Mengenal Erupsi Gunung Berapi: Freatik, Freatomagmatik dan Magmatik

Gunung Agung akhirnya membuktikan bahwa dirinya tak ingkar dari janjinya sebagai gunung berapi aktif. Setelah lebih dari dua bulan mencekam lewat drama krisis seismik yang ditandai lonjakan kegempaan vulkanik dan tektonik, pada Selasa 21 November 2017 TU (Tarikh Umum) Agung akhirnya meletus.

Gambar 1. Letusan awal Gunung Agung pada Minggu 21 November 2017 TU sore. Tekanan gas vulkanik di letusan ini tergolong sedang, sehingga debu hanya menyembur setinggi 700 meter di atas puncak. Semula dikira erupsi freatik, namun analisis sampel debu produk letusan ini menunjukkan saat itu Gunung Agung sudah memasuki tahap erupsi freatomagmatik. Sumber: PVMBG, 2017.

Letusan awal Agung tergolong sedang. Ia menyemburkan debu vulkanik hingga setinggi maksimal 700 meter di atas puncak, atau 4.100 meter dpl (dari paras air laut rata-rata). Letusan berlangsung singkat dan Gunung Agung kembali tenang hingga 4 hari kemudian. Namun kejadian letusan itu sendiri dipandang mengagetkan bagi sebagian kalangan. Mengingat sejak krisis seismik Gunung Agung dimulai pada 13 September 2017 TU, kegempaan harian Agung justru menunjukkan kecenderungan mulai menurun pada 37 hari kemudian.

Dengan patokan 20 Oktober 2017 TU, bila dicermati sebelum tanggal tersebut jumlah gempa vulkanik-tektonik Gunung Agung melampaui 600 kejadian per hari dan bahkan pada puncaknya sempat menyentuh lebih dari 1.000 kejadian per hari. Namun selepas tanggal itu jumlahnya anjlok secara drastis menjadi di bawah 400 kejadian per hari. Bahkan sehari sebelum letusan, jumlah gempa Gunung Agung sudah anjlok drastis di bawah angka 100 kejadian per hari. Tak heran banyak yang beranggapan Gunung Agung telah melempem, kehabisan tenaga sebelum saatnya meletus.

Gambar 2. Panorama kawah Gunung Agung dalam beberapa hari pasca letusan awal, diabadikan dengan PUNA/pesawat udara nir-awak (drone). Nampak lubang letusan awal (yang merupakan erupsi freatomagmatik) menganga di tengah dasar kawah. Sementara gas belerang nampak mengepul pada zona retakan di sisi timur laut. Sumber: PVMBG, 2017.

Setelah tenang kembali selama 4 hari, Gunung Agung kembali beraksi pada Sabtu 25 November 2017 TU. Kali ini letusannya lebih besar dan durasinya lebih lama karena berlangsung hingga berhari-hari kemudian. Awalnya kolom debu letusan disemburkan setinggi 4.600 meter dpl (lebih dari 15.000 kaki). Namun terus berlangsungnya pasokan magma segar membuat debu vulkanik membumbung kian tinggi hingga akhirnya mencapai ketinggian lebih dari 6.000 meter dpl (hampir 18.000 kaki).

Dengan ketinggian hingga 18.000 kaki itu, maka tebaran debu vulkanik Agung sudah memasuki area lalulintas penerbangan pesawat-pesawat komersial. Larangan terbang di ruang udara sekitar Gunung Agung pun ditegakkan untuk keselamatan penerbangan. Meski konsekuensinya dua bandara, masing-masing Denpasar (Bali) dan Mataram (Nusa Tenggara Barat), terpaksa ditutup untuk sementara. Akibatnya ratusan penerbangan dari dan ke pulau Bali dan pulau Lombok pun terpaksa dibatalkan. Beruntung penutupan ini tidak berlangsung lama. Di sisi lain, lonjakan ini membuak status Gunung Agung kembali dinaikkan ke Awas (Level IV) mulai 27 November 2017 TU.

Kubah Lava

Gambar 3. Letusan Gunung Agung pada 29 November 2017 TU dinihari. Warna kemerahan pada satu sisi di bagian bawah kolom letusan merupakan cahaya yang dipancarkan dari magma segar yang telah keluar dan mulai mengisi dasar kawah. Inilah pertanda tak langsung letusan Gunung Agung sudah memasuki fase erupsi magmatik yang efusif. Sumber: PVMBG, 2017.

Semenjak itu Gunung Agung terus berkibar dengan aktivitasnya. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMB) mencatat hingga akhir tahun 2017 TU, Gunung Agung telah mengalami 21 kejadian letusan dan 843 kejadian hembusan. Bila dirata-ratakan maka terjadi satu letusan setiap 2 hari dan setiap harinya terjadi 21 hembusan. Kejadian letusan adalah semburan dengan kolom berwarna abu-abu/gelap sebagai pertanda dominasi debu vulkanik. Sementara hembusan adalah semburan yang mirip namun lebih cerah atau putih, indikasi dominannya uap air.

Selain kejadian letusan dan hembusan, sejak letusan beruntun 25 November 2017 juga terdeteksi terjadinya muntahan magma segar. Awalnya berdasarkan indikasi tak langsung, dimana dasar kolom letusan nampak merah membara laksana tersinari sesuatu di malam hari. Indikasi langsungnya baru diketahui berhari-hari kemudian lewat pencitraan satelit sumberdaya Bumi (baik dalam spektrum cahaya tampak maupun radar), terutama manakala tutupan awan di atas Gunung Agung relatif jarang.

Gambar 4. Panorama kubah lava di dasar kawah Gunung Agung, diabadikan dengan PUNA PVMBG dan satelit penginderaan jauh PlanetLab masing-masing pada pertengahan dan awal Desember 2017 TU. Orientasi arah mataangin keduanya adalah sama. Nampak jelas kubah lava yang unik dengan tepian bergelombang dan lubang letusan di bagian tengah. Sumber: PVMBG, 2017 & Planet, 2017.

Magma keluar sebagai lava segar yang terakumulasi di dasar kawah sebagai kubah lava nan unik. Bentuknya melebar datar mirip telur dadar atau martabak. Terdapat pola bergelombang di tepinya, yang mengesankan terbentuk saat lava masih cukup encer dan mendadak terjadi letusan cukup kuat hingga membentuk gelombang di permukaan sebelum kemudian mulai mendingin dan membeku. Bentuknya yang melebar datar menunjukkan lava letusan Agung kali ini relatif encer, setidaknya dibanding lava letusan 1963-1964.

Secara akumulatif terdapat 20 hingga 30 juta meter3 lava di dasar kawah Agung. Volume kawah Agung sendiri adalah 60 juta meter3, sehingga jumlah lava yang keluar dalam letusan ini baru mengisi sepertiga hingga setengah kawah saja. Belum tumpah. Ini membuat fenomena khas letusan gunung berapi bagi lereng gunung seperti aliran lava pijar maupun awan panas guguran tidak terjadi.

Ada perdebatan apakah akumulasi lava Agung merupakan kubah lava atau fenomena lain, misalnya danau lava. Mengutip VolcanoDiscovery.com, sulit menyebutnya sebagai danau lava. Sebab danau lava memerlukan lava yang lebih encer lagi dan mampu mempertahankan diri untuk tetap cair (dalam waktu tertentu) sehingga proses konveksi dapat terjadi. Hal tersebut tak dijumpai pada tumpukan lava Agung saat ini. Maka fenomena dalam kawah Agung lebih merupakan kubah lava. Lavanya relatif lebih encer dibanding lava penyusun kubah-kubah lava lainnya di gunung-gemunung berapi Indonesia. Sehingga bentuknya mendatar. Kubah lava yang mirip dijumpai pula di Gunung Popocatepetl (Meksiko) saat letusan 2015-2016 lalu.

Gambar 5. Panorama kubah lava Agung dan Popocatepetl. Dua kubah lava yang berbeda ini memiliki sejumlah kemiripan, yakni bentuknya relatif datar dan memiliki pola bergelombang di tepinya. Sumber: PVMBG, 2017 & CENAPRED, 2016.

Freatik, Freatomagmatik dan Magmatik

Banyak yang menganggap (termasuk saya) letusan Gunung Agung kali ini dimulai dengan peristiwa erupsi freatik. Tepatnya pada letusan awal 21 November 2017. Namun PVMBG, melalui analisis sampel debu letusan, mementahkan anggapan itu dan menyatakan letusan awal Agung bukan lagi erupsi freatik namun sudah merupakan erupsi freatomagmatik.

Apa sih erupsi freatik dan freatomagmatik itu?

Dalam hal pergerakan magma dari sebelum hingga sesudah keluar dari lubang letusan, dikenal adanya tiga jenis erupsi. Masing-masing erupsi freatik, erupsi freatomagmatik dan erupsi magmatik. Seperti diketahui manakala sebuah gunung berapi hendak meletus maka dapur magmanya mulai mengalirkan magma segar yang telah bertekanan cukup tinggi (oleh sebab apapun) ke atas. Pergerakan ini menciptakan retakan-retakan pada bebatuan yang menyumbat saluran, batuan yang sejatinya merupakan bekuan dari magma tua (magma sisa letusan sebelumnya). Pembentukan retakan ini menghasilkan getaran yang terdeteksi sebagai gempa-gempa vulkanik.

Gambar 6. Skema sederhana erupsi freatik, freatomagmatik dan magmatik. A = Situasi menjelang erupsi freatik, dimana air bawah tanah sekitar puncak (2) terpanaskan intensif oleh magma segar yang masih jauh di kedalaman (5) sehingga membentuk uap air yang terakumulasi (4) di bawah penutup dasar kawah (3). B = saat erupsi freatik terjadi. Erupsi ini menciptakan jalan bebas hambatan bagi magma segar untuk lebih cepat naik, sehingga erupsi freatomagmatik juga berkemungkinan terjadi. C = saat erupsi magmatik terjadi, magma segar sudah keluar dari lubang letusan dan mengalir sebagai lava pijar maupun awan panas di lereng. Sumber: Sudibyo, 2014.

Saat magma segar kian dekat ke paras tanah dan siap memasuki tubuh gunung, mulailah ia berinteraksi dengan air bawah tanah. Gas-gas vulkanik panas yang dilepaskan magma segar di kedalaman bersentuhan dengan air bawah tanah sehingga penguapan terjadi, meskipun magma segar itu sendiri belum menyentuh air. Intensitas penguapan kian meningkat seiring kian naiknya magma segar. Sebagian uap bisa meloloskan diri ke udara melalui retakan-retakan yang sudah ada menuju kawah. Akan tetapi sebagian lagi tetap tersekap, berkumpul kian banyak hingga tekanannya kian meningkat. Erupsi freatik terjadi manakala akumulasi uap air ini memiliki tekanan yang cukup tinggi sehingga mampu membobol bebatuan pembekuan magma tua yang menyumbat kawah. Terciptalah jalur bebas hambatan ke udara.

Karena itu material vulkanik yang disemburkan oleh erupsi freatik lebih didominasi uap air bercampur gas-gas vulkanik lainnya. Sementara debu, pasir hingga kerikil produk pembobolan magma tua merupakan komponen sekunder. Produk letusannya pun relatif dingin. Saat baru keluar dari lubang letusan, material vulkaniknya memiliki suhu kurang dari 200º C dan saat tiba di kaki gunung sudah setara suhu lingkungan. Erupsi freatik sama sekali tidak memuntahkan magma segar. Intensitas erupsinya juga umumnya kecil. Namun ia menghasilkan jalan bebas hambatan yang membuat jenis-jenis erupsi berikutnya menjadi lebih mudah terjadi.

Gambar 7. Suasana panik sesaat setelah erupsi freatik di Kawah Sileri, kompleks vulkanik Dieng, Banjarnegara (Jawa Tengah) pada 2 Juli 2017 TU silam. Uap air nampak mengepul dari kawah, salah satu ciri khas erupsi freatik. Sumber: BNPB/Sutopo Purwo Nugroho, 2017.

Pada letusan Agung kali ini tidak terdeteksi terjadinya erupsi freatik. Erupsi freatik kadangkala menjadi babak pembuka sebuah episode letusan gunung berapi. Misalnya seperti pada Letusan Sinabung 2010. Namun juga dapat berdiri sendiri, yakni langsung berhenti tanpa diikuti jenis letusan yang lain. Misalnya seperti peristiwa Letusan Kawah Sileri 2017.

Jenis erupsi berikutnya adalah erupsi freatomagmatik. Umumnya erupsi ini terjadi setelah erupsi freatik berlalu. Erupsi freatomagmatik terjadi manakala magma segar, yang kian naik saja ke dalam tubuh gunung namun belum mencapai lubang letusan, mulai bersentuhan langsung dengan air bawah tanah. Persentuhan dengan air yang lebih dingin membuat permukaan magma segar sontak mendingin cepat, membentuk butiran-butiran pasir hingga kerikil dengan komposisi khas. Sebaliknya air bawah tanah langsung menguap secara brutal.

Gambar 8. Foto langka yang menunjukkan tahap awal Letusan Krakatau 1883, yakni saat puncak Perbuwatan menyemburkan debu vulkaniknya pada Mei 1883 TU. Letusan ini merupakan erupsi freatomagmatik. Sumber : Simkin & Fiske, 1983.

Produksi uap air yang berlebihan berujung pada letusan. Selain menyemburkan uap air dan gas-gas vulkanik lainnya, erupsi freatomagmatik pun menyemburkan debu, pasir hingga kerikil. Namun kali ini mayoritas berasal dari magma segar yang membeku cepat. Intensitas erupsinya akan lebih besar dari erupsi freatik dan material vulkanik yang dimuntahkannya pun lebih panas. Letusan Agung 21 November 2017 adalah erupsi jenis ini. Demikian halnya erupsi-erupsi awal dari episode Letusan Krakatau 1883.

Gambar 9. Menit-menit awal Letusan Sangeang Api 2014 seperti diabadikan fotografer Sofyan Efendi. Letusan pada 30 Mei 2014 TU ini merupakan contoh erupsi magmatik yang eksplosif. Saat itu Gunung Sangeang Api menyemburkan debu vulkaniknya hingga setinggi sekitar 20.000 meter dpl. Sumber: Effendi, 2014 dalam Mail Online, 2014.

Dan jenis erupsi yang terakhir adalah erupsi magmatik. Erupsi ini adalah pemuncak dari episode letusan gunung berapi, dengan magma segar sudah keluar dari lubang letusan. Erupsi magmatik secara umum terbagi menjadi dua: eksplosif (ledakan) dan efusif (leleran). Erupsi magmatik eksplosif umumnya melibatkan magma segar yang bersifat asam karena banyak mengandung silikat (SiO2). Sehingga ia lebih kental dan lebih banyak menyekap gas-gas vulkanik. Saat hendak keluar atau tepat keluar dari lubang letusan, gas-gas vulkanik ini terbebaskan sehingga menciptakan kolom letusan cukup besar dan menyembur tinggi. Manakala kekuatan semburan gas tak lagi mampu mempertahankan material vulkanik ini di udara maka ia akan berjatuhan kembali ke Bumi. Mayoritas diantaranya (yakni fraksi yang lebih berat) jatuh kembali ke tubuh gunung dan mengalir menuruni lereng sebagai Awan Panas Letusan (APL). Hal ini misalnya bisa disaksikan dalam kejadian Letusan Merapi 2010, Letusan Kelud 2014 dan Letusan Sangeang Api 2014.

Gambar 10. Letusan Sinabung pada 9 Februari 2015 TU, diabadikan fotografer Hendi Syarifuddin. Letusan ini merupakan contoh erupsi magmatik yang efusif, dimana terbentuk awan panas guguran yang mengalir ke lereng. Sumber: Syarifuddin, 2015 dalam geomagz, Maret 2015.

Sebaliknya erupsi magmatik yang efusif terjadi karena magma segar yang lebih bersifat basa (basaltik). Maka ia lebih encer dan kurang mengandung gas. Kurangnya gas vulkanik membuat magma segar cenderung menumpuk disekeliling lubang letusan saat keluar. Membentuk kubah lava. Pasokan magma segar yang berkesinambungan membuat kubah lava kian membesar dan kian takstabil, sehingga bisa longsor sebagian. Longsoran ini menghasilkan Awan Panas Guguran (APG) dan leleran lava pijar. Keduanya bergerak menuruni lereng hingga jarak tertentu. Hal ini misalnya bisa disaksikan pada Letusan Sinabung 2013 yang masih berlangsung hingga kini.

Referensi :

Martanto. 2017. Letusan Gunung Agung 21 November 2017 pukul 17:05 WITA. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, diakses 22 November 2017 TU.

Kasbani. 2017. Perkembangan Terkini Aktivitas Gunung Agung (1 Desember 2017 21:00 WITA). Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, diakses 3 Desember 2017 TU.

VolcanoDiscovery. 2017. Gunung Agung volcano (Bali, Indonesia): Flat Lava Dome Occupying Summit Crater. Publikasi 13 Desember 2017 TU, diakses 30 Desember 2017 TU.

VolcanoDiscovery. 2017. Popocatépetl volcano (Mexico): Growing Lava Dome has Filled Inner Crater. Publikasi 29 Januari 2016 TU, diakses 30 Desember 2017 TU.

Iklan

Letusan Kelud Setahun Kemudian dan Kisah Senjakala Majapahit

Pulau Jawa, Indonesia, Kamis malam 13 Februari 2014 Tarikh Umum (TU). Tepat setahun silam. Selagi aktivitas sebagian besar insan yang mendiami pulau terpadat di Indonesia mulai menyurut dan bersiap-siap terlelap, ratusan ribu penduduk tiga kabupaten di kawasan Mataraman dan Arek Jawa Timur, yakni Kediri, Blitar dan Malang, justru dipaksa bersiaga. Mereka harus bergegas mengungsi, bergerak menjauh dari lereng dan kaki Gunung Kelud hingga radius minimal 10 kilometer dari kawah aktif. Arus pengungsi dimulai setelah Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG), Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral RI meningkatkan status Gunung Kelud pada pukul 21:15 WIB. Dari semula berstatus Siaga (Level III), sejak saat itu Gunung Kelud kemudian menyandang status tertinggi dalam tingkat aktivitas gunung-gemunung berapi di Indonesia, yakni Awas (Level IV). Dasarnya adalah terjadinya lonjakan gempa frekuensi rendah yang disusul dengan tremor menerus. Selepas pukul 21:00 WIB, tremor menerus yang terekam bahkan telah melebihi batasan skala yang tersedia dalam radas (instrumen) seismometer.

