Identifikasi anomali sinyal ULF (Ultra Low Frequency) sebagai prekursor gempabumi yang bersifat merusak di wilayah selatan Jawa Timur

INDONESIA:

Wilayah Selatan Jawa Timur memiliki tatanan tektonik yang rawan bencana gempa karena berada pada zona konvergen antara Lempeng Indo-Australia yang menunjam ke bawah Lempeng Eurasia. Pertemuan antar lempeng ini menyebabkan kawasan tersebut memiliki aktivitas seismik yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pola anomali sinyal ULF (Ultra Low Frequency) sebagai prekursor gempa di wilayah selatan Jawa Timur. Pada masa pra-seismik, akumulasi tegangan pada batuan litosfer menimbulkan emisi sinyal elektromagnetik dalam rentang ULF (Ultra Low Frequency) yang menjalar di bawah permukaan bumi dan terekam oleh sensor magnet. Data penelitian diperoleh dari jaringan monitoring prekursor gempa BMKG Stasiun Tretes Pasuruan yang diolah dengan metode polarisasi Z/H untuk event gempa >5,5 SR dengan kedalaman 0–100 km pada periode 2021–2025. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola anomali sinyal ULF yang terdeteksi memenuhi kriteria prekursor, yaitu muncul <30 hari sebelum peristiwa gempa, memiliki arah azimuth konsisten dengan toleransi ±22,5°, serta amplitudo rasio Z/H <20. Sebanyak lima gempa berhasil teridentifikasi dengan selisih azimuth <13° yang mengarah ke zona aktif episenter di sekitar wilayah penelitian, selain itu, anomali prekursor dipastikan valid ketika amplitudo gelombang mencapai nilai >2 dan melampaui batas standar deviasi normal pada bulan terjadinya gempa, sebagaimana terekam oleh magnetometer Stasiun Tretes, dengan demikian, hasil penelitian ini memperkuat bukti bahwa sinyal ULF (Ultra Low Frequency) dapat digunakan sebagai indikasi awal peristiwa gempa.

ENGLISH:

The southern region of East Java has a tectonic structure that is prone to earthquakes because it is located in a convergent zone between the Indo-Australian Plate, which subducts beneath the Eurasian Plate. The meeting of these plates causes the region to have high seismic activity. This study aims to analyze the pattern of ULF (Ultra Low Frequency) signal anomalies as earthquake precursors in the southern region of East Java. During the pre-seismic period, the accumulation of stress in the lithosphere rocks causes the emission of electromagnetic signals in the ULF (Ultra Low Frequency) range, which propagate beneath the earth's surface and are recorded by magnetic sensors. The research data was obtained from the BMKG Tretes Pasuruan Station earthquake precursor monitoring network, which was processed using the Z/H polarization method for earthquake events >5.5 SR with a depth of 0–100 km in the period 2021–2025. The results show that the detected ULF signal anomaly patterns meet the precursor criteria, namely appearing <30 days before the earthquake event, having a consistent azimuth direction with a tolerance of ±22.5°, and a Z/H ratio amplitude <20. A total of five earthquakes were successfully identified with an azimuth difference of <13° pointing to the active epicenter zone around the study area. In addition, the precursor anomaly was confirmed to be valid when the wave amplitude reached a value of >2 and exceeded the normal standard deviation limit in the month of the earthquake, as recorded by the Tretes Station magnetometer, thus, the results of this study reinforce the evidence that ULF (Ultra Low Frequency) signals can be used as early indicators of earthquake events.

ARABIC:

تتمتع منطقة جنوب جاوى الشرقية بترتيب تكتوني عرضة للزلازل، حيث تقع على نشاط تداخل الصفائح الهندوأسترالية التي تتداخل تحت صفيحة يوراسيا. إن التقاء هذه الصفائح هو ما يجعل هذه المنطقة تتمتع بنشاط زلزالي مرتفع. هدف هذا البحث إلى تحليل نمط شذوذ إشارة تردد متطرف الانخفاض (ULF) كعلامة مسبقة للزلازل، خاصة في منطقة جنوب جاوى الشرقية. في الفترة ما قبل الزلزال، يحدث تراكم للضغط في صخور القشرة الأرضية مما يؤدي إلى انبعاث إشارات موجات كهرومغناطيسية ضمن نطاق تردد متطرف الانخفاض (ULF) التي تنتشر أسفل سطح الأرض والتي تم تسجيلها بواسطة المستشعرات المغناطيسية. البيانات المستخدمة في هذه الدراسة هي بيانات شبكة مراقبة مؤشرات الزلازل الخاصة بوكالة الأرصاد الجوية وعلم المناخ والجيوفيزياء (BMKG) في محطة تريتس باسوروان، والتي تم معالجتها باستخدام طريقة استقطاب Z/H لوقائع الزلازل التي تزيد عن 5.5 درجات على مقياس ريختر وعمق يتراوح بين 0-100 كم خلال الفترة من 2021 إلى 2025 في منطقة جنوب جاوى الشرقية. أشارت أنماط إشارة تردد متطرف الانخفاض (ULF)غير الطبيعية التي تظهر إلى احتمال حدوث زلزال، حيث أظهرت نمطًا متكررًا في اتجاه الشمال والجنوب وسجلت بواسطة محطة تريتس، كما أنها أشارا إلى منطقة مصدر الزلزال. أوضحا الأنماط أن ظهور الأنماط غير الطبيعية سجّل عدة أيام قبل حدث الزلزال، وهذا قد يكون ناتجًا عن تأثير الحقل المغناطيسي المحلي من محطة التسجيل. أظهرت نتائج البحث وجود إشارة غير طبيعية لإشارة تردد متطرف الانخفاض (ULF) كعلامة مسبقة للزلزال.