Menyaksikan Letusan Plinian Gunung Kelud dari Keluasan Langit

Gunung Kelud (Jawa Timur) akhirnya meletus. Setelah ditingkatkan dari status Aktif Normal (level I) menjadi Waspada (Level II) sejak 2 Februari 2014 seiring migrasi magma segar ke tubuh gunung yang membuat kegempaan vulkaniknya meningkat di atas normal dan lantas diikuti status Siaga (Level III) pada 10 Februari 2014 menyusul injeksi magma segar ke kantung magma dangkal dan tubuh gunung sehingga kegempaan vulkaniknya kian riuh dan bahkan tubuh Gunung Kelud mulai menggelembung, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) akhirnya menetapkan Gunung Kelud dalam status Awas (Level IV) pada 13 Februari 2014 pukul 21:15 WIB. Dan hanya berselang 95 menit kemudian Gunung Kelud pun memuntahkan magma segarnya sebagai letusan yang bergelora menjelang tengah malam. Gemuruh suara letusan terdengar hingga pelosok Jawa Tengah seperti di Kebumen dan Purbalingga, meski berjarak ratusan kilometer dari Gunung Kelud. Debu vulkaniknya pun melumuri sebagian besar pulau Jawa hingga sempat menghentikan aktivitas sehari-hari sebagian besar penduduk pulau terpadat di Indonesia ini. Delapan bandara pun turut ditutup sementara, mulai dari Juanda (Sidoarjo) di sisi timur hingga Husein Sastranegara (Bandung) di sisi barat. Sebagai imbasnya ratusan penerbangan domestik dan internasional pun dibatalkan. Angka kerugian masih dihitung, namun diduga mencapai trilyunan rupiah.

PVMBG mencatat letusan Gunung Kelud kali ini menghamburkan paling tidak 120 juta meter kubik rempah vulkanik atau hampir sama dengan apa yang disemburkan Gunung Merapi (Jawa Tengah-DIY) dalam letusan 2010-nya. Bedanya durasi letusan Gunung Kelud sangat singkat, yakni hanya beberapa jam saja, dibandingkan Merapi yang selama 1,5 bulan. Perbedaan tajam ini menunjukkan kecepatan pengeluaran rempah vulkanik Kelud jauh lebih besar. Singkatnya durasi letusan juga memperlihatkan bahwa gunung berapi yang galak ini kembali ke tabiatnya semula yang sudah dikenal sepanjang abad ke-20. Tabiat itu berupa cepatnya migrasi magma segar yang ditandai oleh cepatnya perubahan status aktivitasnya, durasi letusan cukup singkat sebagai indikasi dari kecilnya volume kantung magma dangkalnya (sehingga cepat terkuras habis) dan letusannya langsung besar atau besar sekali. Hanya satu sifat yang tak muncul, yakni lahar letusan yang umumnya terjadi kala magma segar yang dimuntahkan langsung bercampur dengan air danau kawah yang volumenya bisa puluhan juta meter kubik jika tak dikontrol. Danau kawah Kelud sendiri menghilang pasca November 2007 kala aktivitas gunung berapi ini di luar dugaan justru demikian kalem dan hanya berakhir dengan gundukan lava yang disebut kubah lava 2007. Kubah lava ini mengambil bentuk kerucut yang tingginya 215 meter dengan dasar selebar 470 meter dan bervolume 16 juta meter kubik.

Gambar 1.  Perkembangan awan debu vulkanik Kelud (panah kuning) dalam empat jam pertama letusannya seperti diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal inframerah. Terlihat pada jam 00:00 WIB (sejam setelah mulai meletus), awan debunya masih kecil, sferis dan lebih padat dibanding tekstur awan disekelilingnya. Pada jam-jam berikutnya nampak awan debu semakin meluas dan kian melonjong mengikuti hembusan angin. Sumber: JMA, 2014.

Gambar 1. Perkembangan awan debu vulkanik Kelud (panah kuning) dalam empat jam pertama letusannya seperti diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal inframerah. Terlihat pada jam 00:00 WIB (sejam setelah mulai meletus), awan debunya masih kecil, sferis dan lebih padat dibanding tekstur awan disekelilingnya. Pada jam-jam berikutnya nampak awan debu semakin meluas dan kian melonjong mengikuti hembusan angin. Sumber: JMA, 2014.

Awan Debu

Letusan Gunung Kelud terjadi di tengah malam waktu Indonesia. Kecuali daerah sekitar gunung yang bisa melihat langsung kolom debu vulkanik pekat yang menjulang vertikal menembus awan disertai kilat yang menyambar-nyambar dalam menit-menit pertama letusan, daerah lain yang lebih jauh tak bisa melihatnya dengan leluasa seiring gelapnya malam. Sehingga bagaimana sifat-sifat letusan sulit untuk diketahui secara kasat mata, termasuk tipe letusan.