Gambar 1. Gunung Kelud pada Jumat 14 Februari 2014 TU jelang fajar dari kaki gunung sebelah barat. Nampak asap pekat masih mengepul dari kawah hingga setinggi beberapa ratus meter, beberapa jam pasca letusan besarnya usai. Pemandangan ini diterangi oleh semburat cahaya kemerah-merahan yang khas menjelang terbitnya Matahari. Planet Venus yang berada dalam kondisi paling terang (magnitudo -4,7) mengapung di atas horizon (tanda panah), menyaksikan kisah Bumi yang sedang bergulir. Sumber: Akhmad Zainuddin, 2014 dalam Geomagz, 2014.

Gambar 1. Gunung Kelud pada Jumat 14 Februari 2014 TU jelang fajar dari kaki gunung sebelah barat. Nampak asap pekat masih mengepul dari kawah hingga setinggi beberapa ratus meter, beberapa jam pasca letusan besarnya usai. Pemandangan ini diterangi oleh semburat cahaya kemerah-merahan yang khas menjelang terbitnya Matahari. Planet Venus yang berada dalam kondisi paling terang (magnitudo -4,7) mengapung di atas horizon (tanda panah), menyaksikan kisah Bumi yang sedang bergulir. Sumber: Akhmad Zainuddin, 2014 dalam Geomagz, 2014.

Dengan status tertinggi ini, jelas hanya tinggal menunggu waktu bagi gunung berapi terlasak se-Jawa Timur ini untuk meletus. Perintah evakuasi pun diturunkan. Meski keraguan masih membayang tentang bagaimana skala letusan yang bakal segera terjadi. Enam setengah tahun sebelumnya, ribuan penduduk juga berduyun-duyun mengungsi setelah Gunung Kelud dinyatakan berstatus Awas (Level IV) pada pertengahan Oktober 2007 TU. Tetapi hari demi hari gunung itu tak kunjung menampakkan letusan eksplosif yang selama ini menjadi tabiatnya. Sebaliknya tiga minggu setelah berstatus Awas (Level IV), ia justru mulai melelerkan lava pijar panasnya di dalam kawahnya sendiri. Muntahan lava pijar yang terus-menerus pun membentuk gundukan besar membukit berisikan bongkahan bebatuan beragam ukuran beserta pasir yang masih terus berasap. Gundukan berasap berbentuk kerucut raksasa yang dasarnya selebar 470 meter dan tingginya 215 meter itu kemudian dikenal sebagai kubah lava 2007. Atau kerap pula disebut sebagai Anak Kelud. Letusan tak biasa semenjak November 2007 TU hingga Juni 2008 TU itu tak menelan korban jiwa ataupun luka-luka sama sekali. Juga tak ada bangunan/fasilitas yang rusak. Namun implikasi sosialnya tak sedikit, mulai dari banyaknya agenda pernikahan yang harus dijadwal ulang hingga tertundanya kegiatan-kegiatan kemasyarakatan.

Kali ini polah Gunung Kelud tak lagi malu-malu. Ia kembali ke tabiatnya semula. Pukul 22:46 WIB seismograf-seismograf di sekujur tubuh Gunung Kelud mulai menangkap geliat awal letusan. Tak lama kemudian kamera di dekat kawah merekam percikan-percikan api melesat dari dinding kubah lava 2007. Inilah pertanda kubah lava itu mulai merekah dan menyemburkan material pijar letusan. Letusan besar yang eksplosif pun terjadilah. Letusan demi letusan berikutnya kemudian menyusul secara beruntun selama tiga setengah jam kemudian. Rempah letusan disemburkan demikian cepat ke udara sebagai kolom letusan hingga membentuk awan cendawan raksasa yang menjadi salah satu ciri khas letusan besar. Mayoritas tudung cendawan raksasa tersebut terletak di ketinggian 17 kilometer dpl (dari paras air laut rata-rata). Namun puncaknya menjangkau ketinggian hingga 26 kilometer dpl. Gesekan antara material vulkanik yang kering dan melejit pada kecepatan tinggi dengan lapisan udara disekelilingnya menciptakan aliran listrik statis sangat intensif. Hingga petir pun menyambar-nyambar di sela-sela debu letusan yang sedang membumbung. Menambah horornya suasana.

Tak pelak pada Jumat dinihari 14 Februari 2014 TU tersebut, hampir sekujur Jawa Timur dibuat terjaga oleh Gunung Kelud yang sedang membara. Berselang beberapa jam kemudian sebagian besar pulau Jawa pun dibuat terhenyak. Menyaksikan fajar yang biasanya penuh suasana syahdu dan energi baru berubah total menjadi suram dengan guyuran debu. Hujan debu vulkanik terus-menerus mengguyur dari langit, membedaki semuanya.

Gambar 2. Masjid Agung Kauman di pusat kota Kebumen, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) yang nampak suram berselimutkan debu vulkanik tebal pada Jumat pagi 14 Februari 2014 TU. Segenap Kabupaten Kebumen dihujani debu vulkanik Letusan Kelud 2014 yang demikian pekat hingga sanggup membentuk endapan setebal 2 sentimeter atau lebih. Padahal daerah ini berjarak lebih dari 300 kilometer di sebelah barat Gunung Kelud. Sumber: Warta Kebumen, 2014.

Gambar 2. Masjid Agung Kauman di pusat kota Kebumen, Kabupaten Kebumen (Jawa Tengah) yang nampak suram berselimutkan debu vulkanik tebal pada Jumat pagi 14 Februari 2014 TU. Segenap Kabupaten Kebumen dihujani debu vulkanik Letusan Kelud 2014 yang demikian pekat hingga sanggup membentuk endapan setebal 2 sentimeter atau lebih. Padahal daerah ini berjarak lebih dari 300 kilometer di sebelah barat Gunung Kelud. Sumber: Warta Kebumen, 2014.

Dampak

Kini setahun kemudian, kita telah mengetahui lebih banyak apa yang terjadi dengan Letusan Kelud 2014. Analisis pendahuluan Pyle (2014) menunjukkan amukan Gunung Kelud itu menghembuskan antara 30.000 hingga 100.000 ton material letusan sepadat batuan dalam setiap detiknya. Pada awalnya secara keseluruhan Letusan Kelud 2014 memuntahkan sekitar 130 juta meter kubik rempah vulkanik. Namun di kemudian hari PVMBG meralat estimasi volume muntahan letusan Gunung Kelud ke angka 105 juta meter kubik. Rempah letusan yang lebih berat seperti awan panas (piroklastika) mengalir menyusuri lembah-lembah di lereng barat yang terhubung ke kawah hingga sejauh 2 kilometer. Material yang lebih ringan seperti pasir dan kerikil menghujani kawasan sejauh 20 hingga 30 kilometer dari kawah. Guyuran pasir dan kerikil hingga sejauh ini merupakan fenomena yang tak pernah terjadi dalam letusan-letusan Kelud sebelumnya. Di luar radius 30 kilometer dari kawah, debu vulkanik meraja. Hujan debu vulkanik pekat yang menciptakan endapan debu setebal 5 sentimeter atau lebih mengguyur kawasan seluas sekitar 4.000 kilometer persegi. Sebaliknya hujan debu vulkanik ringan yang hanya sanggup memproduksi endapan dengan ketebalan 1 milimeter melanda lebih jauh, sehingga area yang tercakup mencapai sekitar 80.000 kilometer persegi.

Letusan besar ini merenggut 7 korban jiwa. Penyebab kematian para korban beragam, mulai dari tertimpa tembok yang runtuh terbebani debu vulkanik hingga gangguan pernafasan. Seluruh korban tinggal di kawasan yang terbedaki debu vulkanik hingga setebal 20 sentimeter. Selain korban jiwa, tercatat 70 orang mengalami gangguan pernafasan dan harus dirawat di rumah sakit. Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) di Jumat pagi 14 Februari 2014 TU juga mencatat 100.248 orang harus mengungsi. Skala kerusakan yang ditimbulkannya pun luar biasa. Sebanyak 11.093 buah bangunan/rumah di tiga kabupaten (Kediri, Blitar dan Malang) rusak berat. Sementara 7.370 buah lainnya mengalami kerusakan sedang. Dan 8.044 buah dinyatakan rusak ringan. Ribuan hektar lahan perkebunan dan pertanian pun turut dibuat rusak.

Gambar 3. Pesawat Airbus A320-232 nomor 9V-JSN milik maskapai JetStar Asia saat berada di apron bandara Soekarno-Hatta. Saat pesawat ini jelang mendarat di Jakarta sebagai penerbangan JSA114 pada Jumat pagi 14 Februari 2014 TU, ia mendadak masuk ke dalam awan debu produk Letusan Kelud 2014. Pesawat berhasil mendarat dengan selamat, namun insiden ini membuat kedua mesinnya rusak parah akibat menghisap debu vulkanik. Sumber: Indo-Avtiation.com, 2014.

Gambar 3. Pesawat Airbus A320-232 nomor 9V-JSN milik maskapai JetStar Asia saat berada di apron bandara Soekarno-Hatta. Saat pesawat ini jelang mendarat di Jakarta sebagai penerbangan JSA114 pada Jumat pagi 14 Februari 2014 TU, ia mendadak masuk ke dalam awan debu produk Letusan Kelud 2014. Pesawat berhasil mendarat dengan selamat, namun insiden ini membuat kedua mesinnya rusak parah akibat menghisap debu vulkanik. Sumber: Indo-Avtiation.com, 2014.

Namun yang paling fenomenal adalah pada imbasnya terhadap lalu lintas udara domestik dan internasional Indonesia. Tebaran debu vulkanik memaksa ditutupnya delapan bandara di pulau Jawa. Masing-masing bandara Juanda (Surabaya), Abdulrahman Saleh (Malang), Adisumarmo (Surakarta), Adisucipto (Yogyakarta), Ahmad Yani (Semarang), Husein Sastranegara (Bandung) serta bandara di Cilacap dan Cirebon. Ratusan penerbangan pun terpaksa dibatalkan. Bahkan sebuah insiden terjadi, yang menimpa pesawat Airbus A320-232 9V-JSN milik maskapai JetStar Asia. Selagi melayani rute Perth (Australia)-Singapura dengan persinggahan di Jakarta (Indonesia) dalam penerbangan JSA114 pada Jumat fajar 14 Februari 2014 TU, pesawat tersebut tanpa diduga memasuki awan debu letusan Kelud. Ini terjadi hanya dalam 30 menit jelang mendarat di Jakarta. Bau asap pun merebak di dalam kabin pesawat dan pemandangan di sisi luar jendela pun mendadak gelap gulita.

Pesawat berhasil mendarat dengan selamat di bandara Soekarno-Hatta (Jakarta) pada pukul 05:50 WIB. Ia tidak mengalami mati mesin di udara, seperti yang tiga dasawarsa silam diderita jumbo jet Boeing 747-236B nomor G-BDXH British Airways penerbangan 009 akibat paparan debu vulkanik letusan Gunung Galunggung saat melintas di selatan pulau Jawa. Meski begitu inspeksi detail yang dilakukan teknisi pabrikan Airbus memperlihatkan kedua mesin pesawat Airbus A320-232 9V-JSN itu rusak parah akibat menghisap debu vulkanik Kelud. Sehingga keduanya harus diganti dan pesawat pun dipaksa grounded berhari-hari lamanya.

Dengan semua dampak tersebut, Letusan Kelud 2014 menelan kerugian hingga bertrilyun-trilyun rupiah. Namun demikian korban manusia relatif minimal, baik korban jiwa maupun luka-luka. Hal ini memperlihatkan bahwa sistem peringatan dini mitigasi bencana letusan Gunung Kelud yang diterapkan PVMBG bersama dengan BNPB berjalan dengan efektif. Minimnya korban juga ditunjang oleh sifat letusan yang kering. Letusan Kelud 2014 terjadi tatkala kawah gunung berapi tersebut dalam kondisi kering (minim kandungan air) seiring tiadanya genangan air signifikan sebagai danau kawah. Danau kawah Kelud telah menghilang pasca munculnya kubah lava 2007 dalam Letusan Kelud 2007. Hanya tersisa sedikit genangan air yang kerap keruh di sisi barat daya.

Gambar 4. Bagaimana wajah kawah Gunung Kelud berubah antara sebelum tahun 1990 (atas) dan 2008 TU (bawah), diabadikan dari titik yang sama di bibir kawah. Jelang Letusan Kelud 1990, mayoritas kawah Kelud digenangi air sebagai danau kawah dengan air berwarna hijau toska akibat pengaruh gas vulkanik. Sementara pasca Letusan Kelud 2007, hampir seluruh bagian danau kawah telah menghilang dan digantikan dengan gundukan kubah lava 2007 yang masih berasap. Hanya tersisa sedikit genangan air di sisi barat daya (latar depan). Sumber: Geomagz, 2014.

Gambar 4. Bagaimana wajah kawah Gunung Kelud berubah antara sebelum tahun 1990 (atas) dan 2008 TU (bawah), diabadikan dari titik yang sama di bibir kawah. Jelang Letusan Kelud 1990, mayoritas kawah Kelud digenangi air sebagai danau kawah dengan air berwarna hijau toska akibat pengaruh gas vulkanik. Sementara pasca Letusan Kelud 2007, hampir seluruh bagian danau kawah telah menghilang dan digantikan dengan gundukan kubah lava 2007 yang masih berasap. Hanya tersisa sedikit genangan air di sisi barat daya (latar depan). Sumber: Geomagz, 2014.

Sebelum 2007 TU, kawah Gunung Kelud selalu berupa danau kawah yang genangan airnya cukup signifikan meskipun volumenya dibatasi lewat terowongan pembuang, seperti terowongan Ampera. Upaya mengontrol volume danau kawah Kelud menjadi salah satu cara mengurangi keganasan letusannya. Catatan sejarah Kelud memperlihatkan betapa volume air danau kawah yang terlalu banyak akan menghasilkan lahar letusan yang menerjang jauh, hingga merenggut banyak korban. Letusan Kelud 1919 membunuh tak kurang dari 5.000 orang tatkala 40 juta meter kubik air danau bercampur dengan rempah letusan menjadi lahar letusan. Lahar letusan menderu ke setiap lembah sungai yang terhubung dengan kawah. Ia menerjang hingga 40 kilometer jauhnya dari kawah, mengubah bentang lahan lembah sungai yang dilintasinya dan mengubur apa saja yang dilaluinya. Hempasan lahar letusan yang luar biasa setiap kali meletus hingga menyapu apa saja yang dilaluinya membuat Gunung Kelud mendapatkan namanya (Kelud = sapu).

Letusan Kelud 2014 mengubah wajah kawahnya secara dramatis. Hampir seluruh kubah lava 2007 yang volumenya 16 juta meter kubik remuk menjadi debu, pasir dan batu. Remukan itu kemudian diterbangkan ke langit sebagai bagian dari kolom letusan. Lantai kawah yang sebelumnya ditempati kubah lava 2007 kini berlubang besar. Lubang letgusan itu berbentuk mirip lingkaran dengan diameter sekitar 400 meter. Lubang besar itu masih mengepulkan uap air dan gas belerang didasarnya. Tapi seiring waktu, lubang ini bakal kembali digenangi air, mungkin dalam 2 hingga 3 tahun pasca letusan. Maka Gunung Kelud pun akan kembali mempunyai danau kawahnya seperti halnya pemandangan 2.000 tahun terakhir, setelah menghilang sementara sepanjang periode 2007-2014 TU. Volume danau kawah Kelud yang baru ini masih sulit diprediksi. Namun bakal hadirnya kembali danau kawah Kelud membuat kebutuhan memfungsikan kembali terowongan pembuang menjadi hal yang mutlak. Terowongan pembuang bertujuan membatasi volume air danau kawah Kelud di sekitar 4 juta meter kubik saja, sehingga tak berubah menjadi lahar letusan dalam letusan mendatang.

Gambar 5. Perubahan dramatis wajah kawah Gunung Kelud antara sebelum (atas) dan sesudah Letusan Kelud 204 (bawah), diabadikan dari titik yang hampir sama. Letusan kelud 2014 membuat kubah lava 2007 yang diproduksi oleh Letusan Kelud 2007 sebelumnya remuk dan menjadi komponen rempah letusan. Sebagai gantinya terbentuk lubang letusan berdiameter sekitar 400 meter yang masih berasap. Tak ada lagi genangan air. Sumber: Geomagz, 2014.

Gambar 5. Perubahan dramatis wajah kawah Gunung Kelud antara sebelum (atas) dan sesudah Letusan Kelud 204 (bawah), diabadikan dari titik yang hampir sama. Letusan kelud 2014 membuat kubah lava 2007 yang diproduksi oleh Letusan Kelud 2007 sebelumnya remuk dan menjadi komponen rempah letusan. Sebagai gantinya terbentuk lubang letusan berdiameter sekitar 400 meter yang masih berasap. Tak ada lagi genangan air. Sumber: Geomagz, 2014.

Meski didahului penghancuran kubah lava 2007 namun durasi letusan utamanya (yakni pengeluaran material letusan) tetap singkat, yakni tak lebih dari empat jam. Setelah empat jam, Letusan Kelud 2014 tinggal menghembuskan uap air sebagai erupsi freatik. Hal ini sekali lagi mendemonstrasikan salah satu ciri khas Gunung Kelud, yakni ukuran kantung magma yang relatif kecil. Sehingga letusan selalu berlangsung singkat karena kandungan magma segar yang siap diletuskannya cepat terkuras. Tak peduli bahwa Letusan Kelud 2014 memiliki tekanan gas demikian besar, yang diperlihatkan oleh melimpahnya fragmen batuapung (pumis) dalam material letusan. Kelimpahan batuapung merupakan pertanda bahwa magma Kelud 2014 merupakan magma yang asam (kaya silikat), sehingga mampu menyekap gas vulkanik lebih banyak. Konsekuensinya tekanan gas vulkaniknya pun cukup besar. Hingga mampu membobol dan menghancurkan kubah lava 2007. Meski diawali penghancuran kubah lava, kecilnya jumlah magma yang tertumpuk dalam kantung magma Kelud membuat Letusan Kelud 2014 tak menjadi berkepanjangan seperti halnya Letusan Galunggung 1983-1984 yang berlangsung 9 bulan lamanya.

Di satu sisi, Letusan Kelud 2014 merupakan letusan gunung berapi yang menghembuskan kolom letusan tertinggi di Bumi sepanjang tahun 2014 TU. Namun dari sisi volume rempah letusannya, Letusan Kelud 2014 bukanlah yang terbesar. Ia masih kalah jauh dibanding Gunung Bardarbunga (Holuhraun) di Islandia, yang hingga kini telah memuntahkan tak kurang dari 1,3 kilometer kubik rempah letusan.

Majapahit

Kecilnya jumlah korban jiwa dan luka-luka menunjukkan bahwa pada salah satu sisi dampak Letusan Kelud 2014 relatif minimal. Sistem peringatan dini yang bekerja efektif ditunjang dengan sifat letusan yang kering (akibat menghilangnya danau kawah semenjak 2007) menjadi dua dari banyak faktor yang berkontribusi terhadapnya. Namun, bagaimana dengan letusan Gunung Kelud di masa silam? Bagaimana dampaknya terhadap umat manusia yang bermukim disekelilingnya di masa silam? Yakni saat sistem peringatan dini belum terbentuk dan Gunung Kelud masih mempunyai danau kawah dengan volume jumbo? Bagaimana imbas letusannya terhadap hidup-matinya kerajaan legendaris di lembah sungai Brantas, yakni Majapahit?

