik maupun sosial ekonomi.

Menurut Jose Rizal, pendekatan konvensional masih belum memadai karena kerap menganggap gempa bersifat stabil dan saling terpisah, padahal fenomena ini sangat kompleks, berubah-ubah, dan saling terkait antarsegmen.

Untuk itu, penelitian ini menghadirkan kerangka stokastik terintegrasi yang menggabungkan tiga pendekatan utama.

Pertama, model campuran gaussian digunakan untuk menangkap perbedaan karakter magnitudo maksimum gempa, dengan asumsi data gempa berasal dari beberapa rezim berbeda. Estimasi dilakukan menggunakan algoritma expectation maximization (EM) untuk mengatasi keterbatasan data.

Kedua, hidden markov models (HMM) menangkap dinamika temporal laten, yakni proses bawah permukaan yang tidak terlihat secara langsung. Aktivitas gempa dipandang sebagai transisi antara keadaan aktif dan tenang, diestimasi lewat algoritma forward-backward.

Ketiga, model copula memetakan ketergantungan spasial antarsegmen megathrust. Karena data gempa bersifat diskret, digunakan continuous extension technique (CET) sehingga analisis copula, seperti clayton, gumbel, atau gaussian tetap valid. Pendekatan ini memungkinkan pengukuran interaksi antarsegmen, termasuk potensi transfer tegangan.

Dengan menggunakan data gempa periode 1970-2022 dari segmen Aceh Andaman, Nias Simeulue, dan Mentawai, model menunjukkan adanya heterogenitas tinggi dengan magnitudo maksimum mencapai 9,1. Perbandingan model menunjukkan gaussian hidden markov models dengan dua keadaan lebih efektif dibandingkan model sederhana dalam menangkap perubahan rezim seismik.

Jose Rizal juga merumuskan teorema batas peluang pada model poisson-hidden Markov yang menunjukkan peluang gempa ekstrem selalu positif dan berada dalam batas frekuensi harapan. Teknik CET terbukti tidak mengubah struktur ketergantungan data, sehingga analisis copula pada data diskret tetap konsisten secara matematis.

“Visualisasi model memperlihatkan risiko tinggi pada segmen utara seperti Aceh, serta variasi periode masa tenang, misalnya 35 hingga 170 tahun di Mentawai sejalan dengan studi paleoseismik sebelumnya tentang potensi gempa besar dan tsunami di wilayah tersebut,” paparnya.

Jose Rizal menegaskan, model terintegrasi ini dapat menjadi alat analisis risiko gempa yang lebih akurat, mendukung penyusunan peta bahaya nasional, dan membantu perencanaan infrastruktur tahan gempa. Dengan demikian, risiko bencana dapat dimodelkan, dikelola, dan diminimalkan untuk kepentingan mitigasi.

Sumber: Beritasatu.com

IKUTI BERITA LAINNYA DI GOOGLE NEWS