Gempa bumi Spitak 1988

Dimulai pada akhir 1987, wilayah Kaukasus mengalami lonjakan kekacauan politik dengan demonstrasi besar dan hampir konstan diadakan di ibu kota Yerevan mulai Februari 1988. Selama lima belas bulan sebelum gempa bumi dan kadang-kadang hingga ratusan ribu pengunjuk rasa, diwakili oleh Komite Karabakh, menuntut demokrasi dan penyatuan Nagorno-Karabakh (dikelola oleh RSS Azerbaijan tetapi mempersengketakan wilayah otonom dengan 76% mayoritas Armenia dan 23% minoritas Azerbaijan pada tahun 1989) di pegunungan di Karabakhwilayah. Kerusuhan dan gerakan oposisi dimulai pada bulan September 1988 dengan negosiasi antara Komite Karabakh dan Gorbachev berlangsung hampir sepanjang tahun 1989. Hubungan antara otoritas Uni Soviet dan masyarakat Armenia memburuk pada bulan Maret dan perkembangan mencapai puncaknya pada bulan November ketika keadaan darurat diumumkan, bersama dengan jam malam, dan pergerakan massal hingga 50.000 orang Armenia yang melarikan diri dari kekerasan etnis dalam peristiwa seperti Pogrom Sumgait tiba dari Azerbaijan.

 

Sumber gempa bumi tersebut adalah pecahnya sebuah patahan yang terletak 40 kilometer (25 mil) selatan Pegunungan Kaukasus, pegunungan yang dihasilkan oleh konvergensi lempeng Arab dan lempeng Eurasia. Kisaran ini terletak di sepanjang sabuk seismik aktif yang membentang dari Alpen di Eropa selatan hingga Himalaya di Asia. Kegempaan di sepanjang sabuk ini ditandai dengan seringnya gempa bumi besar dari Laut Aegea, melalui Turki dan Iran, dan ke Afghanistan. Meskipun pengulangan peristiwa seismik di Armenia tidak mencapai frekuensi tinggi yang terlihat di segmen lain zona ini, kerak cepatdeformasi di sana terkait dengan patahan dorong aktif dan aktivitas vulkanik. Gunung Ararat, gunung berapi aktif setinggi 5.137 m (16.854 kaki) yang terletak di Turki, terletak 100 km (62 mil) di selatan pusat gempa.

Gempa bumi terjadi sepanjang 60 km (37 mil) patahan dorong yang diketahui sejajar dengan rentang Kaukasus dan menukik ke utara-timur laut. Bruce Bolt, seorang seismolog dan seorang profesor ilmu bumi dan planet di Universitas California, Berkeley, berjalan di sepanjang lereng patahan pada tahun 1992 dan menemukan bahwa perpindahan vertikal berukuran 1 m (3,3 kaki) di sepanjang sebagian besar panjang dengan ujung barat daya mencapai 1,6 m (5,2 kaki). Selama gempa bumi, sisi bagian Spitak yang menghadap ke timur laut naik dan melewati sisi yang menghadap ke barat daya.

Pemodelan bentuk gelombang menetapkan bahwa patahan berasal dari kedalaman 5 km (3,1 mil) dengan pusat gempa di patahan dorong Alavar di lereng pegunungan Kaukasus Kecil di utara Gunung Aragats. Gempa utama menghasilkan pecahnya permukaan dan menyebar ke barat dengan sub-kejadian strike-slip terpisah yang terjadi dua detik kemudian yang menyebar ke tenggara. Ke arah barat sesar terbagi menjadi dua cabang, sesar naik ke utara (cabang utara) dan sesar geser kanan (cabang selatan), tetapi tidak ada yang menghasilkan pecah permukaan. Sebanyak lima sub-event terjadi dalam sebelas detik pertama dan gempa susulan berkekuatan 5,8 (magnitudo lokal) terjadi empat menit dua puluh detik kemudian.