Geolog Awang Satyana (2014) menuturkan beberapa dari letusan Gunung Kelud di masa kerajaan Majapahit nampaknya tercatat dalam kronik sejarah Pararaton, meski singkat. Secara kronologis kerajaan Majapahit muncul semenjak tahun 1293 TU seiring bertahtanya Kertarajasa Jayawardhana. Setelah mengalami pasang-surut akibat beragam pemberontakan, Majapahit mencapai puncak kejayaannya di masa Rajasanegara (Hayam Wuruk) yang berkuasa pada 1359 hingga 1380 TU. Selepas masa kejayaannya, kerajaan besar ini kemudian melapuk. Pertikaian antar keluarga kerajaan yang berlarut-larut dan bahkan sempat berkembang menjadi perang saudara seperti Perang Paregreg (1404-1406 TU). Pertikaian keluarga dinasti ini kian melemahkan kendali Majapahit atas daerah-daerah taklukannya, sehingga satu persatu pun melepaskan diri. Pada akhirnya kertajaan yang telah mengecil ini pun runtuh di sekitar tahun 1521 TU di masa kekuasaan Patih Udara.

Gambar 6. Topografi lembah Brantas beserta gunung-gunung berapi yang mengapitnya. Trowulan adalah bekas ibukota kerajaan pada sebagian besar masa kerajaan Majapahit. Sumber: Zainuddin dkk, 2013.

Gambar 6. Topografi lembah Brantas beserta gunung-gunung berapi yang mengapitnya. Trowulan adalah bekas ibukota kerajaan pada sebagian besar masa kerajaan Majapahit. Sumber: Zainuddin dkk, 2013.

Kecuali di dekade-dekade terakhir kehidupannya, hampir dalam segenap masanya Majapahit beribukota di Trowulan. Trowulan merupakan kawasan seluas 11 x 9 kilometer persegi yang terletak di lahan datar lembah sungai Brantas. Kini situs arkeologis tersebut menjadi bagian dari kabupaten Mojokerto dan kabupaten Jombang (keduanya di Jawa Timur). Salah satu pintu gerbang utama untuk memasuki ibukota Trowulan adalah pelabuhan Canggu, yang juga menjadi pelabuhan utama Majapahit. Pelabuhan besar ini terletak tak jauh dari muara sungai Brantas. Lokasi pelabuhan besar tersebut di masa kini ada di sebelah utara kota Mojokerto, berjarak sekitar 10 hingga 15 kilometer saja dari situs Trowulan. Di masa Majapahit, muara sungai Brantas terletak tak jauh dari pelabuhan Canggu. Kawasan yang kini menjadi kota Surabaya dan sekitarnya di era Majapahit masih berupa delta berteluk yang ditebari pulau-pulau kecil diapit dua tanjung. Pada tanjung sisi utara terdapat pelabuhan kecil, yakni Hujung Galuh (Ujung Galuh). Perubahan dramatis bentanglahan surabaya antara era Majapahit dengan masakini salah satunya merupakan imbas aktivitas Gunung Kelud.

Dalam catatan Pararaton, sepanjang zaman Majapahit terdapat peristiwa letusan gunung berapi hingga lima kali. Yang pertama pada minggu Madasia suryasengkala pendeta-sunyi-sifat-tunggal, yang mungkin bertepatan dengan tahun 1307 Saka atau 1385 TU. Yang kedua terjadi pada minggu Prangbakat suryasengkala muka-orang-tindakan-ular, yang mungkin bertepatan dengan tahun 1317 Saka atau 1395 TU. Lalu yang ketiga pada minggu Kuningan suryasengkala belut-pendeta-menggigit-bulan, mungkin bertepatan dengan tahun 1373 Saka atau 1451 TU. Selanjutnya yang keempat pada minggu Landep suryasengkala empat-ular-tiga-pohon, mungkin bertepatan dengan tahun 1384 Saka atau 1462 TU. Dan yang kelima adalah pada minggu Watu Gunung suryasengkala tindakan-angkasa-laut-ekor, yang mungkin bertepatan dengan tahun 1403 Saka atau 1481 TU.

Pararaton memang tak menyebut nama-nama gunung berapi yang meletus dalam kelima letusan tersebut. Pararaton juga tidak secara spesifik spesifik menyebut nama Gunung Kampud (nama Kelud di masa silam) sebagai yang meletus. Namun bila kita memperhatikan sejarah aktivitas gunung-gemunung berapi di sekitar ibukota Trowulan, yang terdiri dari Gunung Wilis, Gunung Kelud, Gunung Arjuno-Welirang, Gunung Penanggungan dan Gunung Kawi-Butak, hanya Gunung Kelud yang memperlihatkan catatan aktivitas tinggi dan kerap meletus. Sehingga dapat diduga kelima letusan yang dicatat Pararaton tersebut merupakan letusan-letusan Gunung Kelud. Dibandingkan dengan sejarah letusan Gunung Kelud, nampak jelas bahwa kelima letusan yang dicatat Pararaton bersesuaian dengan letusan-letusan yang dicatat dalam Data Dasar Gunung Api Indonesia (1979).

Seberapa besar kelima letusan tersebut?

Kitab Pararaton tidak memerikan (menggambarkan)-nya. Untuk mengetahuinya kita harus melihat penelitian geologi yang pernah dikerjakan di kawasan Gunung Kelud dan sekitarnya. Misalnya dari Zainuddin dkk (2013), yang mengkaji singkapan-singkapan endapan letusan Kelud pada empat titik di lereng/kaki barat gunung. Keempat titik tersebut berjarak antara 0,7 hingga 20 kilometer dari kawah. Salah satu titik tersebut adalah situs candi Tondowongso (Kediri), yang baru ditemukan pada April 2007 TU. candi ini terpendam di bawah endapan produk letusan setebal 3 meter dan hingga kini masih terus diekskavasi. Zainuddin dkk menemukan bahwa pada keempat titik tersebut terdapat bukti kuat Gunung Kelud pernah meletus besar sebanyak dua kali dalam selang waktu antara 1380 hingga 1420 TU.

Gambar 7. Situs candi Tondowongso di Gayam, kediri (Jawa Timur) yang baru ditemukan pada April 2007 dan belum sepenuhnya diekskavasi. Situs ini berjarak 20 kilometer di sebelah barat laut kawah Gunung Kelud. Seluruh lapisan tanah yang menimbuni situs ini merupakan produk letusan Gunung Kelud, yang terbagi menjadi dua: jatuhan abu/debu vulkanik dan lahar. Endapan lahar di situs ini merupakan bukti dahsyatnya letusan Gunung Kelud di masa kerajaan Majapahit. Sumber: Zainuddin dkk, 2013.

Gambar 7. Situs candi Tondowongso di Gayam, kediri (Jawa Timur) yang baru ditemukan pada April 2007 dan belum sepenuhnya diekskavasi. Situs ini berjarak 20 kilometer di sebelah barat laut kawah Gunung Kelud. Seluruh lapisan tanah yang menimbuni situs ini merupakan produk letusan Gunung Kelud, yang terbagi menjadi dua: jatuhan abu/debu vulkanik dan lahar. Endapan lahar di situs ini merupakan bukti dahsyatnya letusan Gunung Kelud di masa kerajaan Majapahit. Sumber: Zainuddin dkk, 2013.

Seberapa besar kedua letusan besar tersebut? Pada situs candi Tondowongso ditemukan endapan lahar setebal 70 sentimeter. Sebagai pembanding, sejumlah candi era Majapahit yang berdiri di berbagai situs di sekeliling Gunung Kelud pun banyak yang tertimbun endapan produk letusan tatkala ditemukan. Misalnya candi Sumbersugih, Purwosari dan Sumberagung di kaki selatan Gunung Kelud. Juga candi Modangan dan Candisewu di kaki barat daya. Ketebalan lahar dan tertimbunnya candi-candi tersebut mengindikasikan bahwa letusan Gunung Kelud saat itu demikian besar. Hingga mampu mengirimkan lahar letusan sampai sejauh antara 30 hingga 40 kilometer dari kawah.

Kita dapat membayangkan bagaimana besarnya letusan tersebut. Danau kawah Kelud, yang pada puncaknya sanggup memuat 40 juta meter kubik air, sontak tumpah bercampur dengan rempah letusan begitu Gunung Kelud mengamuk. Rempah letusan dalam jumlah mungkin mendekati 200 juta meter kubik yang langsung bercampur dengan air danau sontak membentuk lahar letusan. Lahar deras pun membanjir melalui alur-alur sungai yang berhulu ke Gunung Kelud. Derasnya lahar letusan tak sekedar membuat sungai-sungai tersebut meluap hebat hingga membanjiri lembah-lembahnya. Namun juga juga sanggup mengubah alur sungai-sungai tersebut akibat kuatnya gerusan. Tak heran jika kawasan yang terkena hempasan lahar letusan pun sangat luas di sepanjang lembah Brantas. Sungai Brantas pun mendangkal di sana-sini. Perikehidupan masyarakat masa itu yang menggantungkan diri pada dunia pertanian dan perdagangan memanfaatkan alur sungai pun bakal terganggu berat.

Gambar 8. Aliran lahar hujan Gunung Kelud pada 19 Februari 2014 TU di Pandansari (Malang). Lahar ini berasal dari material produk letusan yang bertumpukan di lereng dan kemudia dihanyutkan oleh air hujan. Selain lahar letusannya, salah satu dampak letusan Gunung Kelud terletak pada lahar hujannya. Terlebih hampir seluruh materi lahar hujan Gunung Kelud mengalir ke sungai Brantas. Aktivitas Gunung Kelud menjadi penyebab naik turunnya dasar sungai Brantas dan meluasya delta di muaranya. Hal ini tentu berdampak pada naik turunnya peradaban yang tumbuh dan berkembang di sepanjang lembah sungai ini. Sumber: Handoko, 2014 dalam Global Volcanism Program, 2014.

Gambar 8. Aliran lahar hujan Gunung Kelud pada 19 Februari 2014 TU di Pandansari (Malang). Lahar ini berasal dari material produk letusan yang bertumpukan di lereng dan kemudia dihanyutkan oleh air hujan. Selain lahar letusannya, salah satu dampak letusan Gunung Kelud terletak pada lahar hujannya. Terlebih hampir seluruh materi lahar hujan Gunung Kelud mengalir ke sungai Brantas. Aktivitas Gunung Kelud menjadi penyebab naik turunnya dasar sungai Brantas dan meluasya delta di muaranya. Hal ini tentu berdampak pada naik turunnya peradaban yang tumbuh dan berkembang di sepanjang lembah sungai ini. Sumber: Handoko, 2014 dalam Global Volcanism Program, 2014.

Bahkan hingga bertahun pasca letusan, dampaknya masih akan sangat terasa. Terlebih hampir segenap lahar letusan Kelud mengalir ke anak-anak sungai Brantas. Hulu anak-anak sungai tersebut menyebar di lereng selatan, barat dan utara Gunung Kelud. Hanya kawasan lereng timur yang relatif bebas dari anak-anak sungai Brantas, karena di sini berpagar jajaran gunung-gunung Arjuno-Welirang dan Kawi-Butak. Maka pada akhirnya hampir seluruh endapan lahar letusan Kelud bakal mengalir ke sungai Brantas kala hujan turun sebagai lahar hujan. Selain membuat alur sungai mendangkal sehingga banjir lebih mudah terjadi, lahar hujan Kelud juga bakal terikut aliran sungai hingga ke muaranya. Endapan bakal kian memperluas delta di muara sungai Brantas. Teluknya pun bakal mendangkal menjadi rawa-rawa dan akhirnya tertutup sepenuhnya. Sehingga apa yang semula hanyalah delta berteluk pun berkembang demikian rupa menjadi dataran rendah nan luas. Kelak di kemudian hari di sini berdiri kota Surabaya. Kian berkembangnya delta di muara sungai Brantas membuat jarak yang harus ditempuh perahu/kapal ke pelabuhan Canggu kian jauh. Pada saat yang sama alur sungai di pelabuhan itu kian mendangkal, membuat kapal berukuran besar kian sulit menambatkan diri.

Gambar 9. Diagram sederhana yang menunjukkan bagaimana aktivitas Gunung Kelud berpengaruh bagi kerajaan Majapahit. Saat Gunung Kelud meletus, terbentuk lahar letusan (panah hitam) yang sanggup mengalir hingga sejauh 40 kilometer dari kawah (garis titik-titik). Setelah beberapa lama, endapan lahar letusan bakal dihanyutkan lagi oleh air hujan deras menjadi lahar hujan (panah merah). Hampir seluruh materi lahar hujan akan masuk ke sungai Brantas, sungai utama di lembah Brantas. Di sungai Brantas, materi lahar hujan akan menghilir jauh hingga akhirnya sampai ke pelabuhan Canggu dan muaranya. Imbasnya pelabuhan Canggu menjadi kian dangkal dan muara sungai Brantas pun terus berkembang. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan basis Google Maps dan data dari Zainuddin dkk, 2013.

Gambar 9. Diagram sederhana yang menunjukkan bagaimana aktivitas Gunung Kelud berpengaruh bagi kerajaan Majapahit. Saat Gunung Kelud meletus, terbentuk lahar letusan (panah hitam) yang sanggup mengalir hingga sejauh 40 kilometer dari kawah (garis titik-titik). Setelah beberapa lama, endapan lahar letusan bakal dihanyutkan lagi oleh air hujan deras menjadi lahar hujan (panah merah). Hampir seluruh materi lahar hujan akan masuk ke sungai Brantas, sungai utama di lembah Brantas. Di sungai Brantas, materi lahar hujan akan menghilir jauh hingga akhirnya sampai ke pelabuhan Canggu dan muaranya. Imbasnya pelabuhan Canggu menjadi kian dangkal dan muara sungai Brantas pun terus berkembang. Sumber: Sudibyo, 2014 dengan basis Google Maps dan data dari Zainuddin dkk, 2013.

Tambahkan segala kesulitan tersebut dengan situasi kerajaan Majapahit pasca kekuasaan Rajasanegara. Pertikaian dalam tubuh dinasti yang berlarut-larut membuat kerajaan besar tersebut mulai melemah. Jelas dalam situasi tersebut beragam problem sosial pun muncul. Keamanan mulai sulit dikendalikan. Apalagi saat pertikaian itu memuncak dalam perang Paregreg. Jelas sudah, dua letusan besar Gunung Kelud yang terjadi di antara tahun 1380 hingga 1420 TU merupakan salah satu faktor yang mungkin turut menggiring Majapahit menuju senjakalanya.

Referensi :

Pyle. 2014. Ash Fallout from The 2014 Kelut Eruption, a Preliminary Analysis. Earth Science Class, 18 February 2014. Oxford University, UK.

Sulaksana dkk. 2014. The Crater Configuration f Kelud Volcano, East Java, Indonesia after 2014 Eruption. International Journal of Science and Research, vol. 3 no. 3, March 2014, 419-422.

Global Volcanism Program. 2014. Kelut (Kelud), Java, Indonesia, Big 2014 Eruption. Smithsonian Institution.

Indo-Aviation. 2014. Imbas Abu Gunung Kelud, Airbus A320 Jetstar Asia Harus Ganti Mesin. Laman Indo-Aviation.com, reportase Achdiyatma Reza.

Zainuddin dkk. 2013. Letusan Gunung Kelud pada 690 ± 110 Tahun yang Lalu Merupakan Letusan yang Sangat Dahsyat dan Sangat Berdampak pada Kerajaan Majapahit. Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: 117 – 133.

Triastuty dkk. 2014. Gelegar Kelud 2014. Majalah Geomagz, vol. 4 no. 1 Maret 2014, halaman 20-28.

1256: Bumi Merekah, Magma Melimpah dan Nyaris Mengubur Madinah

Solah tingkah gunung berapi telah mengharu biru Indonesia sepanjang 2014 ini. Akhir-akhir ini Gunung Slamet menyedot perhatian besar khususnya bagi yang bertempat tinggal di pulau Jawa seiring ulahnya. Meski letusannya tergolong kecil dan terlokalisir di seputar puncak saja sehingga kawasan terlarang pun ditetapkan hanya sejarak 4 kilometer dari kawah aktif, banyak orang dibikin cemas. Apalagi isu tak berkeruncingan bertaburan dimana-mana. Sementara di luar pulau Jawa tepatnya di pulau Sumatra, Gunung Sinabung masih terus saja bergemuruh. Meski statusnya telah diturunkan menjadi Siaga (Level III), atau sejajar status Gunung Slamet, namun Sinabung terlihat lebih aktif. Gunung berapi yang lama tertidur tersebut kini terus saja membangun lidah lava. Ia menjulur kian panjang ke arah tenggara dan kian tebal. Berulangkali awan panas (piroklastika) guguran masih terjadi tatkala bagian-bagian tertentu lidah lava rontok seiring labilnya strukturnya dan oleh pengaruh gravitasi. Di pulau Sulawesi, dua gunung berapi lasak dengan status Siaga (Level III) yang sama pun masih rajin memuntahkan magmanya meski relatif sepi dari perhatian. Masing-masing adalah Gunung Lokon-Empung dan Gunung Karangetang (keduanya di propinsi Sulawesi utara).

Gambar 1. Semburan magma basaltik hingga setinggi sekitar 100 meter menyeruak dari retakan di padang Holuhraun, sebagai perwujudan dari erupsi efusif Gunung Bardarbunga di Islandia. Letusan tidak menyemburkan debu vulkanik pekat ke langit, namun melelerkan lava panas membara yang mengukir permukaan tanah layaknya sungai api. Diabadikan oleh tim Reykjavik Helicopters pada awal September 2014. Sumber: Reykjavik Helicopters, 5 September 2014.

Gambar 1. Semburan magma basaltik hingga setinggi sekitar 100 meter menyeruak dari retakan di padang Holuhraun, sebagai perwujudan dari erupsi efusif Gunung Bardarbunga di Islandia. Letusan tidak menyemburkan debu vulkanik pekat ke langit, namun melelerkan lava panas membara yang mengukir permukaan tanah layaknya sungai api. Diabadikan oleh tim Reykjavik Helicopters pada awal September 2014. Sumber: Reykjavik Helicopters, 5 September 2014.

