Guru Besar Universitas Bengkulu Profesor Jose Rizal mengembangkan model matematika terintegrasi untuk memperkuat analisis risiko dan mitigasi gempa megathrust di Sumatera.
"Karena itu, diperlukan pendekatan yang mampu menangkap heterogenitas wilayah, dinamika waktu, serta ketergantungan spasial antar segmen,” kata Profesor Jose Rizal di Bengkulu Jumat.
Jose Rizal menjelaskan Indonesia berada di pertemuan tiga lempeng besar dunia Indo Australia, Eurasia, dan Pasifik sehingga zona subduksi Sumatera atau megathrust menjadi salah satu sumber gempa paling aktif dan berbahaya dengan potensi magnitudo sangat besar.
Data gempa sepanjang 1902 hingga 2018 menunjukkan hampir seluruh wilayah Indonesia pernah dilanda gempa besar dengan dampak kerusakan, sosial dan ekonomi yang luas.
Menurut dia pendekatan konvensional belum cukup untuk memahami risiko gempa karena sering mengasumsikan kejadian gempa bersifat stabil dan saling independen.
Padahal gempa merupakan fenomena kompleks dengan frekuensi yang berubah, magnitudo maksimumnya bisa ekstrem, serta interaksi antar-segmen sumber gempa.
"Karena itu, diperlukan pendekatan yang mampu menangkap heterogenitas wilayah, dinamika waktu, serta ketergantungan spasial antar segmen," kata dia.
Penelitiannya pun menghadirkan kerangka pemodelan stokastik terintegrasi guna menjawab kompleksitas kejadian potensi dan gempa tersebut.
Modelnya dengan tiga pendekatan utama, pertama, Model Campuran Gaussian untuk merepresentasikan heterogenitas magnitudo maksimum gempa.
Model itu memandang data gempa tidak berasal dari satu distribusi tunggal, melainkan dari beberapa rezim berbeda. Estimasi dilakukan dengan algoritma Expectation-Maximization (EM) untuk mengatasi keterbatasan data.
Kedua, Hidden Markov Models (HMM) yang digunakan untuk menangkap dinamika temporal laten, yakni proses bawah permukaan yang tidak terlihat secara langsung. Dalam model itu, aktivitas gempa dipandang sebagai transisi antara keadaan aktif dan tenang, yang diestimasi dengan algoritma Forward-Backward.
Ketiga, Model Copula untuk menggambarkan ketergantungan spasial antar segmen megathrust. Karena data gempa bersifat diskret, kata dia digunakan teknik Continuous Extension Technique (CET) agar datanya dapat dianalisis dalam kerangka copula seperti Clayton, Gumbel, atau Gaussian.
Pendekatan itu memungkinkan pengukuran hubungan antar segmen, termasuk potensi transfer tegangan.
Menggunakan data gempa periode 1970 hingga 2022 pada segmen Aceh Andaman, Nias Simeulue, dan Mentawai, model tersebut menunjukkan heterogenitas signifikan dengan magnitudo maksimum tercatat hingga 9,1.
Perbandingan model memperlihatkan Gaussian Hidden Markov Models dengan dua keadaan lebih unggul dibandingkan dengan dua model sederhana dalam menangkap perubahan rezim seismik.
Secara teoretis, dia merumuskan teorema penting tentang batas peluang pada Model Poisson-Hidden Markov yang menunjukkan peluang gempa ekstrem selalu positif dan tetap berada dalam batas nilai harapan frekuensi.
Ia juga membuktikan teknik Continuous Extension tidak mengubah struktur ketergantungan data sehingga analisis copula pada data gempa 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.
Temuan tersebut dinilai sejalan dengan studi paleoseismik mengenai potensi gempa besar dan tsunami di kawasan tersebut.
Ia menegaskan model terintegrasi itu dapat dimanfaatkan sebagai alat analisis risiko gempa yang lebih akurat untuk mendukung penyusunan peta bahaya nasional dan perencanaan infrastruktur tahan gempa sehingga risiko bencana dapat dimodelkan dan dikelola untuk kepentingan mitigasi.
Editor : Musriadi
COPYRIGHT © ANTARA News Bengkulu 2026