 

Beberapa guncangan terkuat terjadi di kawasan industri dengan pabrik pengolahan kimia dan makanan, gardu listrik, dan pembangkit listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Metsamor, sekitar 75 km (47 mil) dari pusat gempa, hanya mengalami guncangan kecil dan tidak terjadi kerusakan di sana, tetapi akhirnya ditutup selama enam tahun karena masalah kerentanan. Pembangkit listrik tersebut dibuka kembali pada tahun 1995 untuk membebaskan Armenia dari blokade energi besar yang diberlakukan oleh Azerbaijan karena Perang Nagorno-Karabakh Pertama, di tengah kritik kurangnya pelatihan, ketidakstabilan politik di wilayah Kaukasus, dan tuduhan bahwa pabrik itu dari desain yang tidak memadai.

Banyak bangunan yang tidak tahan terhadap goncangan gempa dan bangunan yang runtuh seringkali tidak memiliki ruang untuk bertahan hidup, tetapi kurangnya perawatan medis yang efektif dan perencanaan yang buruk juga berkontribusi pada cakupan bencana yang substansial. Bangunan yang tidak runtuh menampilkan komponen batu dan kerangka yang terpelihara dengan baik yang disatukan secara memadai sedemikian rupa sehingga memungkinkan bangunan tersebut menahan gelombang seismik . Sebagian besar jembatan dan terowongan serta infrastruktur publik lainnya tahan gempa tetapi rumah sakit tidak berjalan dengan baik. Sebagian besar runtuh, membunuh dua pertiga dokter mereka, menghancurkan peralatan dan obat-obatan, dan mengurangi kapasitas untuk menangani kebutuhan medis kritis di wilayah tersebut.

Media berita Soviet dan pejabat pemerintah segera mulai membahas gaya konstruksi di bawah standar yang menyebabkan begitu banyak bangunan Armenia runtuh. Gorbachev, dalam sebuah wawancara TV beberapa minggu setelah kepulangannya yang dipercepat dari Kota New York, mengatakan bahwa balok beton telah dibangun dengan pasir yang lebih dari cukup tetapi beton terlalu sedikit, dan menyatakan bahwa beton tersebut telah dicuri. Leonid Bibin, wakil ketua komite pembangunan negara, menyatakan bahwa banyak rumah baru juga runtuh dan dia memulai penyelidikan atas masalah tersebut dan tuntutan pidana akan diajukan. Surat kabar resmi partai komunis Pravda mengatakan bahwa konstruksi yang buruk, seperti masalah pengabaian lainnya dalam sistem Soviet, dapat disalahkan pada Era Stagnasi dari era Leonid Brezhnev.

 

Sebuah tim ahli gempa dan teknik dari Amerika Serikat menghabiskan beberapa waktu di Armenia pada bulan Desember 1988 dan Januari 1989. Kelompok tersebut, termasuk seorang insinyur struktural yang berspesialisasi dalam desain tahan gempa, setuju bahwa kekurangan bangunan adalah alasan utama mengapa Gempa bumi yang kuat (tetapi tidak besar) sangat merusak, meskipun suhu beku juga berperan dalam jumlah kematian yang luar biasa tinggi. Korban tewas akibat gempa sejauh ini merupakan yang tertinggi di dunia pada tahun 1980-an dan tertinggi ketiga di dunia pada periode 1971–2003 (33 tahun). Para insinyur yang meneliti bangunan yang rusak dan pekerja penyelamat yang telah membongkar bangunan sambil mengevakuasi orang yang selamat menganggap kekurangan desain dan metode konstruksi yang tidak tepat sebagai penyebab kegagalan bangunan. Soviet telah memodifikasi gaya konstruksi mereka untuk mengakomodasi risiko seismik yang diketahui di daerah tersebut, tetapi mereka mengakui kepada tim bahwa banyak bangunan tidak dibangun untuk menahan gempa sebesar itu. Seorang insinyur dengan tim tersebut menyatakan bahwa peraturan untuk area tersebut mengamanatkan bahwa bangunan harus tahan terhadap peristiwa berukuran tujuh atau delapan pada skala Medvedev–Sponheuer–Karnik dua belas derajat. Efek gempa dinilai sepuluh pada skala seismik itu.