Jangan lupakan letusan besar Gunung Kelud (propinsi Jawa Timur) pada 13 Februari 2014 lalu yang demikian menggetarkan. Amukannya sempat melumpuhkan sebagian pulau Jawa. Menyusul letusan besar Gunung Sangeang Api (propinsi Nusa Tenggara Barat) pada 30 Mei 2014. Meski tak sepopuler dan tak sebesar letusan Kelud, namun muntahan debu vulkaniknya sempat melumpuhkan lalu lintas udara negeri tetangga: Australia. Syukurlah dua letusan besar tersebut tak banyak menelan korban jiwa, meski angka kerugian material yang diakibatkannya mencapai ratusan milyar rupiah. Di antara kedua letusan besar tersebut, patut dicatat pula aksi Gunung Merapi (propinsi Jawa Tengah dan DIY) yang telah berulangkali menghembuskan debu vulkaniknya dalam kejadian erupsi freatik yang demikian sekonyong-konyong dan nyaris tak didului tanda-tanda umum. Meski tak menyebabkan korban jiwa maupun luka, tetap saja rasa cemas sempat membara.

Holuhraun

Di mancanegara, sejumlah gunung berapi pun unjuk gigi. Satu yang menyedot perhatian adalah letusan unik Gunung Bardarbunga di Islandia. Islandia sendiri sudah merupakan keajaiban. Secara geologis inilah pulau yang berdiri tepat di atas punggungan tengah Samudera Atlantik, jalur rekahan memanjang yang menjadi tempat menyeruaknya magma dari perutbumi. Tak sekedar membentuk pegunungan memanjang yang hampir seluruhnya berada di dasar samudera, magma ini juga mendorong lempeng-lempeng tektonik yang mengapitnya ke dua arah berlawanan. Masing-masing lempeng Amerika Utara ke barat dan lempeng Eurasia ke timur. Sementara secara geografis, Islandia terletak di dalam lingkar kutub utara sehingga memiliki iklim kutub. Bahkan Islandia menjadi satu dari dua daratan besar dalam lingkar kutub utara yang selalu berselimutkan es, selain pulau Greenland. Maka Islandia lah tempat merah (baca: magma) dan putih (baca: es) bertemu, tempat di mana panas (magma) dan dingin (es) bersua.

Gambar 2. Islandia dalam peta sederhana, yang menunjukkan posisinya persis di punggungan tengah Samudera Atlantik. Sumber: USGS, 2014.

Gambar 2. Islandia dalam peta sederhana, yang menunjukkan posisinya persis di punggungan tengah Samudera Atlantik. Sumber: USGS, 2014.

Magma yang menyuplai gunung-gemunung berapi Islandia sangat berbeda dibanding Indonesia. Di Islandia magmanya berasal dari lokasi yang jauh lebih dalam. Yakni dari selubung (mantel) Bumi, lapisan plastis sangat tebal dan panas yang terletak tepat di bawah kerak bumi mulai kedalaman 40 kilometer. Magma Islandia adalah magma basaltik sehingga lebih encer, lebih banyak mengandung mineral-mineral logam, miskin gas vulkanik dan bersuhu lebih tinggi. Karena encernya, pucuk gunung-gemunung berapi Islandia cenderung berketinggian rendah dengan lereng relatif lebih landai. Saat meletus, magma basaltik cenderung keluar dari lubang letusan sebagai lava cair encer yang meleleh kemana-mana laksana lilin cair dalam erupsi tipe efusif. Sangat jarang terjadi letusan yang menyemburkan berjuta-juta meter kubik debu vulkanik ke langit. Perkecualian adalah Gunung Eyjafjallajokul dalam letusan 2010-nya. Saat itu letusan menyemburkan sekitar 100 juta meter kubik debu vulkanik pekat hingga setinggi 8 kilometer. Hembusan angin mendorong debu vulkanik menutupi ruang udara Eropa bagian utara. Akibatnya parah. 107.000 penerbangan terpaksa dibatalkan dalam 8 hari berturut-turut, angka yang setara 48 % total penerbangan global. Total kerugian yang ditimbulkannya melampaui angka Rp 16 trilyun.

Meski terkesan tak segalak gunung-gemunung berapi Indonesia, namun aktivitas gunung berapi Islandia jauh lebih intensif. Sepanjang 500 tahun terakhir volume lava akumulatif yang dihasilkannya setara sepertiga total volume lava di Bumi. Episode letusan terdahsyat terjadi pada 1783-1784 di Gunung Laki. Tak ada semburan debu vulkanik tebal yang membumbung tinggi hingga berkilo-kilometer ke langit menciptakan suasana horor. Namun Laki memuntahkan 14.000 juta meter kubik lava basaltik lewat 130 lubang letusan selama delapan bulan berturut-turut. Bersamanya tersembur pula gas-gas vulkanik, termasuk 8 juta ton gas asam fluorida dan 120 juta ton gas belerang (sulfurdioksida). Udara Islandia pun tercemar berat sehingga 80 % domba, 50 % sapi dan 50 % kuda mati perlahan-lahan setelah gigi-geliginya rontok akibat paparan gas asam fluorida berlebihan. Matinya hewan-hewan ternak itu membuat segenap Islandia dilanda bencana kelaparan tiada tara. Pada puncaknya sebanyak 20 hingga 25 % populasi penduduknya tewas berkalang tanah.

Gambar 3. Plot episentrum gempa-gempa vulkanik di sekitar Gunung Bardarbunga beserta kedalamannya dalam periode antara 16 hingga 24 Agustus 2014. Nampak episentrum berkerumun di sebuah garis irregular sepanjang sekitar 40 kilometer yang menjulur ke timur laut dari Gunung Bardarbunga. Inilah pertanda terbentuknya pematang instrusi magmatik sebagai tempat dimana amagma berakumulasi tepat sebelum keluar ke permukaan Bumi. Tanda bintang (*) adalah tempat terbentuknya retakan yang selanjutnya menjadi pusat letusan Holuhraun mulai 29 Agustus 2014. Sumber: Icelandic Meteorological Office, 2014.

Gambar 3. Plot episentrum gempa-gempa vulkanik di sekitar Gunung Bardarbunga beserta kedalamannya dalam periode antara 16 hingga 24 Agustus 2014. Nampak episentrum berkerumun di sebuah garis irregular sepanjang sekitar 40 kilometer yang menjulur ke timur laut dari Gunung Bardarbunga. Inilah pertanda terbentuknya pematang instrusi magmatik sebagai tempat dimana amagma berakumulasi tepat sebelum keluar ke permukaan Bumi. Tanda bintang (*) adalah tempat terbentuknya retakan yang selanjutnya menjadi pusat letusan Holuhraun mulai 29 Agustus 2014. Sumber: Icelandic Meteorological Office, 2014.

Islandia kembali mengeliat pada 2014 ini lewat Gunung Bardarbunga. Awalnya adalah krisis seismik selama sebulan penuh ditandai terjadinya gempa demi gempa kecil yang datang beruntun. Bersamaan dengannya bagian kerak bumi di sektor timurlaut gunung juga mulai menggelembung. Keduanya adalah pertanda bahwa magma segar dalam jumlah cukup signifikan sedang menanjak naik dari perut Gunung Bardarbunga hendak mencari jalan keluar. Krisis seismik juga memperlihatkan magma segar telah berkumpul demikian rupa hingga menghasilkan pematang intrusi magmatik sepanjang sekitar 40 kilometer pada segmen kerak bumi yang membentang di antara Gunung Bardarbunga dan padang Holuhraun. Di Holuhraun inilah, tepatnya di sekitar ujung pematang intrusi magmatik, tanah merekah sepanjang 2 kilometer pada 29 Agustus 2014 dinihari. Darinya magma basaltik tumpah keluar, beberapa sebagai pancuran lava yang menyembur hingga setinggi lebih dari 100 meter. Bersamaan dengan itu tubuh Gunung Bardarbunga kontan mengempis, terjadi penurunan pada lantai kaldera Bardarbunga hingga 15 meter dari semula.

Lava basaltik yang encer membanjir ke timur laut, laksana sungai api, dalam volume teramat besar. Hingga 1 Oktober 2014 lava telah menutupi area seluas 48 kilometer persegi dengan ketebalan rata-rata 14 meter, setinggi gedung berlantai tiga. Dengan demikian volume lava pada saat itu mencapai sekitar 650 juta meter kubik, lima kali lipat volume Letusan Kelud 2014. Sehingga sejauh ini letusan Holuhraun adalah letusan dengan material vulkanik terbesar di Bumi sepanjang 2014. Maka setiap detiknya letusan Holuhraun melepaskan 290 meter kubik lava. Dengan kata lain setiap detiknya retakan Holuharun memuntahkan lava dalam jumlah yang setara muatan 12 truk tanki pengangkut BBM berkapasitas 24.000 liter. Total energinya pun sangat besar. Jika suhu magmanya dianggap 900 derajat Celcius, maka energi termal yang dihasilkan letusan Holuhraun hingga 1 Oktober 2014 mencapai 117 megaton TNT. Ini setara energi yang dilepaskan 5.850 butir bom nuklir Hiroshima.

Gambar 4. Sebaran lava basaltik letusan Holuhraun hingga 1 Oktober 2014. Lava telah menutupi area seluas 48,2 kilometer persegi dengan panjang sekitar 16 kilometer. Volume magma yang diletuskan hingga 1 Oktober 2014 telah sekitar 650 juta meter kubik. Tak ada tanda-tanda aktivitas letusan mulai menyurut. Sumber: University of Iceland, 2014.

Gambar 4. Sebaran lava basaltik letusan Holuhraun hingga 1 Oktober 2014. Lava telah menutupi area seluas 48,2 kilometer persegi dengan panjang sekitar 16 kilometer. Volume magma yang diletuskan hingga 1 Oktober 2014 telah sekitar 650 juta meter kubik. Tak ada tanda-tanda aktivitas letusan mulai menyurut. Sumber: University of Iceland, 2014.

Sejauh ini tak ada korban jiwa maupun luka-luka akibat letusan Holuhraun. Kerugian material juga relatif tidak ada, seiring tidak terganggunya lalu lintas penerbangan sipil setempat maupun regional (Eropa) dan tidak adanya infrastruktur yang dilalap sang lava. Namun letusan ini mengirimkan pesan sangat jelas pada segenap manusia, bahwa vulkanisme di Bumi tak hanya menghasilkan gunung-gemunung berapi yang tinggi mengerucut dengan erupsi sentral di kawah utamanya seperti umum dijumpai di Indonesia. Namun juga sanggup menghasilkan gunung-gemunung berapi ‘aneh’ berbentuk retakan panjang yang sanggup membanjirkan lava basalt dalam erupsi retakan. Erupsi retakan seperti letusan Holuhraun memang jarang dijumpai di Bumi. Hanya di tempat-tempat dimana terjadi aktivitas vulkanisme titik-panas (hotspot) sajalah letusan sejenis terjadi. Dan Islandia adalah salah satu tempat tersebut.

Di luar Islandia pun masih ada sejumlah tempat yang menjadi panggung vulkanisme titik-panas. Salah satunya sangat dikenal Umat Islam sedunia mengingat kedudukannya demikian dekat dengan satu dari dua kotasuci, yakni Madinah. Dan 7,5 abad silam, gunung berapi dengan retakan panjang yang tak begitu kita kenal ini meletus dengan skala kedahsyatan menyerupai letusan Holuhraun. Banjir lava panas membaranya demikian mencekam, hingga hampir mengubur kotasuci Madinah dalam lautan bara. Inilah Letusan Madinah.

Letusan Madinah

Bandar udara internasional Pangeran Muhammad bin Abdulaziz adalah pintu gerbang utama kotasuci Madinah al-Munawwarah. Ia juga menjadi satu dari dua pintu masuk utama ke dua kotasuci bagi Umat Islam selain bandar udara internasional King Abdul Aziz di Jeddah. Bandar udara ini terletak di pinggiran utara kotasuci Madinah, tak seberapa jauh dari Gunung Uhud yang bersejarah. Jika kita melayangkan pandangan mata dari sini, Gunung Uhud yang tandus dengan hiasan warna coklat tanah kemerah-merahan nampak memanjakan mata di arah barat daya. Lansekap sewarna juga dijumpai di arah barat, utara dan timur. Namun tidak dengan arah selatan. Sejauh mata memandang hanya nampak bukit-bukit tandus kehitaman, dengan bongkahan bebatuan penyusunnya yang jauh lebih kasar ketimbang bebatuan Gunung Uhud. Sangat sedikit informasi yang tersedia tentang bukit-bukit kehitaman ini. Namun siapa sangka, di balik minimnya informasi, bukit-bukit kehitaman ini sejatinya adalah jejak kasat mata dari salah satu periode paling mencekam sepanjang sejarah kotasuci Madinah. Inilah endapan lava basaltik dari Letusan Madinah, letusan besar yang hampir saja memanggang Madinah.

Gambar 5. Citra satelit Landsat dalam warna nyata untuk kotasuci Madinah dan sekitarnya. Nampak hampir seluruh permukaan tanah di sekitar kota ini didominasi warna coklat kemerah-merahan. Terkecuali di sisi tenggara kota yang permukaan tanahnya bewarna hitam/gelap. Inilah endapan lava jejak Letusan Madinah 1256. Sumber: Google Earth, 2014.

Gambar 5. Citra satelit Landsat dalam warna nyata untuk kotasuci Madinah dan sekitarnya. Nampak hampir seluruh permukaan tanah di sekitar kota ini didominasi warna coklat kemerah-merahan. Terkecuali di sisi tenggara kota yang permukaan tanahnya bewarna hitam/gelap. Inilah endapan lava jejak Letusan Madinah 1256. Sumber: Google Earth, 2014.

Kalender menunjukkan hari Senin 1 Jumadil Akhir 654 Hijriyyah kala sebuah getaran mulai mengguncang kotasuci Madinah. Para pedagang, peziarah tanah suci, penduduk dan segenap manusia lainnya yang sedang berada maupun tinggal di kotasuci itu merasakannya. Semuanya berharap getaran tadi hanyalah getaran tanah biasa yang akan berhenti dengan segera secepat kedatangannya. Namun harapan itu sirna laksana uap menghilang di udara. Betapa tidak, dalam empat hari kemudian secara beruntun getaran demi getaran tanah justru terus saja terjadi berulang-ulang. Kekerapannya kian mengencang dan sering. Di Jumat pagi, sedikitnya 18 getaran keras mengguncang hanya dalam waktu singkat. Dan siang harinya, kala orang-orang sedang berkumpul di Masjid Nabawi menanti waktu shalat Jumat, sebuah getaran keras, terkeras di antara semua getaran sebelumnya, mengagetkan semuanya. Tak pelak semua itu mengundang tanya di hati setiap orang. Rasa cemas pun mulai membersit. Apalagi getaran demi getaran terus saja terjadi selepas shalat Jumat, meski tak sekeras sebelumnya.

Drama mencapai klimaksnya pada Sabtu pagi usai shalat Shubuh, bertepatan dengan 1 Juli 1256. Secara mendadak ketenangan dan keheningan pagi dibuyarkan suara bergemuruh susul-menyusul yang datang dari arah al-Hijaz di tenggara. Bersamanya muncul pancuran bola-bola api merah kebiruan ke langit dalam jumlah besar. Demikian banyaknya bola-bola api yang mirip kembang api ini sehingga cahayanya benderang menyinari cakrawala laksana tersorot Matahari. Selama berhari-hari kemudian pancuran api terus berlangsung tanpa henti dan bahkan kian bertambah banyak saja. Kini malam-malam di kotasuci Madinah pun berubah dramatis menjadi seterang siang hari. Demikian terangnya malam-malam itu sehingga bagian Raudhah dan makam Nabi SAW yang ada di dalam kompleks Masjid Nabawi bagaikan tersorot cahaya Matahari secara terus-menerus. Cahaya terang itu bahkan bisa disaksikan dengan jelas dari Tayma’ dan kotasuci Makkah al-Mukarramah, padahal keduanya berjarak 300 kilometer dari sumber bola-bola api ini.

Sejarawan al-Qastalani menulis, orang-orang Badui pemberani yang mencoba mendekati titik sumber lontaran api tercengang menyaksikan pemandangan menggidikkan. Cairan panas kental mirip bubur yang sangat encer berwarna merah-kebiruan dengan beberapa bagiannya telah menghitam nampak menggelegak. Di latar belakangnya terlihat enam titik pancuran bola-bola api membara yang terus-menerus muncrat ke langit. Seluruh cairan tersebut bergerak mengalir perlahan laksana sungai sembari menyeret batu, pohon, tanah dan apa saja yang dilaluinya. Suara bergemuruh mirip petir yang sambung-menyambung terus saja terdengar. Asap pekat beraroma belerang terus mengepul, memedihkan mata dan menyesakkan dada. Demikian pekat asapnya sehingga udara laksana berkabut terus-menerus. Akibatnya Matahari pun hanya terlihat sebagai bundaran kemerah-merahan saja, hatta telah berkedudukan cukup tinggi di langit. Udara di dekat cairan kental nan aneh ini demikian panasnya, sehingga tak seorang pun berani mendekatinya lebih dekat dari dua lontaran anak panah (+/- 200 m).

Gambar 6. Citra satelit Landsat dalam warna nyata untuk salah satu lokasi retakan yang menjadi sumber Letusan Madinah 1256. Nampak sejumlah kerucu skoria (cinder cone) yang dikelilingi bebatuan berwarna gelap (yang adalah endapan lava basaltik). Sumber: Google Earth, 2014.

Gambar 6. Citra satelit Landsat dalam warna nyata untuk salah satu lokasi retakan yang menjadi sumber Letusan Madinah 1256. Nampak sejumlah kerucu skoria (cinder cone) yang dikelilingi bebatuan berwarna gelap (yang adalah endapan lava basaltik). Sumber: Google Earth, 2014.

Di masa kini kita mengetahui apa yang dihadapi orang-orang Madinah saat itu adalah lava panas produk letusan gunung berapi. Dengan teknologi terkini, relatif lebih mudah mengetahui apa yang sedang terjadi dengan menerbangkan radas (instrumen) dalam kedudukan cukup tinggi di atas lava panas membara itu, baik di dalam pesawat udara nir-awak maupun via satelit penginderaan jauh. Layaknya letusan Holuhraun, Letusan Madinah bersumber pada sebuah retakan di segmen kerak bumi berbelas kilometer sebelah tenggara kotasuci Madinah. Entah seberapa panjangnya retakan itu, namun darinya magma basaltik membanjir keluar sembari muncrat hingga puluhan meter ke udara. Sejumlah gundukan mengerucut yang membukit pun terbentuk di sepanjang retakan ini, yang disebut kerucut skoria (cinder cone). Magma encer itu lantas mengalir sebagai lava menyusuri kontur rupabumi setempat menuju tempat-tempat yang lebih rendah. Pada puncaknya lava panas ini pun terkumpul demikian rupa hingga laksana sejenis danau lava berkedalaman 3 meter yang membentang sepanjang 23 kilometer.