Beruntung, keterbatasan mata manusia dalam gelapnya malam bisa digantikan oleh ketersediaan mata tajam di langit, dalam rupa armada satelit cuaca dan observasi Bumi. Keberadaan satelit-satelit ini menyajikan keuntungan tersendiri dalam mengamati letusan gunung berapi, sebab berada pada ketinggian cukup besar sehingga jauh lebih aman terhadap dampak langsung maupun tak langsung dari letusan tersebut. Posisi di ketinggian juga memungkinkan satelit memiliki cakupan area yang cukup luas sehingga mampu memantau dinamika awan debu letusan yang menjauh dari sumbernya hingga jarak ratusan atau bahkan ribuan kilometer. Dan mata tajam satelit memungkinkan kita mengamati kawah gunung berapi yang sedang meletus dalam resolusi yang cukup tinggi, bahkan kala gunung berapi tersebut masih cukup berbahaya untuk bisa didekati manusia.

Debu vulkanik Kelud pertama kali terdeteksi lewat satelit MTSAT-2 (Multifunctional Transport Satellite-2) atau yang dikenal juga sebagai satelit Himawari-7 (Jepang). Satelit yang berfungsi ganda guna kepentingan komunikasi dan pemantauan cuaca ini bertempat di obit geostasioner pada garis bujur 145 BT sehingga mampu memantau Asia timur, Asia tenggara, Australia dan Samudera Pasifik dengan leluasa dan menerus. Debu vulkanik Kelud pertama kali terdeteksi pada pukul 23:09 WIB, hanya 20 menit setelah letusan dimulai, melalui instrumen pencitra pada kanal inframerah yang memiliki resolusi spasial 5 km. Awan debu Kelud semula berukuran kecil dan bergeometri sferis. Namun seiring perjalanan waktu, ukurannya membesar hingga bergaris tengah lebih dari 100 km dengan bentuk sedikit lonjong, sebelum kemudian kian memanjang seiring hembusan angin. Pengukuran suhu awan debu ini menunjukkan bagian inti awan sedikit lebih hangat dibanding bagian tepinya, namun secara keseluruhan temperatur awan debu jauh di bawah titik nol derajat Celcius. Ini menjadi indikasi bahwa awan debu Kelud telah membumbung sedemikian tinggi sehingga memasuki lapisan stratosfer.

Pemandangan lebih menarik diperlihatkan oleh instrumen pada kanal cahaya tampak di satelit yang sama. Instrumen ini hanya berfungsi kala sinar Matahari mulai menerangi permukaan Bumi yang hendak dicitrakannya, sehingga baru bisa bekerja dalam enam jam setelah letusan dimulai. Meski telah enam jam berlalu, namun kedahsyatan letusan Kelud masih terlihat jelas. Pekat dan massifnya debu vulkanik yang disemburkan Gunung Kelud menghasilkan fenomena bow shock-wave di puncak awan debunya khususnya di sisi timur sehingga nampak bergelombang sekaligus menghalangi angin timuran untuk mengubah bentuknya. Hasil pencitraan kanal visual yang dipadukan dengan GOES-R Volcanic Ash Height menunjukkan terdapat bagian awan debu Kelud yang memasuki ketinggian 18 hingga 20 km dpl (dari permukaan laut), atau cukup jauh memasuki lapisan stratosfer.

Gambar 2. Hasil pengukuran lidar satelit CALIPSO terhadap awan debu Kelud dalam 1,5 jam sejak mulai meletus dipadukan dengan citra instrumen MODIS dari satelit Aqua dalam kanal cahaya tampak yang jelas memperlihatkan awan debu Kelud (plume) dan awan-awan disekelilingnya. Hasil pengukuran memperlihatkan sebagian besar awan debu Kelud membumbung hingga 20 km dpl, namun puncaknya menjangkau ketinggian 26 km dpl. Sumber: NASA, 2014.

Gambar 2. Hasil pengukuran lidar satelit CALIPSO terhadap awan debu Kelud dalam 1,5 jam sejak mulai meletus dipadukan dengan citra instrumen MODIS dari satelit Aqua dalam kanal cahaya tampak yang jelas memperlihatkan awan debu Kelud (plume) dan awan-awan disekelilingnya. Hasil pengukuran memperlihatkan sebagian besar awan debu Kelud membumbung hingga 20 km dpl, namun puncaknya menjangkau ketinggian 26 km dpl. Sumber: NASA, 2014.

Informasi lebih detil diperoleh satelit CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar dan Infrared Pathfinder Satellite Observation), satelit cuaca hasil kerjasama AS dan Perancis yang ditempatkan di orbit polar setinggi 676 hingga 687 km dpl dengan inklinasi 98,2 derajat. CALIPSO bertumpu pada teknologi lidar (laser imaging detection and ranging) berbasis cahaya tampak dan inframerah terpolarisasi, masing-masing pada panjang gelombang berbeda masing-masing 5.320 dan 10.640 Angstrom. CALIPSO melintas di atas Indonesia dalam 1,5 jam setelah letusan dimulai dan berkesempatan melakukan pengukuran lidar pada awan debu Kelud. Hasilnya mengonfirmasi temuan satelit MTSAT-2, bahwa sebagian besar debu vulkanik Kelud membumbung hingga setinggi 20 km dpl. Namun puncak awan debunya lebih tinggi lagi karena menjangkau ketinggian 26 km dpl.