 

 

Tiga kota terdekat dengan patahan mengalami tingkat kerusakan yang berbeda. Baik Leninakan dan Kirovakan kira-kira berjarak sama dari guncangan, namun Leninakan memiliki kerusakan yang lebih besar. Hal ini dapat disebabkan oleh lapisan sedimen setebal 300–400 m (980–1.310 kaki) yang ada di bawah kota. Tim dari lembaga Earthquake Engineering Research Institute membandingkan kerusakan bangunan di setiap kota dan mengamati hasil yang sama ketika membandingkan bangunan berbahan batu setinggi empat lantai atau kurang, tetapi untuk bangunan batu rangka yang lebih tinggi, 62% hancur di Leninakan sementara hanya 23% yang runtuh di Kirovakan. Saat berada di lokasi selama pemantauan gempa susulan, tim peneliti AS memverifikasi keberadaan efek amplifikasi tanah ketika perbedaan yang nyata dalam pembacaan diamati bila dibandingkan dengan situs batuan terdekat. Distribusi energi seismik yang tidak merata mungkin juga berkontribusi terhadap fluktuasi kerusakan.

Daerah di mana Armenia terletak menarik bagi seismolog dan ahli geologi karena tahap yang relatif awal dari tumbukan benua yang terjadi di sana dan karena rangkaian gempa susulan yang kuat dan patahan permukaan yang signifikan memberi para ilmuwan lingkungan untuk mempelajari patahan terbalik. Dua belas hari setelah gempa utama, tim Prancis-Soviet memasang jaringan seismik sementara di area pusat gempa untuk mencatat aktivitas gempa susulan (ekspedisi terpisah dari Amerika Serikat juga mengunjungi lokasi tersebut). Porsi awal pekerjaan termasuk hampir satu minggu penuh menyiapkan seismometer dan mengoptimalkan operasinya dan, dengan penyelesaian itu, dua minggu penuh operasi berkelanjutan kemudian diselesaikan dengan dua puluh enam seismometer yang mencakup area seluas lebih dari 1.500 km². Tahap terakhir diakhiri dengan tujuh minggu (hingga akhir Februari 1989) pemantauan lanjutan dengan pengurangan kapasitas sebanyak dua puluh unit.

Instrumentasi termasuk sepuluh seismometer analog kertas asap yang dikonfigurasi untuk memungkinkan perekaman data satu komponen terus menerus selama 48 jam. Enam perekam digital yang dibuat oleh Institut de Physique du Globe de Strasbourg juga digunakan untuk merekam sinyal dari seismometer tiga komponen. Delapan dari lokasi yang dipilih dilengkapi dengan transduser kecepatan komponen vertikal bersama dengan tautan telemetri FM untuk mentransfer data kembali ke stasiun pusat tempat unit tiga komponen ditempatkan. Di sana sinyal seismik didigitalkan, bersama dengan sinyal waktu internal dan sinyal waktu DCF77 eksternal, dan disimpan pada pita magnetik. Kaset kemudian diputar ulang dan gelombang-P dan Waktu kedatangan gelombang S digunakan untuk menentukan lokasi gempa susulan secara otomatis. Sekitar dua ratus gempa susulan tercatat setiap hari selama beberapa hari pertama ekspedisi dan pada akhir periode perekaman di bulan Februari peralatan masih menerima sekitar 100 guncangan per hari. Tim kemudian menentukan model kecepatan yang akurat menggunakan data dari jaringan telemetri yang lebih akurat. Ahli geofisika Uni Soviet meledakkan 100 kilogram TNT dalam lubang yang dibor di dekat pusat gempa utama dan gelombang kejut yang dihasilkan terdeteksi dan digunakan untuk membantu menentukan nilai kecepatan kerak yang lebih akurat dari 5,3 hingga 5,4 km/detik.