Teknologi di abad ke-13 memang belum memungkinkan manusia masa itu melihat keseluruhan dinamika Letusan Madinah. Apalagi memprakirakan kemana danau lava itu bakal bergerak mengalir dan menelan apa saja yang ada dihadapannya. Namun orang-orang Badui yang pemberani itu terus mengamati pergerakan cairan kental panas nan aneh (yang adalah tepi danau lava) itu dari hari ke hari. Sehingga mereka pun menyadari bahwa cairan panas menggelegak itu secara perlahan namun pasti sedang beringsut mengarah ke kotasuci Madinah yang memang berketinggian lebih rendah. Jelas sudah. Jika semua terus berlangsung seperti itu, maka segenap isi kotasuci tersebut akan tenggelam dalam lautan bara. Kini rasa cemas yang melanda penduduk Madinah pun bermetamorfosis menjadi ketakutan luar biasa. Juga kebingungan. Belum pernah mereka atau nenek moyang mereka, atau bahkan Bangsa Arab sekalipun, menghadapi peristiwa alam semacam ini. Dapat dipahami jika di tengah ketakutan dan kebingungan ini kisah-kisah akan hari akhir pun menyebar kemana-mana. Apalagi salah satu di antara tanda-tanda besar kedatangan hari akhir adalah munculnya api di tanah Hijaz. Dan kini kotasuci Madinah (yang berada di kawasan Hijaz) benar-benar berhadapan dengan api panas membara dalam ukuran yang sungguh tak pernah terbayangkan pada zaman itu.

Menyadari bahaya yang mengancam kotasuci Madinah seisinya, gubernur sigap bertindak. Seluruh penduduk maupun musafir, baik laki-laki maupun perempuan, baik orang dewasa maupun anak-anak, dimintanya untuk segera berkumpul di Masjid Nabawi khususnya di bagian Raudhah dan sekitarnya yang merupakan kawasan mustajab. Semua pun berdoa dengan sepenuh hati, bertaubat dan memohon ampunan Allah SWT atas segala kesalahan yang telah dilakukan. Mereka juga memohon agar cairan kental panas itu, yang kian mendekat saja ke kotasuci, untuk dihentikan atau dialihkan. Banyak yang mencucurkan air mata di tengah kekhusukan doanya ketika menyadari bahwa jika Allah SWT menghendaki, dengan mudah cairan kental panas itu menelan kotasuci Madinah beserta seluruh isinya dan menghapusnya dari muka bumi tanpa sisa dan tiada sesuatu pun yang dapat menghalanginya.

Dan keajaiban pun terjadilah. Seperti bernyawa, lava panas itu berhenti sebelum tapal batas kotasuci dan lantas lantas berbelok ke utara untuk kemudian melambat, berhenti dan membeku. Letusan Madinah sendiri berakhir dalam 52 hari setelah bermula. Sepanjang 52 hari tersebut 500 juta meter kubik magma dimuntahkan dari dalam perut bumi. Sehingga rata-rata Letusan Madinah memuntahkan lebih dari 100 meter kubik magma dalam setiap detiknya.

Harrat Rahat

Gambar 7. Retakan di padang Holuhraun pada 30 Agustus 2014, sehari setelah letusan Holuhraun bermula. Nampak lava panas membara sedang meluap dan mengendap ke sekelilingnya sembari mendingin sehingga berubah warna menjadi gelap. Gas vulkanik pekat nampak terus mengepul. Panorama semacam ini pula yang dilihat orang-orang Madinah kala terjadi Letusan Madinah 1256 pada 7,5 abad silam. Sumber: Dailykos, 2014.

Gambar 7. Retakan di padang Holuhraun pada 30 Agustus 2014, sehari setelah letusan Holuhraun bermula. Nampak lava panas membara sedang meluap dan mengendap ke sekelilingnya sembari mendingin sehingga berubah warna menjadi gelap. Gas vulkanik pekat nampak terus mengepul. Panorama semacam ini pula yang dilihat orang-orang Madinah kala terjadi Letusan Madinah 1256 pada 7,5 abad silam. Sumber: Dailykos, 2014.

Letusan Madinah merupakan wujud nyata eksistensi gunung berapi di semenanjung Arabia. Ya. Meski mayoritas bagiannya beriklim gurun, namun bentang lahan semenanjung terbesar di muka bumi ini tidaklah melulu berisi lautan pasir gersang. Padang pasir semacam itu hanya dijumpai di sisi selatan dan tenggara sebagai padang pasir ar-Rub’ al-Khali, yang adalah lautan pasir lepas terluas di muka bumi. Semenanjung ini juga bukan sekedar tanah tempat agama-agama samawi dilahirkan, tanah tempat para nabi dan rasul diutus serta tanah tempat berdirinya dua kotasuci Umat Islam. Namun lebih dari itu, semenanjung ini juga adalah salah satu keajaiban geologi yang sulit dicari padanannya di tempat lain. Sebagian Semenanjung Arabia khususnya daratan yang sebelah-menyebelah Laut Merah (termasuk kawasan Hijaz) adalah salah satu daratan tertua di muka bumi. Daratan ini dikenal sebagai Tameng Arabia-Nubia (Arabian-Nubian Shield). Dengan umur sedikitnya 600 juta, batuan di Tameng Arabia-Nubia sejatinya telah begitu padat sehingga jauh lebih stabil dibanding daratan lainnya yang lebih muda.

Namun di Tameng Arabia-Nubia pula kita kita bisa menyaksikan momen lahirnya kerak bumi baru dan meluasnya lempeng tektonik. Bentangan panjang Laut Merah yang menghiasi kawasan ini sejatinya adalah lembah besar yang dalam sehingga tergenangi air asin yang mengalir dari Samudera Hindia. Lembah besar ini bukanlah lembah biasa, sebab dibentuk oleh pergerakan tektonik intensif. Ia bersambung dengan lembah-lembah lurus lainnya yang menjulur dari Turki hingga ke Afrika Tengah dalam sebuah ekspresi yang disebut Lembah Retakan Besar (Great Rift Valley) sepanjang sekitar 4.000 kilometer. Di sejumlah bagian lembah inilah magma panas menyeruak dari lapisan selubung, terutama di sepanjang retakan kecil sumbu dasar Laut Merah, khususnya di sisi selatan. Begitu keluar, magma panas mulai mendingin dan membeku menjadi bayi lempeng tektonik oseanik. Jika pola semacam ini berlangsung secara menerus, maka dalam puluhan juta tahun ke depan Laut Merah akan demikian meluas menjadi samudera baru sementara retakan kecil sumbu dasarnya berevolusi menjadi punggungan tengah samudera seperti Islandia saat ini. Maka jangan heran jika saat ini di tengah-tengah Laut Merah dijumpai sejumlah gunung berapi. Ada yang tetap terbenam di bawah permukaan air dan ada pula yang menyembul di atas laut sebagai pulau vulkanis.

Tetapi retakan tidak hanya muncul di dasar Laut Merah. Di kawasan Hijaz, sejumlah retakan yang mirip pun terbentuk dan menjadi panggung bagi vulkanisme titik-panas serupa. Di retakan-retakan inilah magma menyeruak keluar membentuk gunung berapi Hijaz yang khas. Jangan bayangkan gunung berapi Arabia berbentuk kerucut tinggi yang indah seperti halnya gunung-gunung berapi komposit (stratovulcan) di Indonesia. Vulkanisme titik-panas menghasilkan magma basaltik yang lebih encer, sehingga gunung berapi Hijaz sejatinya hanyalah tumpukan lava yang tersebar menutupi area sangat luas dengan sejumlah kerucut skoria berketinggian rendah muncul didalamnya. Dapat dikata gunung berapi Hijaz memiliki panorama yang ‘jelek.’ Namun dibalik ‘kejelekan’-nya, vulkanisme di tanah Hijaz ini sungguh luar biasa. Secara akumulatif dalam 10 juta tahun terakhir ia telah memuntahkan lava basaltik yang menutupi area seluas 180 ribu kilometer persegi, setara sepersepuluh luas Indonesia.

Gambar 8. Lava basaltik panas membara sedang merayap menyusuri tanah Islandia, diabadikan pada 15 September 2014. Pelan namun pasti lava basaltik ini terus bergerak maju menutupi wilayah lebih luas dari hari ke hari. Panorama sejenis tersebut juga disaksikan orang-orang Madinah kala terjadi Letusan Madinah 1256 pada 7,5 abad silam. Sumber: University of Iceland, 2014.

Gambar 8. Lava basaltik panas membara sedang merayap menyusuri tanah Islandia, diabadikan pada 15 September 2014. Pelan namun pasti lava basaltik ini terus bergerak maju menutupi wilayah lebih luas dari hari ke hari. Panorama sejenis tersebut juga disaksikan orang-orang Madinah kala terjadi Letusan Madinah 1256 pada 7,5 abad silam. Sumber: University of Iceland, 2014.

Salah satu retakan di sini adalah yang berpangkal dari sekitar kotasuci Makkah al-Mukarramah dan menerus ke utara-timur laut melintas di dekat kotasuci Madinah hingga kemudian berujung di Nafud. Karenanya retakan sepanjang sekitar 600 kilometer ini lebih dikenal sebagai retakan Makkah-Madinah-Nafud atau Makkah-Madinah-Nafud volcanic line. Lewat retakan inilah magma melimpah ke permukaan tanah dan membentuk sedikitnya empat gunung berapi Hijaz. Dari selatan ke utara, masing-masing adalah Harrat Rahat, Harrat Kurama, Harrat Khaybar dan Harrat Ithnayn. Harrat Rahat menjadi gunung berapi terbesar di jalur retakan ini, bahkan di seantero Semenanjung Arabia. Ia membentang sepanjang 310 kilometer dari Jeddah ke Madinah dengan lebar rata-rata sekitar 75 kilometer. Harrat Rahat pada dasarnya adalah tumpukan lava basaltik yang telah membeku dengan total volume sebesar 2.000 kilometer kubik. Lava sebanyak itu diletuskan secara bertahap lewat 400 saluran magma serta lebih dari 2.000 kerucut skoria sepanjang 10 juta tahun terakhir. Praktis kotasuci Makkah dan Madinah sebenarnya berdiri tepat di tubir gunung berapi raksasa menggetarkan yang memiliki nama lain Harrat Bani Abdullah, atau Harrat Madinah, atau Harrat Rashid, atau Harrat Turrah, atau Harrat el-Medina, atau Harrat er-Raha, atau Jabal Ma’tan, atau Jabal Umm Ruqubah, atau Jabal al-Hurus, atau Jibal Diba’ Al Hurus ini. Dan di ujung utara gunung berapi raksasa inilah Letusan Madinah terjadi dalam 7,5 abad silam.

Gambar 9. Peta Semenanjung Arabia bagian barat khususnya kawasan Hijaz. Nampak gunung-gemunung berapi Arabia (harrat) dengan yang terbesar adalah Harrat Rahat. Praktis kotasuci Makkah dan Madinah berdiri di tubir gunung berapi raksasa ini. Tanda bintang (*) menunjukkan lokasi Letusan Madinah 1256. Aktivitas terakhir gunung-gemunung berapi ini adalah di Harrat Lunayyir, 200 kilometer barat laut kotasuci Madinah. Sumber: Zahrani dkk, 2013.

Gambar 9. Peta Semenanjung Arabia bagian barat khususnya kawasan Hijaz. Nampak gunung-gemunung berapi Arabia (harrat) dengan yang terbesar adalah Harrat Rahat. Praktis kotasuci Makkah dan Madinah berdiri di tubir gunung berapi raksasa ini. Tanda bintang (*) menunjukkan lokasi Letusan Madinah 1256. Aktivitas terakhir gunung-gemunung berapi ini adalah di Harrat Lunayyir, 200 kilometer barat laut kotasuci Madinah. Sumber: Zahrani dkk, 2013.

Letusan Madinah bukanlah akhir dari aktivitas gunung berapi Hijaz. Gunung-gunung berapi unik ini terus aktif bahkan hingga kini. Pada 2009 lalu terjadi lonjakan jumlah gempa vulkanik secara mendadak di Harrat Lunayyir, sebuah gunung berapi Hijaz berukuran kecil yang terletak di barat laut kotasuci Madinah. Selama bulan April hingga Juni 2009 terjadi 40.000 guncangan gempa vulkanik dengan magnitudo antara 2 hingga 5,4 skala Richter. Inilah pertanda sangat jelas bahwa magma basaltik di perutbumi kawasan Hijaz masih tetap berupaya mencari jalan keluar ke permukaan. Pertanda tersebut kian jelas lewat terbentuknya retakan sepanjang 8 kilometer selebar 45 sentimeter. Belajar dari pengalaman Letusan Madinah 7,5 abad silam, otoritas Saudi Arabia tak menyia-nyiakan waktu untuk mengevakuasi sekitar 30.000 orang di kota al-Ays yang ada dalam kompleks gunung berapi ini. Namun tak seperti Harrat Rahat, Harrat Lunayyir ternyata tak kunjung memuntahkan magmanya. Ia urung meletus. Mungkin masih menunggu kesempatan lain di masa depan.

Referensi :

Sudibyo. 2012. Ensiklopedia Fenomena Alam dalam al-Qur’an, Menguak Rahasia Ayat-Ayat Kauniyah. Surakarta: Tinta Medina, cetakan pertama.

Rei. 2014. Bardarbunga: Sorry, Ireland (Update 2x). DailyKos.com, 5 September 2014.

Frimann. 2014. Bardarbunga Daily Update. Iceland Geology, Volcano and Earthquake Activity in Iceland.

al-Zahrani dkk. 2013. Aftershock Sequence Analysis of 19 May, 2009 Earthquake of Lunayyir Lava Flow, Northwest Saudi Arabia. International Journal of the Physical Sciences Vol. 8(7), 23 February 2013, pp. 277-285.

Indonesia ‘Menaklukkan’ Australia (Menyaksikan Letusan Sangeang Api dari Langit)

Sekilas judul tulisan ini kelewat bombastis. Indonesia menaklukkan Australia? Kedua negara tidak sedang dalam keadaan berperang, meski hubungan kita dengan negeri kanguru kerap diterpa gelombang pasang-surut sepanjang sejarah. Pada saat tertentu pasang-surut itu bahkan mencapai titik ekstrimnya. Misalnya kala aksi penyadapan intel Australia terhadap pejabat-pejabat Indonesia terungkap. Jakarta lantas membalasnya dengan memanggil pulang duta besar Indonesia untuk Australia, sebuah tamparan terkeras dalam etika hubungan internasional. Meski demikian belum ada ceritanya militer Indonesia saling berhadap-hadapan dengan Australia dalam teater konfrontasi.

Gambar 1. Laksana ledakan bom nuklir Hiroshima, saat puncak kolom letusan Sangeang Api telah demikian melebar dan membentuk payung/jamur raksasa yang terlihat jelas dari jarak 40 km. Diabadikan oleh M. Taufiqurrahman (twitter @tofifoto) dari pusat kota Bima, Kabupaten Bima (Nusa Tenggara Barat) pada Jumat 30 Mei 2014 sore. Sumber: Taufiqurrahman, 2014.

Gambar 1. Laksana ledakan bom nuklir Hiroshima, saat puncak kolom letusan Sangeang Api telah demikian melebar dan membentuk payung/jamur raksasa yang terlihat jelas dari jarak 40 km. Diabadikan oleh M. Taufiqurrahman (twitter @tofifoto) dari pusat kota Bima, Kabupaten Bima (Nusa Tenggara Barat) pada Jumat 30 Mei 2014 sore. Sumber: Taufiqurrahman, 2014.

Namun penaklukan itu benar adanya, meski dalam bentuk lain yang sungguh tak pernah diduga. Adalah letusan besar Gunung Sangeang Api pada 30 Mei 2014 yang menjadi penyebabnya. Apalagi aktivitas letusan Sangeang Api terus berlanjut hingga dua hari kemudian. Letusan-letusan itu secara akumulatif menyemburkan jutaan meter kubik debu vulkanik ke udara, dalam letusan pertama bahkan mencapai ketinggian sekitar 20.000 meter dpl (dari paras air laut rata-rata), lantas terbawa angin regional ke arah tenggara. Maka debu vulkanik Sangeang Api pun terbawa cukup jauh sampai sejauh sekitar 3.000 km hingga menyerbu udara Australia bagian utara.

Hujan debu yang dialami daratan Australia bagian utara memang tak separah guyuran debu dan pasir yang merejam sebagian propinsi Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur di Indonesia. Namun konsentrasi debu vulkanik Sangeang Api di atas Australia utara tergolong cukup besar dan berpotensi membahayakan lalu lintas penerbangan, baik sipil maupun militer. Di waktu lalu, Australia menyaksikan sendiri bagaimana dampak debu vulkanik terhadap kinerja mesin jet seperti dialami pesawat Boeing-747 British Airways penerbangan 009 (nomor pesawat G-BDXH, kode panggil Speedbird 9, rute London-Auckland) pada 24 Juni 1983. Saat terbang di atas pulau Jawa, pesawat sempat terperangkap dalam kolom debu vulkanik salah satu letusan Gunung Galunggung sehingga terjadi gangguan berat yang sempat mematikan keempat mesinnya. Sehingga pesawat pun terjun bebas dari ketinggian 11.500 meter dpl menuju permukaan Samudera Indonesia (Samudera Hindia) dibawahnya. Beruntung, pada ketinggian lebih rendah satu-persatu mesin jetnya berhasil dinyalakan ulang sehingga pilot berhasil menghindari lautan dan memutuskan untuk mendarat darurat di bandara Halim Perdanakusuma (Jakarta).

Gambar 2. Kiri: pulau Sangeang (puncak Gunung Sangeang Api) yang impresif di tengah-tengah Laut Flores yang permai, diabadikan oleh astronot pesawat ulang-alik Atlantis saat menjalani misi antariksa STS 112 pada 7 hingga 18 Oktober 2001. Kanan: wajah kawah aktif Doro Api dan lingkungan sekitarnya, diabadikan oleh satelit Quickbird dengan warna nyata pada 2 Oktober 2005 dan kemudian diproses oleh LAPAN. Terlihat kubahlava 1985, yang kini telah jebol/hilang dalam letusan 30 Mei 2014 lalu. Sumber: NASA, 2002; LAPAN, 2014.

Gambar 2. Kiri: pulau Sangeang (puncak Gunung Sangeang Api) yang impresif di tengah-tengah Laut Flores yang permai, diabadikan oleh astronot pesawat ulang-alik Atlantis saat menjalani misi antariksa STS 112 pada 7 hingga 18 Oktober 2001. Kanan: wajah kawah aktif Doro Api dan lingkungan sekitarnya, diabadikan oleh satelit Quickbird dengan warna nyata pada 2 Oktober 2005 dan kemudian diproses oleh LAPAN. Terlihat kubahlava 1985, yang kini telah jebol/hilang dalam letusan 30 Mei 2014 lalu. Sumber: NASA, 2002; LAPAN, 2014.