Plinian

Satelit hanya sanggup mencitra bagian atas dan puncak awan debu Kelud pada jam-jam pertama letusan saat memperlihatkan awan debu Kelud bergeometri sferis yang kemudian menjadi sedikit lonjong saat ukurannya meraksasa. Kita tak bisa melihat kolom debunya saat sedang menanjak di lapisan atmosfer terbawah sebelum kemudian menjadi awan debu. Namun dapat diperkirakan bahwa ukuran kolom debu letusan jauh lebih kecil ketimbang awan debunya. Sehingga secara keseluruhan semburan rempah vulkanik Kelud dalam jam-jam pertama letusan menampilkan pemandangan menyerupai payung atau jamur. Sehingga awan debu semacam ini dikenal sebagai awan jamur (mushroom clouds) yang kemudian akan berkembang menjadi awan bunga kol (cauliflower clouds) sebelum kemudian tersebar mengikuti hembusan angin. Awan jamur merupakan ciri khas pelepasan energi sangat tinggi dalam singkat, baik alamiah maupun buatan (manusia). Kita bisa melihat pola awan jamur ini misalnya dalam ledakan nuklir, khususnya dengan titik ledak di atmosfer, atau permukaan tanah, ataupun bawah tanah dangkal. Sementara secara alamiah awan jamur tercipta dalam letusan gunung berapi berskala tinggi dan tumbukan benda langit (komet/asteroid).

Gambar 3. Bentuk awan jamur dari rempah vulkanik yang disemburkan dalam jam pertama letusan bertipe plinian, dalam hal ini di Gunung Pinatubo (Filipina) pada tahun 1991. Sumber: USGS, 1991.

Gambar 3. Bentuk awan jamur dari rempah vulkanik yang disemburkan dalam jam pertama letusan bertipe plinian, dalam hal ini di Gunung Pinatubo (Filipina) pada tahun 1991. Sumber: USGS, 1991.

Terbentuknya awan jamur pada letusan Gunung Kelud dan dipadukan dengan data ketinggian puncak awan debunya berdasarkan citra satelit MTSAT-2 dan CALIPSO memastikan bahwa letusan tersebut merupakan letusan plinian. Inilah letusan yang melibatkan gas-gas vulkanik bertekanan sangat tinggi sehingga dampaknya dirasakan dalam daerah cukup luas. Dengan rempah vulkanik yang diletuskan mencapai 120 juta meter kubik, maka amukan Gunung Kelud kali ini memiliki skala 4 VEI (Volcanic Explosivity Index), setara dengan skala Letusan Merapi 2010 maupun Letusan Galunggung 1982-1983. Letusan gunung berapi pada skala tersebut memang bisa bertipe vulkanian (tinggi awan debu di bawah 20 km dpl) namun bisa pula plinian. Semuanya bergantung kepada besarnya tekanan gas vulkanik dalam kantung magma gunung berapi itu tepat sebelum letusan terjadi. Menurut Walker (1980), tekanan gas vulkanik dalam kantung magma jelang letusan plinian terjadi bisa lebih besar dari 1 MPa. Sehingga begitu letusan terjadi, gas vulkanik segera berhembus kencang sembari mendorong rempah vulkanik menyembur keluar dengan kecepatan awal melebihi kecepatan suara. Besarnya tekanan gas vulkanik juga mampu memecah dan bahkan menghancurkan sumbat lava ataupun kubah lava yang semula menutupi ujung saluran magma. Hal ini pula yang terjadi pada Gunung Kelud, dimana kubah lava 2007 telah hancur lebur dan tak berbekas dalam letusan plinian ini.

Letusan plinian tergolong jarang terjadi. Dalam catatan Global Volcanism Program, secara statistik letusan tipe ini yang berskala 4 VEI terjadi rata-rata sekali setiap 10 tahun. Terakhir kali letusan tipe ini terjadi di Indonesia pada 1982 saat Gunung Galunggung (Jawa Barat) meletus. Sedangkan untuk kawasan Asia Tenggara letusan ini terakhir kali terjadi pada tahun 1991 di Gunung Pinatubo (Filipina). Dengan jarangnya peristiwa ini, maka citra-citra satelit yang memonitor Gunung Kelud selama jam-jam pertama letusannya sangat membantu memahami apa letusan plinian sekaligus bagaimana persebaran debu vulkaniknya sehingga langkah antisipasi yang lebih baik bisa disiapkan lebih dini. Di samping itu, pengetahuan tentang letusan plinian juga membantu kita dalam memahami bagaimana letusan gunung berapi di planet lain atau satelit alaminya. Misalnya di Io, salah satu satelit alami Jupiter, yang kerap meletuskan gunung berapinya dan memuntahkan rempah vulkanik hingga setinggi 100km atau lebih.

Catatan: ditulis juga di LangitSelatan.

Referensi:

Global Volcanism Program Smithsonian Institution, http://volcano.si.edu/

Walker, G.P.L. 1980 The Taupo pumice: product of the most powerful known (ultraplinian) eruption. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 8 (1980) 69-94.

One thought on “Menyaksikan Letusan Plinian Gunung Kelud dari Keluasan Langit

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s