Pusat gempa susulan yang terekam membentuk pita 50 km (31 mil) yang relatif sempit. Di ujung timur kejadiannya dangkal sedangkan di sisi barat, di mana sebagian besar gempa susulan yang lebih besar terkonsentrasi, hiposenternya mencapai kedalaman 14 km (8,7 mil). Guncangan di segmen tenggara menunjukkan pergerakan strike-slip ke kanan sepanjang patahan yang hampir vertikal dan mungkin terkait dengan patahan Alavar. Bergerak ke barat lebih dekat ke segmen pusat, transisi dari jenis sesar menjadi jelas, di mana distribusi yang hampir sama dari mekanisme sesar terbalik diamati sebagai tipe strike-slip. Segmen timur-tengah bertepatan dengan patahan permukaan antara Spitak dan Gekhasar, sedangkan patahan bagian barat-tengah tersembunyi di bawahantiklin dan tidak terlihat di permukaan. Di sepanjang segmen barat, patahan tersebut terbagi menjadi dua cabang dengan satu di barat daya dan yang lainnya di barat laut.

Bangunan dan struktur lainnya rusak parah selama gempa, tetapi jalan raya dan rel kereta api juga mengalami gangguan. Banyak sejarah kasus yang berkaitan dengan likuifaksi di tanah berpasir ada, tetapi sedikit yang ada sehubungan dengan kerikil dan pasir berkerikil. Dalam situasi tertentu, pasir berkerikil dapat mencair dengan cara yang sama seperti pasir jenuh. Kasus likuifaksi pertama yang terdokumentasi dengan baik pada pasir berkerikil berkaitan dengan Gempa bumi Borah Peak tahun 1983 di Amerika Serikat. Beberapa investigasi peristiwa itu terjadi pada 1980-an dan awal 1990-an dan kesimpulan utama adalah bahwa kondisi kritis untuk likuifaksi terjadi pada jenis tanah tersebut adalah adanya kerak permeabel rendah yang tidak memungkinkan tekanan air pori.mereda dan bahwa metode penilaian dan nilai uji penetrasi standar terkait yang digunakan dengan tanah berpasir juga berlaku untuk tanah berkerikil.

Tiga lokasi antara Spitak dan Nalband (ke arah barat) yang berjarak beberapa kilometer dari sesar diperiksa gangguan tanahnya dan setiap lokasi diteliti efek likuifaksinya. Lokasi pertama berada di jalan raya yang menghubungkan tiga kota yang paling rusak dan berdekatan dengan anak sungai Pambak yang permukaan airnya dekat dengan permukaan. Tanggul jalan raya runtuh, dan meskipun situs tersebut segera diperbaiki, kerusakan jalan raya yang diakibatkannya menyebabkan penundaan yang cukup lama dalam membawa orang dan persediaan masuk dan keluar dari daerah tersebut setelah bencana. Banyak bisul pasirterlihat di wilayah barat laut Spitak termasuk dalam jarak 15 m (49 kaki) dari tanggul yang runtuh. Lokasi kedua yang dekat dengan patahan, juga di dekat sungai Pambak dan dengan endapan tanah yang serupa, tidak mengalami likuifaksi, meskipun akan mengalami percepatan puncak tanah yang sama tingginya dengan tanggul jalan raya yang runtuh.

• Earthquake (film 2016) - Film drama Armenia–Rusia berdasarkan peristiwa gempa bumi Armenia 1988.

• "Out of the Ruins" 20th Anniversary Documentary Film released on DVD. Diarsipkan 2023-06-04 di Wayback Machine.
• Earthquake Zone Then and Now: Images Diarsipkan 2008-03-17 di Wayback Machine.
• The USAID Earthquake Zone Recovery Program Diarsipkan 2007-08-07 di Wayback Machine.
• BBC:On this day December 10, 1988 Diarsipkan 2008-04-07 di Wayback Machine.
• Armenia Earthquake of 1988 Diarsipkan 2007-10-14 di Wayback Machine.
• Soviet Union Vision of Horror Diarsipkan 2008-05-14 di Wayback Machine.