Guna menghindari petaka serupa, maka VAAC (Volcanic Ash Advisory Committee) Darwin pun menerbitkan kode merah bagi ruang udara Australia bagian utara, yang melarang lalu lintas pesawat berawak apapun di sini khususnya untuk penerbangan sipil. Sebagai imbasnya, ratusan penerbangan dari dan ke bandara Darwin pun dibatalkan. Belakangan sejumlah penerbangan lainnya khususnya yang menuju ke Denpasar (Bali), misalnya dari Melbourne, pun turut dibatalkan. Kerugian pun tercetak dan ditaksir mencapai milyaran rupiah. Namun apa boleh buat, hal itu dianggap masih lebih baik ketimbang menjerumuskan lalu lintas udara ke dalam bencana yang bakal menyedot kerugian material jauh lebih besar. Cukup menarik bahwa keputusan ini berdasar atas kerja keras dari langit dalam memantau apa yang terjadi dengan Gunung Sangeang Api dan lingkungannya.

MTSAT-2 dan Landsat-8

Sebelum meletus kemarin, Gunung Sangeang Api telah berulangkali menjadi target menarik untuk dibidik dari langit, baik oleh satelit-satelit penginderaan dan sumberdaya Bumi maupun oleh sejumlah astronot dalam beberapa misi penerbangan antariksa berawak. Ketertarikan itu didasari impresifnya bentuk gunung berapi ini saat dilihat dari langit, yakni sebagai pulau yang membulat yang khas pulau vulkanik. Sejatinya pulau ini memang merupakan puncak sebuah gunung berapi aktif yang menyembul di atas paras air laut.

Gambar 3. Letusan Sangeang Api dalam empat jam pertamanya, diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal inframerah pada resolusi rendah. Pukul 17:00 WITA nampak titik putih mendekati sferis muncul di atas lokasi Sangeang Api (panah kuning), pertanda puncak kolom letusan membumbung tinggi dan mulai melebar membentuk awan payung/jamur raksasa. Dalam tiga jam berikutnya, awan debu vulkanik tersebut terus melebar dan melonjong sembari beringsut ke arah timur-tenggara. Sumber: JMA, 2014.

Gambar 3. Letusan Sangeang Api dalam empat jam pertamanya, diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal inframerah pada resolusi rendah. Pukul 17:00 WITA nampak titik putih mendekati sferis muncul di atas lokasi Sangeang Api (panah kuning), pertanda puncak kolom letusan membumbung tinggi dan mulai melebar membentuk awan payung/jamur raksasa. Dalam tiga jam berikutnya, awan debu vulkanik tersebut terus melebar dan melonjong sembari beringsut ke arah timur-tenggara. Sumber: JMA, 2014.

Letusan Sangeang Api pertama kali terdeteksi oleh satelit Himawari-7 atau dikenal juga sebagai satelit MTSAT-2 (Multifunction Transport Satellite-2). MTSAT-2 adalah satelit cuaca dan komunikasi milik Badan Meteorologi Jepang yang ditempatkan di orbit geostasioner, sehingga memiliki periode revolusi yang sama dengan periode rotasi Bumi yang menjadikannya selalu berada di atas permukaan Bumi yang sama. Dengan berkedudukan di atas Samudera Pasifik, maka satelit ini mampu mengamati kawasan Pasifik, Asia Timur, Asia tenggara dan Australia secara terus-menerus.

Pada resolusi rendah, letusan Sangeang Api pertama kali terlihat di citra MTSAT-2 pada pukul 17:00 WITA kanal inframerah sebagai titik putih yang nyaris membulat di atas pulau Sumbawa bagian timur. Titik putih ini cukup kontras bila dibandingkan dengan lingkungan sekitarnya yang nyaris tak berawan, khususnya di hampir seluruh kepulauan Sunda Kecil dan sebagian pulau Jawa. Dalam jam-jam berikutnya titik putih ini terus melebar dan melonjong untuk kemudian bergerak ke arah tenggara mengikuti angin regional. Dalam resolusi yang lebih tinggi, letusan Sangeang Api pertama kali terlihat di citra MTSAT-2 pada pukul 16:32 WITA, juga sebagai obyek putih mirip awan namun lebih padat. Pemandangan ini mengingatkan pada citra Letusan Kelud 2014 kemarin, hanya saja dimensi awan letusan Sangeang Api nampak lebih kecil. Selain itu juga tak terlihat pola bow shock-wave, yakni pola bergelombang yang disebabkan oleh interaksi tekanan gas vulkanik yang sangat tinggi dengan hembusan angin regional yang mencoba menggeser seluruh debu vulkanik menjauh, seperti halnya yang terjadi pada Letusan kelud 2014. Karena itu untuk sementara dapat dikatakan bahwa skala dan muntahan material vulkanik dalam Letusan Sangeang Api 2014 mungkin lebih kecil dibanding Letusan Kelud 2014, setidaknya menurut citra satelit MTSAT-2.

Gambar 4. Perkembangan letusan Sangeang Api pada 30 Mei 2014 pukul 19:32 WITA, diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal komposit cahaya tampak/inframerah pada resolusi tinggi, dipadukan dengan analisis NOAA/CIMSS Volcanic Ash Height. Nampak debu vulkanik masih terus membumbung dari Gunung Sangeang Api meski letusan telah berlangsung selama 4 jam lebih. Di atas pulau Sumba, debu vulkanik Sangeang Api bahkan membumbung hingga mendekati ketinggian 14.000 meter dpl. Sumber: CIMSS, 2014.

Gambar 4. Perkembangan letusan Sangeang Api pada 30 Mei 2014 pukul 19:32 WITA, diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal komposit cahaya tampak/inframerah pada resolusi tinggi, dipadukan dengan analisis NOAA/CIMSS Volcanic Ash Height. Nampak debu vulkanik masih terus membumbung dari Gunung Sangeang Api meski letusan telah berlangsung selama 4 jam lebih. Di atas pulau Sumba, debu vulkanik Sangeang Api bahkan membumbung hingga mendekati ketinggian 14.000 meter dpl. Sumber: CIMSS, 2014.

Puncak kolom letusan Sangeang Api jauh menembus ke dalam lapisan atmosfer yang lebih tinggi membuat suhunya merosot dramatis hingga di bawah minus 70 derajat Celcius seperti diperlihatkan oleh pengukuran radiometer. Dengan demikian ia telah memasuki lapisan stratosfer. Berbekal fakta tersebut maka NOAA/CIMSS Volcanic Ash Height memperkirakan debu vulkanik Sangeang Api membumbung hingga mencapai ketinggian setidaknya 14.000 meter dpl. Satelit MTSAT-2 juga memperlihatkan letusan Sangeang Api berlangsung berulang-ulang sepanjang 30 Mei 2014 tersebut. Berselang 10 jam setelah letusan pertama yang cukup besar, tepatnya pada 31 Mei 2014 pukul 02:00 WITA, terpantau debu vulkanik dari letusan berikutnya yang lebih kecil. Letusan kedua ini nampaknya telah terjadi setengah jam sebelumnya, seperti dilaporkan PVMBG (Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi). Dan berselang empat jam kemudian, yakni pada pukul 06:00 WITA, terjadi letusan ketiga yang tergolong cukup besar sehingga kembali melontarkan debu vulkaniknya sampai setinggi 14.000 meter dpl.

Gambar 5. Perkembangan letusan Sangeang Api pada 31 Mei 2014 pukul 07:32 WITA, diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal komposit cahaya tampak/inframerah pada resolusi tinggi, dipadukan dengan analisis NOAA/CIMSS Volcanic Ash Height. Nampak debu vulkanik kembali membumbung dari Gunung Sangeang hingga mendekati ketinggian 14.000 meter dpl tepat di atas gunung. Debu vulkanik ini merupakan bagian dari letusan ketiga. Sumber: CIMSS, 2014.

Gambar 5. Perkembangan letusan Sangeang Api pada 31 Mei 2014 pukul 07:32 WITA, diabadikan satelit MTSAT-2 dalam kanal komposit cahaya tampak/inframerah pada resolusi tinggi, dipadukan dengan analisis NOAA/CIMSS Volcanic Ash Height. Nampak debu vulkanik kembali membumbung dari Gunung Sangeang hingga mendekati ketinggian 14.000 meter dpl tepat di atas gunung. Debu vulkanik ini merupakan bagian dari letusan ketiga. Sumber: CIMSS, 2014.

Selain MTSAT-2, letusan Sangeang Api juga dipantau melalui satelit Terra, sebuah satelit penginderaan Bumi yang dimiliki Badan Antariksa AS (NASA), khususnya lewat instrumen MODIS dalam kanal cahaya tampak. Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) memanfaatkan sinyal satelit ini untuk merekonstruksi sejauh mana dampak letusan Sangeang Api. Pada 31 Mei 2014 pukul 10:27 WITA, debu vulkanik Sangeang Api terlihat telah menyelimuti sebagian pulau Sumbawa, seluruh pulau Sumba, Flores dan Rote serta ujung barat daya pulau Timor. Sangeang Api sendiri terlihat masih menyemburkan debu vulkanik ke arah tenggara. Tiga jam kemudian Sangeang Api terlihat sudah tak menyemburkan debu vulkanik lagi, namun kawasan yang terselimuti debu vulkanik justru meluas.

Gambar 6. Panorama sebagian kepulauan Nusa tenggara dalam dua kesempatan berbeda, diabadikan oleh instrumen MODIS pada satelit Terra dan kemudian diproses oleh LAPAN, masing-masing pada 31 Mei 2014 pukul 10:27 WITA dan 13:22 WITA. Pada pukul 10:27 WITA, nampak Gunung Sangeang Api menyemburkan debu vulkanik pekat ke arah tenggara, dengan sebaran debu vulkanik menyelimuti sebagian pulau Sumbawa, hampir seluruh pulau Flores, seluruh pulau Sumba dan Rote serta ujung barat daya pulau Timor. Pada pukul 13:22 WITA, semburan debu vulkanik yang sama sudah tak terpantau, namun luas kawasan yang terselimuti debu vulkanik justru makin membesar. Sumber: LAPAN, 2014.

Gambar 6. Panorama sebagian kepulauan Nusa tenggara dalam dua kesempatan berbeda, diabadikan oleh instrumen MODIS pada satelit Terra dan kemudian diproses oleh LAPAN, masing-masing pada 31 Mei 2014 pukul 10:27 WITA dan 13:22 WITA. Pada pukul 10:27 WITA, nampak Gunung Sangeang Api menyemburkan debu vulkanik pekat ke arah tenggara, dengan sebaran debu vulkanik menyelimuti sebagian pulau Sumbawa, hampir seluruh pulau Flores, seluruh pulau Sumba dan Rote serta ujung barat daya pulau Timor. Pada pukul 13:22 WITA, semburan debu vulkanik yang sama sudah tak terpantau, namun luas kawasan yang terselimuti debu vulkanik justru makin membesar. Sumber: LAPAN, 2014.

Sehari berikutnya (1 Juni 2014), LAPAN kembali memantau Gunung Sangeang Api dengan memanfaatkan sinyal satelit penginderaan Bumi lainnya, yakni Landsat-8 yang dioperasikan oleh Badan Survei Geologi AS (USGS). Pada kanal cahaya tampak, berhasil diperoleh citra Gunung Sangeang Api dalam warna nyata. Gunung itu terlihat masih menyemburkan asap tebal namun kini berwarna keputihan ke arah barat-barat daya, atau berkebalikan arah dibanding saat letusan pertamanya. Jejak hempasan awan panas letusan pun terlihat di sisi selatan dan tenggara. Luncuran awan panas ke arah tenggara bahkan sampai ke bibir pantai dan nampaknya terus masuk ke dalam Laut Flores. Meski demikian volumenya mungkin cukup kecil sehingga tak mampu membangkitkan usikan air laut dalam bentuk tsunami.

Gambar 7. Pulau Sangeang (puncak Gunung Sangeang Api), diabadikan oleh satelit Landsat 8 pada 1 Juni 2014 dan kemudian diproses oleh LAPAN. Nampak debu vulkanik bercampur gas vulkanik masih menyembur dari kawah Doro Api, memastikan bahwa pusat Letusan Sangeang Api 2014 memang bersumber dari kawah tersebut. Debu dan gas vulkanik berhembus ke barat, atau berlawanan arah dibanding letusan pertama dua hari sebelumnya. Nampak sisi tenggara gunung berwarna abu-abu, pertanda telah terendapkannya material letusan di sana sebagai awan panas yang meluncur jauh hingga menyentuh bibir pantai. Sumber: LAPAN, 2014.

Gambar 7. Pulau Sangeang (puncak Gunung Sangeang Api), diabadikan oleh satelit Landsat 8 pada 1 Juni 2014 dan kemudian diproses oleh LAPAN. Nampak debu vulkanik bercampur gas vulkanik masih menyembur dari kawah Doro Api, memastikan bahwa pusat Letusan Sangeang Api 2014 memang bersumber dari kawah tersebut. Debu dan gas vulkanik berhembus ke barat, atau berlawanan arah dibanding letusan pertama dua hari sebelumnya. Nampak sisi tenggara gunung berwarna abu-abu, pertanda telah terendapkannya material letusan di sana sebagai awan panas yang meluncur jauh hingga menyentuh bibir pantai. Sumber: LAPAN, 2014.

Sementara Biro Meteorologi Australia khususnya VAAC Darwin memantau letusan Sangeang Api secara menerus dengan memanfaatkan satelit MetOp-A dan MetOp-B, sepasang satelit cuaca milik organisasi Eropa untuk satelit-satelit meteorologi (Eumetsat). Instrumen yang digunakan pada satelit tersebut terutama adalah GOME, yang aslinya digunakan untuk memantau distribusi lapisan Ozon di stratosfer secara kontinu. Namun dalam kasus letusan gunung berapi, GOME juga bisa dimanfaatkan untuk merekam pergerakan aerosol sulfat, yakni gas sulfurdioksida yang lantas bereaksi dengan uap air di atmosfer membentuk butir-butir asam sulfat yang bersifat koloid. Dengan kata lain instrumen GOME pun berkemampuan mendeteksi pergerakan debu vulkanik letusan sebuah gunung berapi dengan lebih baik dibanding instrumen/kamera yang bekerja kanal cahaya tampak.

Hingga 1 Juni 2014, instrumen GOME satelit MetOp-A dan MetOp-B secara berkesinambungan memperlihatkan bahwa aerosol sulfat letusan Sangeang Api masih terbentuk. Aerosol tersebut memang menyebar jauh ke arah timur dan tenggara hingga mencapai daratan Australia. Namun Konsentrasi aerosol sulfat terbesar ada di atas pulau Timor. Sekilas kuantitas aerosol sulfat letusan Sangeang Api memang jauh lebih lemah ketimbang letusan Kelud. Sehingga menguatkan dugaan yang telah terbentuk melalui observasi satelit MTSAT-2, bahwa Letusan Sangeang Api 2014 memang menyemburkan material vulkanik dalam jumlah lebih kecil ketimbang Letusan Kelud 2014.

Gambar 8. Sebaran aerosol sulfat letusan Sangeang Api, diabadikan oleh instrumen GOME pada satelit MetOp-A dan MetOp-B pada 1 Juni 2014. Nampak aerosol tersebar jauh hingga mencapai daratan Australia bagian utara, yang memaksa ditutupnya bandara Darwin untuk sementara. Panah merah dan kurva lonjong dengan garis merah putus-putus menunjukkan estimasi bilamana arah angin regional pada saat letusan terjadi menuju ke barat-barat laut, yang bakal membuat pulau Jawa terselimuti debu vulkanik. Sumber: Eumetsat, 2014.

Gambar 8. Sebaran aerosol sulfat letusan Sangeang Api, diabadikan oleh instrumen GOME pada satelit MetOp-A dan MetOp-B pada 1 Juni 2014. Nampak aerosol tersebar jauh hingga mencapai daratan Australia bagian utara, yang memaksa ditutupnya bandara Darwin untuk sementara. Panah merah dan kurva lonjong dengan garis merah putus-putus menunjukkan estimasi bilamana arah angin regional pada saat letusan terjadi menuju ke barat-barat laut, yang bakal membuat pulau Jawa terselimuti debu vulkanik. Sumber: Eumetsat, 2014.

Dampak

Berselang 3 hari pasca letusan pertamanya, Gunung Sangeang Api berangsur-angsur mereda. Semburan asap dan debu vulkanik memang masih terjadi berkali-kali, namun kini dengan tekanan jauh lebih lemah. Sehingga asap dan debu hanya menyembur hingga beberapa ratus meter saja di atas kawah Doro Api. Hujan debu juga sudah tidak terjadi lagi, baik di Kabupaten Bima maupun kabupaten-kabupaten di Nusa Tenggara yang tepat ada di sebelah tenggara Gunung Sangeang Api seperti Kabupaten Manggarai, Manggarai Barat dan Sumba Timur.

Meski mengejutkan dan tergolong besar, namun letusan Sangeang Api ternyata tidak diikuti dengan pengungsian penduduk khususnya yang bertempat-tinggal di Kecamatan Wera (Kabupaten Bima) yang menjadi lokasi terdekat ke gunung. Sebab selain sebagai gunung berapi laut, kawah aktif Gunung Sangeang Api juga berjarak cukup besar terhadap kampung Sangeang Darat sebagai pemukiman terdekat, yakni hampir 20 km. Sementara dalam status Siaga (Level III), PVMBG menetapkan daerah terlarang bagi Gunung Sangeang adalah hingga radius 5 km saja dari kawah aktif. Pada Sabtu 31 Mei 2014, sekitar 3.000 orang memang mengungsi secara mandiri ke perbukitan setelah letusan kedua dan ketiga terjadi, namun lebih didasari kehawatiran akan timbulnya tsunami. Kekhawatiran ini memang beralasan mengingat citra Landsat-8 memperlihatkan sebagian material vulkanik Letusan Sangeang Api 2014 meluncur sebagai awan panas letusan ke arah tenggara hingga menjangkau bibir pantai. Namun dengan material awan panas yang kecil, tsunami yang dikhawatirkan seperti diperlihatkan Letusan Krakatau 1883 maupun Letusan Tambora 1815 tidak terjadi. Pengungsian mandiri ini sekaligus memperlihatkan bahwa penduduk telah cukup memahami potensi bencana Gunung Sangeang Api.

Setelah dievaluasi lebih lanjut, Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) menyatakan meskipun cukup besar namun letusan ini tidak menimbulkan korban jiwa. Penduduk yang sempat disangka hilang saat berladang di pulau Sangeang akhirnya berhasil ditemukan dalam kondisi selamat. Namun meski tiada pengungsi, dampak letusan Sangeang Api di Kabupaten Bima cukup telak. Selain membuat bandara Bima sempat ditutup (meski akhirnya dibuka kembali pada 1 Juni 2014), ribuan penduduk pun terpapar debu vulkanik yang lumayan pekat. Selain menyebabkan gangguan pernafasan ringan, paparan debu vulkanik juga mencemari sumber air setempat.

Bagaimanapun, patut disyukuri bahwa letusan Sangeang Api 2014 ini tidak menghamburkan debunya ke arah yang berlawanan. Andaikata angin regional pada Jumat sore 30 Mei 2014 itu mengarah ke barat-barat daya, maka niscaya debu vulkanik Sangeang Api akan menyelimuti hingga ke pulau Jawa. Meski tak sedahsyat horor akibat Letusan Kelud 2014, namun paparan debu vulkanik Sangeang Api tersebut jelas bakal bisa melumpuhkan bandara-bandara sibuk di pulau Jawa. Jika hal itu terjadi, lalu lintas udara dari dan ke pulau Jawa akan lumpuh untuk sementara dan berakibat pada kerugian yang luar biasa besar.

Referensi :

CIMSS. 2014. Eruption of the Sangeang Api volcano in Indonesia.

NASA. 2002. The Gateway to Astronaut Photography of Earth. NASA Earth Observatory Laboratory.

Volcano Planet. 2014. Sangeang Api Latest, 1 June 2014.

Pusdatin BNPB. 2014. Ribuan Warga Terdampak Abu Gunung Sangeang Api Membutuhkan Masker. Badan Nasional Penanggulangan Bencana.

LAPAN. 2014. Letusan Gunungapi Sangeang Api. Respon Tanggap Darurat Bencana Berbasis Satelit, Kedeputian Penginderaan Jauh, Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional.

Sudibyo. 2014. Mengamati Letusan Kelud dari Angkasa. Majalah Geomagz, vol. 4 no. 1, Maret 2014, hal. 33-35.

Gerhana Bulan Total, Pemanasan Global dan Letusan Gunung Berapi

Gerhana Bulan Total 15 April 2014 usai sudah. Citra-citra mengagumkan dan eksotis Bulan dalam setiap tahap gerhananya mulai muncul dari berbagai tempat. Indonesia, khususnya bagian timur sejatinya pun tercakup ke dalam wilayah gerhana pada zona umbra yang sama dengan Jepang dan Australia (sebagian), yang sama-sama berada di pesisir Samudera Pasifik bagian barat. Yakni sama-sama hanya mengalami separuh tahap gerhana karena sisanya telah terjadi sebelum Bulan terbit.

Gambar 1. Atas: peta global wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dengan B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit yang mencakup sebagian Asia timur dan tenggara (termasuk Indonesia) dan Australia. NSW = New South Wales, lokasi dimana salah satu citra gerhana dari wilayah B1 diperoleh. Bawah: Bulan pasca puncak gerhana, berdampingan dengan Mars di sebelah kiri dan bintang terang Spica diatasya, diabadikan oleh Alan Dyer dari tepian Danau Macquarie, negara bagian New South Wales (Australia). Sumber: Sudibyo, 2014; Dyer, 2014.

Gambar 1. Atas: peta global wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dengan B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit yang mencakup sebagian Asia timur dan tenggara (termasuk Indonesia) dan Australia. NSW = New South Wales, lokasi dimana salah satu citra gerhana dari wilayah B1 diperoleh. Bawah: Bulan pasca puncak gerhana, berdampingan dengan Mars di sebelah kiri dan bintang terang Spica diatasya, diabadikan oleh Alan Dyer dari tepian Danau Macquarie, negara bagian New South Wales (Australia). Sumber: Sudibyo, 2014; Dyer, 2014.

Namun sejauh ini belum ada satupun citra Gerhana Bulan Total itu yang berasal dari Indonesia. Ketiadaan ini dapat dipahami mengingat sangat jarangnya astronom amatir maupun komunitas astronomi yang bertempat di Indonesia bagian timur. Maka meskipun kota Jayapura (Papua) secara teoritis dapat menikmati gerhana yang kasat mata (tahap umbra) selama 54 menit terhitung semenjak terbenamnya Matahari, nampaknya tak ada yang melakukan observasi di sana. Apalagi di Ambon (Maluku) yang hanya mengalami gerhana kasat mata selama 5 menit saja sejak terbenamnya Matahari (secara teoritis), maka dalam praktiknya observasi pun sulit dilakukan seiring waktu yang singkat meskipun terdapat komunitas Amboina Astronomy Club di sana. Pun demikian halnya di Jepang.

Hanya di Australia bagian timur, tepatnya kawasan New South Wales, sejumlah citra gerhana berhasil diperoleh. Ini memang kontras sekali dibandingkan dengan banjir citra gerhana dari pesisir timur Samudera Pasifik, seperti dari Amerika Serikat, Canada, Meksiko, Brazil dan sejumlah negara lainnya. Bagaimanapun, secara global dapat diketahui bahwa pada saat puncak gerhana terjadi, yakni saat totalitas berlangsung, cakram Bulan tak benar-benar gelap. Melainkan tetap benderang meski seakan mengenakan jubah kemerah-merahan transparan menyerupai darah. Bulan yang kemerah-merahan di kala puncak gerhana ini menjadi penanda bahwa atmosfer kita relatif bersih dari aerosol sulfat meskipun baru saja terjadi letusan Gunung Kelud pada 13 Februari 2014 lalu. Dalam kurun setidaknya tiga dasawarsa terakhir, atmosfer yang bebas dari aerosol sulfat memiliki makna lain, yakni bahwa Bumi terus memanas seiring peristiwa pemanasan global yang melaju tanpa rem.

Aerosol

Gambar 2. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana berkas sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat sampai ke permukaan Bulan setelah melewati atmosfer Bumi, meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2013 dengan modifikasi seperlunya.

Gambar 2. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana berkas sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat sampai ke permukaan Bulan setelah melewati atmosfer Bumi, meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2013 dengan modifikasi seperlunya.

Mungkin kita beranggapan kala sebuah gerhana Bulan total terjadi, sinar Matahari yang jatuh ke permukaan Bulan akan benar-benar terhalangi Bumi. Sehingga Bulan akan benar-benar gelap akibat tak menerima secercah sinar Matahari sedikitpun. Sesungguhnya tidak demikian. Kala posisi Bumi berada di antara antara Bulan dan Matahari dalam konfigurasi gerhana Bulan total, yang benar-benar terblokir hanyalah sinar Matahari langsung. Sementara sinar Matahari tak langsung, yakni berkas sinar yang lebih dulu melewati atmosfer Bumi, masih dapat mencapai permukaan Bulan setelah mengalami pembiasan oleh lapisan-lapisan atmosfer. Namun atmosfer Bumi membuat berkas-berkas sinar Matahari ini harus mengalami hamburan dan serapan oleh molekul-molekul udara, uap air dan ozon, khususnya pada cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek (warna kebiru-biruan). Sehingga intensitas sinar Matahari yang diteruskan atmosfer menuju ke Bulan di kala puncak gerhana adalah jauh lebih rendah dibanding semula dan didominasi cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang (warna kemerah-merahan).

Fenomena ini sudah dipahami Johannes Kepler semenjak fajar astronomi modern bersemi lebih dari 4 abad silam seperti tertera dalam “Astronomiae pars Optica” (1604). Inilah penyebab mengapa dalam puncak gerhana, Bulan tetap terlihat meski jauh lebih redup dibanding Bulan purnama pada umumnya dan berwarna kemerah-merahan layaknya dilaburi darah. Meski nampak redup bagi kita, namun untuk ukuran benda langit maka Bulan pada saat puncak gerhana tergolong benderang dengan magnitudo semu bisa mendekati -3 atau lebih cerlang ketimbang Jupiter. Di saat yang sama, andaikata kita sedang berada di Bulan pada saat yang sama dan memandang ke arah Bumi, maka Bumi pun tak benar-benar gelap sepenuhnya melainkan nampak dikelilingi lingkaran berwarna kemerah-merahan laksana pemandangan kala puncak gerhana Matahari cincin. Bukti fotografisnya pertama kali muncul pada 1967 berdasarkan citra wahana pendarat Surveyor 3 milik NASA (AS), disusul kemudian dengan citra wahana pengorbit Kaguya milik JAXA (Jepang) pada 2009.

Gambar 3. Bumi terlihat bercincin jika dilihat dari Bulan pada sat-saat puncak gerhana Bulan total, sebagaimana diabadikan wahana pendarat Surveyor 3 pada 1967 (kiri) dan wahana pengorbit Kaguya pada 2009 (kanan). Sumber: NASA, 2003; JAXA, 2009.

Gambar 3. Bumi terlihat bercincin jika dilihat dari Bulan pada sat-saat puncak gerhana Bulan total, sebagaimana diabadikan wahana pendarat Surveyor 3 pada 1967 (kiri) dan wahana pengorbit Kaguya pada 2009 (kanan). Sumber: NASA, 2003; JAXA, 2009.

Persoalannya, atmosfer Bumi tidak selalu bertingkah laku demikian pada setiap peristiwa gerhana Bulan total. Jika atmosfer dalam kondisi “kotor,” yakni dipenuhi oleh aerosol sulfat, transmisi sinar Matahari melalui atmosfer Bumi akan sangat terganggu. Maka berkas sinar Matahari yang sempat diteruskan ke Bulan pada saat puncak gerhana akan memiliki intensitas jauh lebih rendah dibanding dalam kondisi atmosfer “bersih.” Sebab aerosol sulfat merupakan penyerap sinar Matahari yang sangat efektif sehingga dijuluki sebagai tabir surya. Hanya ada tiga peristiwa yang sanggup membuat atmosfer dilimpahi aerosol sulfat dalam jumlah besar, yakni perang nuklir habis-habisan, letusan besar/dahyat gunung berapi dan tumbukan benda langit (komet/asteroid) berdiameter besar.

Dua yang terakhir merupakan peristiwa alamiah. Dan di antara keduanya, kekerapan letusan besar/dahsyat gunung berapi jauh lebih tinggi ketimbang tumbukan benda langit berdiameter besar. Karena itu kelimpahan aerosol sulfat di atmosfer kerap dihubungkan dengan aktivitas gunung berapi. Dimana letusan menghamburkan gas belerang (SO2), sebagai salah satu komponen gas vulkanik, dalam jumlah besar ke atmosfer. Selanjutnya terjadilah reaksi dengan butir-butir uap air dan gas oksigen sehingga terbentuk tetes-tetes asam sulfat yang bersifat koloid sehingga berbentuk aerosol. Aerosol sulfat tak hanya bertebaran di dalam lapisan troposfer saja, melainkan juga membumbung tinggi dan merata di dalam lapisan stratosfer. Aerosol sulfat yang memasuki lapisan stratosfer tak bisa dijangkau proses-proses cuaca sehingga tak turut lurut di kala hujan. Ia akan bertahan hingga beberapa tahun lamanya sebelum gravitasi Bumi secara perlahan-lahan memaksanya turun ke dalam lapisan troposfer dan kemudian jatuh kembali ke permukaan Bumi bersama dengan air hujan.

Penyerapan sinar Matahari yang ditransimisikan atmosfer Bumi menuju Bulan berimplikasi pada lebih gelap/redupnya Bulan di kala puncak gerhana. Warna merah darahnya yang khas pun bahkan bisa lenyap, digantikan oleh warna-warna yang lebih pucat. Secara umum, semakin besar kuantitas aerosol sulfat dalam atmosfer, maka Bulan pun semakin redup di kala puncak gerhananya sehingga kecerlangannya semakin kecil. Dengan mengukur kecerlangan Bulan pada saat puncak gerhana dengan menggunakan instrumen fotometer atau sejenisnya dan membandingkannya dengan kecerlangan Bulan yang diperhitungkan dalam kondisi atmosfer “bersih” (tutupan awan diasumsikan 50 %), maka kuantitas aerosol sulfat di atmosfer yang diistilahkan sebagai AOD (aerosol optical depth) dan dinyatakan dalam parameter tau dapat diketahui. Secara umum besarnya nilai AOD setara dengan penurunan magnitudo semu Bulan di puncak gerhana relatif terhadap kondisi serupa kala atmosfer “bersih” dibagi 40.

Gambar 4. Dramatisnya perbedaan panorama atmosfer Bumi pada situasi saat normal/bersih (kiri) dan "kotor" (kanan), diabadikan melalui pesawat ulang-alik. O = lapisan ozon dan Cb = puncak awan cumulonimbus (awan hujan). Pada saat "kotor", nampak terlihat adanya aerosol sulfat (A) yang membentuk lapisan ganda di bawah lapisan ozon, jauh di ketinggian stratosfer. Sumber: NASA, 1992 & 1997.

Gambar 4. Dramatisnya perbedaan panorama atmosfer Bumi pada situasi saat normal/bersih (kiri) dan “kotor” (kanan), diabadikan melalui pesawat ulang-alik. O = lapisan ozon dan Cb = puncak awan cumulonimbus (awan hujan). Pada saat “kotor”, nampak terlihat adanya aerosol sulfat (A) yang membentuk lapisan ganda di bawah lapisan ozon, jauh di ketinggian stratosfer. Sumber: NASA, 1992 & 1997.

Pemanasan Global

Bulan sangat redup di kala puncak gerhana telah disadari pasca Letusan Tambora 1815 yang bersumber ddari Gunung Tambora, pulau Sumbawa (Indonesia). Letusan Tambora 1815 melepaskan 150 kilometer kubik material vulkanik (skala 7 VEI) dan berdampak global dalam bentuk kacau-balaunya cuaca di segenap penjuru dengan segala imbasnya bagi peradaban manusia saat itu. Namun bukti fotografisnya baru muncul pasca Letusan Krakatau 1883, yang bersumber dari Gunung Krakatau di Selat Sunda (juga di Indonesia). Meski lebih kecil dengan volume material vulkanik yang dimuntahkan ‘hanya’ 20 kilometer kubik (skala 6 VEI), mulai berkembangnya teknologi fotografi memungkinkan Gerhana Bulan Total pasca letusan diabadikan, yakni pada 4 Oktober 1884 dan 28 Januari 1888. Namun pengukuran AOD secara menerus dengan memanfaatkan peristiwa gerhana Bulan total baru mulai berlangsung semenjak 1963, yakni pasca Letusan Agung 1963 yang bersumber dari Gunung Agung di pulau Bali (juga di Indonesia). Letusan Krakatau 1883 menghasilkan nilai AOD maksimum 0,13 yang setara dengan penurunan magnitudo semu Bulan sebesar 5,2. Sementara Letusan Agung 1963 menghasilkan nilai AOD maksimum 0,1 yang setara dengan penurunan magnitudo semu sebesar 4,0.

Apa sih pentingnya mengetahui nilai AOD ?

Aerosol sulfat berlimpah yang bercokol dalam lapisan stratosfer sebagai tabir surya tak hanya menyerap sinar Matahari yang seharusnya ditransmisikan menuju Bulan di puncak gerhana, namun juga menyerap sinar Matahari yang hendak menuju permukaan Bumi. Penyerapan ini menjadikan intensitas penyinaran Matahari di permukaan Bumi menjadi menurun dibanding normalnya. Konsekuensinya suhu rata-rata permukaan Bumi pun turut menurun, fenomena yang dikenal sebagai pendinginan global. Besarnya penurunan suhu berbanding lurus dengan nilai AOD, dimana setiap kenaikan nilai AOD sebesar 0,1 akan berimplikasi pada penurunan suhu (pendinginan global) sebesar 0,4 derajat Celcius. Dengan rumusan ini maka dapat diketahui bahwa Letusan Krakatau 1883 berdampak pada penurunan suhu 0,5 derajat Celcius. Sedangkan Letusan Agung 1963 berdampak pada penurunan suhu 0,4 derajat Celcius.

Gambar 5. Dramatisnya wajah Bulan sesaat setelah puncak gerhana Bulan total pasca Letusan Krakatau 1883. Saat Gerhana Bulan Total 4 Oktober 1884 (kiri), atmosfer masih mengandung aerosol sulfat Krakatau dalam jumlah berlimpah sehingga menyebabkan Bulan cukup redup pasca puncak gerhananya. Aerosol sulfat Krakatau bertahan di atmosfer hingga 4 tahun pasca letusan sebelum kemudian berjatuhan lagi ke permukaan Bumi secara bertahap. Maka pada Gerhana Bulan Total 28 Januari 1888, Bulan relatif lebih terang dan berwarna kemerah-merahan karena atmosfer sudah bersih kembali. Sumber: Keen, 2013.

Gambar 5. Dramatisnya wajah Bulan sesaat setelah puncak gerhana Bulan total pasca Letusan Krakatau 1883. Saat Gerhana Bulan Total 4 Oktober 1884 (kiri), atmosfer masih mengandung aerosol sulfat Krakatau dalam jumlah berlimpah sehingga menyebabkan Bulan cukup redup pasca puncak gerhananya. Aerosol sulfat Krakatau bertahan di atmosfer hingga 4 tahun pasca letusan sebelum kemudian berjatuhan lagi ke permukaan Bumi secara bertahap. Maka pada Gerhana Bulan Total 28 Januari 1888, Bulan relatif lebih terang dan berwarna kemerah-merahan karena atmosfer sudah bersih kembali. Sumber: Keen, 2013.

Pendinginan global akibat letusan besar/dahsyat gunung berapi memang dapat menyebabkan malapetaka berskala luas, seperti terlihat dalam Letusan Tambora 1815. Namun bagi Bumi yang sudah mulai memanas semenjak revolusi industri seiring eksploitasi bahan bakar fosil secara massif beserta dengan emisi gas-gas rumah kaca dalam jumlah besar, pendinginan global itu adalah rahmat tersembunyi yang ditunggu-tunggu. Karena pendinginan global mampu mengurangi kuantitas pemanasan global meski hanya untuk sejenak. Dengan kata lain, letusan besar/dahsyat gunung berapi merupakan faktor yang turut mengerem laju kenaikan suhu rata-rata permukaan Bumi akibat aktivitas manusia, tanpa harus disertai intervensi apapun.

Fakta tersebut dapat dilihat pada pengukuran menerus semenjak 1979 hingga kini. Pada periode 1979 hingga 1995, Bumi direjam oleh serangkaian letusan besar gunung berapi, misalnya Letusan St Helena 1980, Letusan el-Chichon 1982 dan puncaknya adalah Letusan Pinatubo 1991. Letusan St Helena 1980 bersumber dari Gunung St Helena di negara bagian Washington (AS), yang melepaskan 1 kilometer kubik material vulkanik (skala 5 VEI). Sementara Letusan el-Chichon 1985 bersumber dari Gunung el-Chichon (Meksiko) yang melepaskan 2 kilometer kubik material vulkanik (skala 5 VEI). Dan Letusan Pinatubo 1991 bersumber dari Gunung Pinatubo (Filipina) yang melepaskan 10 kilometer kubik material vulkanik (skala 6 VEI). Di antara letusan-letusan besar tersebut patut disebut juga letusan yang sedikit lebih kecil seperti Letusan Galunggung 1982-1983 yang bersumber dari Gunung Galunggung (Indonesia) dengan volume material vulkanik sekitar 0,4 kilometer kubik (skala 4 VEI).

Letusan-letusan tersebut menyebabkan atmosfer Bumi relatif “kotor” seperti terlihat pada nilai AOD rata-rata yang sebesar 0,035. Pasca Pinatubo, tak ada lagi letusan besar/dahsyat gunung berapi hingga saat ini kecuali sejumlah letusan berskala 4 VEI seperti misalnya Letusan Eyjafjallajokull 2010 dan Letusan Merapi 2010. Maka pada periode 1996 hingga 2012, atmosfer Bumi relatif lebih bersih seperti terlihat pada nilai AOD rata-rata sebesar 0,002. Dengan demikian terjadi perubahan nilai sebesar minus 0,033 yang berkorelasi dengan peningkatan suhu 0,13 derajat Celcius. Pada saat yang sama terjadi pula penambahan kuantitas gas-gas rumah kaca yang berkontribusi pada peningkatan suhu 0,11 derajat Celcius. Dari gas-gas rumah kaca tersebut, gas karbondioksida (CO2) saja berkontribusi pada peningkatan suhu 0,08 derajat Celcius. Maka terhitung pada tahun 2012 telah terjadi peningkatan suhu total sebesar 0,27 derajat Celcius dibanding situasi tahun 1995. Separuh diantaranya akibat kian bersihnya atmosfer seiring nihilnya letusan besar/dahsyat gunung berapi.

Kelud

Bagaimana dengan Gerhana Bulan Total 15 April 2014 ?

Tepat dua bulan sebelumnya terjadi Letusan Kelud 2014 yang bersumber di Gunung Kelud, Jawa Timur (Indonesia). Sedikitnya 0,12 kilometer kubik (120 juta meter kubik) material vulkanik dimuntahkan Gunung Kelud dalam letusan bertipe Plinian dan disemburkan hingga setinggi 26 km dari paras laut (dpl). Di atas kertas letusan ini memproduksi 1,4 juta ton aerosol, yang akan berkorelasi dengan nilai AOD maksimum sebesar 0,009. Nilai tersebut sedikit lebih besar dibanding nilai AOD rata-rata periode 1996-2012 yang sebesar 0,002.

Gambar 6. Kiri: dinamika suhu permukaan Bumi secara global dalam periode 1979 hingga 2012, relatif terhadap rata-ratanya dalam 34 tahun terakhir. Batang biru menunjukkan penurunan suhu (suhu lebih rendah dibanding rata-rata), sementara batangmerah adalah kenaikan suhu (suhu lebih tinggi dibanding rata-rata). Kanan: dinamika suhu permukaan Bumi oleh pengaruh aerosol sulfat akibat Letusan el-Chichon 1982 dan Letusan Pinatubo 1991. Sumber: NOAA, 2012 dalam Keen, 2013.

Gambar 6. Kiri: dinamika suhu permukaan Bumi secara global dalam periode 1979 hingga 2012, relatif terhadap rata-ratanya dalam 34 tahun terakhir. Batang biru menunjukkan penurunan suhu (suhu lebih rendah dibanding rata-rata), sementara batangmerah adalah kenaikan suhu (suhu lebih tinggi dibanding rata-rata). Kanan: dinamika suhu permukaan Bumi oleh pengaruh aerosol sulfat akibat Letusan el-Chichon 1982 dan Letusan Pinatubo 1991. Sumber: NOAA, 2012 dalam Keen, 2013.

Dengan AOD maksimum 0,009 maka perubahan magnitudo semu Bulan pada saat puncak gerhananya secara teoritis sebesar 0,4. Kecuali menggunakan fotometer, perubahan magnitudo semu ini sangat sulit diidentifikasi secara kasat mata. Karena itu citra-citra Bulan pada saat puncak gerhana yang tersaji pada saat ini selalu memperlihatkan Bulan berwarna kemerah-merahan dan relatif terang. Dan bila nilai AOD maksimum dibandingkan dengan nilai AOD rata-rata periode 1996-2012, nyatalah bahwa di atas kertas terjadi perubahan sebesar 0,007. Secara teoritis perubahan tersebut bakal berkorelasi dengan penurunan suhu 0,03 derajat Celcius. Penurunan suhu ini cukup kecil sehingga mungkin tak signifikan dalam berhadapan dengan laju pemanasan global. Namun itu semua masih perlu diselidiki lebih lanjut.

Terlepas apapun hasilnya, cukup mengagumkan bahwa peristiwa Gerhana Bulan Total tak hanya sekedar peristiwa langit yang mengesankan. Namun ia juga sarat manfaat. Kini manfaatnya bertambah satu, dimana Gerhana Bulan Total memungkinkan kita untuk mengukur kualitas atmosfer Bumi dalam hubungannya dengan perubahan iklim dalam rupa pemanasan maupun pendinginan global.

Referensi:

1. Keen. 2013. Earth (and Lunar) Based Observations of Volcanic Emmissions to the Stratosphere, an Update through 2011. NOAA Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Annual Conference, May 21-22, 2013.

2. Hofmann dkk. 2003. Surface-based Observations of Volcanic Emission to the Stratosphere. Volcanism & the Earth’s Atmosphere, Geophysical Monograph 139, American Geophysical Union.

Catatan : ditulis juga di Langitselatan.

Update: Gerhana Bulan Total 15 April 2014 ternyata berhasil diamati di Jayapura (Indonesia), simak di sini.

Gerhana Bulan Total 15 April 2014 dan Letusan Gunung Kelud

Catat hari dan tanggalnya: Selasa 15 April 2014. Inilah saat dua raksasa langit kembali menyejajarkan diri dalam satu garis lurus dari segenap arah, setidaknya dalam perspektif kita yang tinggal di Bumi. Keduanya adalah Bulan dan Matahari. Dan planet biru tempat tinggal kita pun tak mau kalah, juga menempatkan dirinya di garis lurus yang sama dengan menyelipkan diri di antara Bulan dan Matahari. Saat hal itu terjadi, praktis Bulan (yang sedang menyandang status purnama) mendadak kehilangan pancaran sinar Matahari kearahnya untuk sementara. Inilah Gerhana Bulan, peristiwa langit yang sarat makna baik dari sisi ilmiah, agama maupun budaya.

Gambar 1. Wajah Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972. Berlawanan dengan persepsi umum, pada saat puncak Gerhana Bulan Total, cakram Bulan tak sepenuhnya lenyap dari pandangan mata melainkan hanya lebih redup dan diselubungi warna kemerahan (merah darah). Sumber: Keen, 2008.

Gambar 1. Wajah Bulan dalam puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972. Berlawanan dengan persepsi umum, pada saat puncak Gerhana Bulan Total, cakram Bulan tak sepenuhnya lenyap dari pandangan mata melainkan hanya lebih redup dan diselubungi warna kemerahan (merah darah). Sumber: Keen, 2008.

Sebuah peristiwa gerhana Bulan pada dasarnya terjadi seiring perputaran Bulan mengelilingi Bumi dalam orbitnya yang tidak berimpit dengan ekliptika (bidang orbit Bumi dalam mengelilingi Matahari), melainkan menyudut (berinklinasi). Inklinasi orbit Bulan adalah sebesar 5 derajat. Inilah yang menyebabkan Bulan tak selalu mengalami gerhana Bulan di setiap kesempatan purnamanya. Hanya pada saat-saat tertentu dimana Bulan purnama menempati salah satu dari kedua titik nodalnya, yakni titik potong orbit Bulan terhadap ekliptika, sajalah gerhana Bulan bisa terjadi. Seiring revolusi Bulan mengelilingi Bumi, maka titik-titik nodalnya pun turut mengalami revolusi. Namun setiap 6.585,3 hari sekali titik nodal tersebut akan kembali menempati posisi yang hampir sama sehingga bila terjadi gerhana Bulan maka geometri gerhananya pun hampir sama. Inilah siklus Saros. Maka dapat dikatakan bahwa Gerhana Bulan 15 April 2014 merupakan perulangan dari peristiwa 18 tahun 11 1/3 hari silam, yakni Gerhana Bulan 4 April 1996.

Indonesia

Gambar 2. Diagram sederhana sebuah Gerhana Bulan. Bilamana Bulan bergerak dalam lintasan 1, maka yang terjadi adalah Gerhana Bulan Total. Sementara bila Bulan bergerak dalam lintasan 2, akan terjadi Gerhana Bulan Parsial. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 2. Diagram sederhana sebuah Gerhana Bulan. Bilamana Bulan bergerak dalam lintasan 1, maka yang terjadi adalah Gerhana Bulan Total. Sementara bila Bulan bergerak dalam lintasan 2, akan terjadi Gerhana Bulan Parsial. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gerhana Bulan 15 April 2014 merupakan Gerhana Bulan Total (GBT), dimana Bulan tak terkena sinar Matahari secara langsung pada saat puncak gerhananya. Perhitungan dengan algoritma gerhana Jean Meeus memperlihatkan gerhana ini akan dimulai pada pukul 11:54 WIB saat terjadi kontak awal penumbra (P1). Selanjutnya disusul dengan kontak awal umbra (U1) pada pukul 12:58 WIB. Puncak gerhana bakal dicapai pada pukul 14:47 WIB. Pada saat puncak, magnitudo gerhana adalah 1,295 yang bermakna diameter sudut lingkaran umbra (bayangan inti) adalah 1,295 kali lipat diameter sudut Bulan. Dengan diameter sudut Bulan pada saat itu adalah 30,72 menit busur (0,51 derajat) maka diameter sudut lingkaran umbra adalah 39,78 menit busur (0,66 derajat). Dengan diameter sebesar itu maka totalitas gerhana, yakni durasi tatkala Bulan benar-benar tak terpapar sinar Matahari secara langsung, adalah sebesar 38 menit. Setelah puncak gerhana terlewati, maka berangsur-angsur Bulan mulai keluar dari lingkaran umbra sampai berujung pada terjadinya kontak akhir umbra (U4) pada pukul 16:33 WIB. Selepas Bulan keluar dari lingkaran umbra, maka tinggal lingkaran penumbra (bayangan tambahan) yang harus dilewati Bulan hingga saat terjadi kontak akhir penumbra (P4) pada pukul 17:37 WIB.

Jika dihitung dari saat Bulan memasuki lingkaran penumbra, maka durasi Gerhana Bulan Total ini adalah sebesar 5 jam 43 menit. Sebaliknya Bulan berada dalam lingkaran umbra hanya selama 3 jam 35 menit. Pada dasarnya kita lebih mudah melihat Bulan secara kasat mata (tanpa bantuan alat optik apapun) sedang mengalami gerhana hanya pada saat Bulan berada di dalam lingkaran umbra, sehingga hanya selama 3 jam 35 menit itu saja kita menyaksikan gerhana. Sementara di sisa waktu berikutnya (yakni 2 jam 8 menit), Bulan berada dalam status gerhana namun secara kasat mata kita hanya akan melihatnya sebagai Bulan yang nyaris bundar utuh sebagai ciri khas purnama. Sebab pada saat itu Bulan berada dalam lingkaran penumbra. Hanya dengan menggunakan alat bantu optik yang memadai (misalnya teleskop dilengkapi kamera tertentu) maka gerhana Bulan pada saat penumbra dapat kita saksikan.

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 secara global. A = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana secara penuh di setiap tahapnya, B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit, B2 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbenam, C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 3. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 secara global. A = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana secara penuh di setiap tahapnya, B1 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbit, B2 = wilayah yang hanya dapat menyaksikan sebagian tahap gerhana kala Bulan terbenam, C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Dalam lingkup global, Gerhana Bulan Total ini akan bisa disaksikan mulai dari sebagian Eropa, sebagian Afrika, sebagian Asia serta seluruh Amerika dan Australia. Namun wilayah yang dapat menyaksikan gerhana ini secara penuh dalam setiap tahapnya tanpa terganggu aktivitas terbit ataupun terbenamnya Bulan hanyalah sebagian besar daratan Amerika yang meliputi sebagian besar Canada, hampir seluruh Amerika Serikat, hampir seluruh Amerika Tengah (terkecuali Kuba dan sekitarnya) dan pantai barat Amerika Selatan.

Indonesia dilintasi garis U4 mulai dari pulau Halmahera di utara hingga pulau Timor di selatan. Sementara garis P4 membelah pulau Kalimantan di utara hingga Jawa di selatan. Karena itu sebagian kawasan Indonesia secara teknis tercakup ke dalam wilayah gerhana. Terkecuali seluruh pulau Sumatra, pulau Jawa bagian barat (meliputi propinsi Banten, DKI Jakarta, Jawa Barat dan sebagian Jawa Tengah) dan pulau Kalimantan bagian barat (meliputi sebagian propinsi Kalimantan Barat dan sebagian Kalimantan Tengah) yang harus gigit jari karena berada di luar wilayah gerhana.

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 untuk Indonesia. Garis U4 adalah garis dimana kontak akhir umbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat, sementara garis P4 adalah garis saat kontak akhir penumbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat. B1-U = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana semenjak Bulan terbit hingga akhir gerhana baik secara kasat mata (umbra) maupun tidak (penumbra). B1-P = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana sejak Bulan terbit hingga akhir gerhana hanya secara tak kasat mata (penumbra). Dan C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Gambar 4. Peta wilayah Gerhana Bulan Total 15 April 2014 untuk Indonesia. Garis U4 adalah garis dimana kontak akhir umbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat, sementara garis P4 adalah garis saat kontak akhir penumbra bertepatan dengan saat Bulan terbit setempat. B1-U = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana semenjak Bulan terbit hingga akhir gerhana baik secara kasat mata (umbra) maupun tidak (penumbra). B1-P = wilayah yang dapat menyaksikan gerhana sejak Bulan terbit hingga akhir gerhana hanya secara tak kasat mata (penumbra). Dan C = wilayah yang tak dapat menyaksikan gerhana sama sekali. Sumber: Sudibyo, 2014.

Secara teknis Gerhana Bulan Total ini akan terlihat secara kasat mata di propinsi Papua, Irian Jaya Barat, Maluku (sebagian besar), Maluku Utara (sebagian) dan Nusa Tenggara Timur (sebagian kecil). Tempat-tempat tersebut berada dalam zona umbra. Namun di sini gerhana takkan dapat dinikmati secara utuh karena saat sebagian tahap gerhana sudah dimulai, Bulan belum terbit di horizon timur setempat. Sementara propinsi Maluku (sebagian kecil), Maluku Utara (sebagian), Sulawesi Utara, Gorontalo, Sulawesi tengah, Sulawesi Barat, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Selatan, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa tenggara Timur (sebagian besar), Kalimantan Utara, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, Kalimantan Tengah (sebagian), Kalimantan Barat (sebagian), Jawa Timur, DIY dan Jawa Tengah (sebagian) akan berada dalam zona penumbra sehingga butuh alat bantu berkualitas baik untuk dapat menikmati gerhana. Dan seperti halnya zona umbra di Indonesia bagian timur, zona penumbra ini pun takkan menikmati gerhana secara utuh karena sebagian tahapnya sudah berlangsung kala Bulan belum terbit di horizon timur setempat.

Tau

Dalam persepsi umum, tatkala Gerhana Bulan Total terjadi maka sinar Matahari yang seharusnya jatuh ke permukaan Bulan benar-benar terhalangi oleh Bumi. Sebenarnya tidak demikian. Yang benar-benar terhalangi hanyalah sinar Matahari langsung. Sementara sinar Matahari tak langsung, yakni yang menuju ke Bumi namun bersinggungan dengan tepi cakram Bumi sehingga dipaksa melewati lapisan atmosfer Bumi, ternyata dapat dibiaskan demikian rupa sehingga akan jatuh ke permukaan Bulan. Bahkan tatkala puncak gerhana sekalipun. Fenomena ini sudah disadari oleh Kepler pada empat abad silam. Saat berkas sinar Matahari (yang berwarna putih) melewati atmosfer Bumi khususnya lapisan troposfer dan stratosfer bawah (di bawah lapisan ozon) yang penuh uap air dan partikulat, maka ia diperlakukan demikian rupa sehingga cahaya kebiruan dihamburkan. Sisanya yang didominasi cahaya kemerahan bakal dibiaskan untuk kemudian diteruskan menuju ke dalam kerucut umbra. Dan tatkala terjadi Gerhana Bulan Total, cahaya kemerahan itu pun jatuh ke permukaan Bulan. Karena itu, pada saat puncak gerhana Bulan Total terjadi, Bulan justru masih bisa dilihat sebagai benda langit berwarna kemerahan (merah darah) nan redup.

Gambar 5. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat tiba di Bulan meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2008 dengan modifikasi seperlunya.

Gambar 5. Diagram sederhana yang memperlihatkan bagaimana sinar Matahari yang didominasi cahaya kemerahan tetap dapat tiba di Bulan meskipun sedang dalam puncak Gerhana Bulan Total. Sumber: Keen, 2008 dengan modifikasi seperlunya.

Permasalahannya situasi tersebut di atas hanya terjadi bilamana atmosfer dalam kondisi “bersih.” Jika terjadi pencemaran aerosol dalam jumlah besar, maka terjadi penyerapan sinar Matahari demikian rupa sehingga intensitas cahaya kemerahan yang hendak diteruskan ke Bulan pun jauh lebih kecil dibanding jika atmosfer dalam kondisi “bersih.” Secara alamiah biang keladi aerosol pengotor atmosfer tersebut bersumber dari letusan dahsyat gunung berapi maupun tumbukan benda langit (komet/asteroid) berdiameter besar (lebih dari 1.000 meter). Terdapat juga sumber aerosol pengotor bikinan manusia, yakni bilamana seluruh hululedak nuklir yang ada diletuskan secara beruntun dalam rentang waktu tertentu yang pendek pada sebuah skenario perang nuklir ugal-ugalan.

Pengurangan intensitas cahaya yang diteruskan ke Bulan membuat Bulan nampak jauh gelap/redup pada saat puncak gerhana. Warna merah darah yang dijumpai saat puncak gerhana bahkan bisa lenyap. Dengan mengukur kecerlangan Bulan pada saat puncak gerhana (menggunakan instrumen seperti fotometer) dan membandingkannya dengan kecerlangan Bulan hasil perhitungan (dalam kondisi troposfer “bersih”) maka dapat diketahui kuantitas aerosol pengotor di atmosfer yang dinyatakan sebagai parameter tau (optical depth). Bilamana atmosfer dalam kondisi “bersih” maka parameter tau bernilai sekitar 0,01. Letusan dahsyat gunung berapi, tumbukan benda langit maupun skenario perang nuklir akan menginjeksikan aerosol asam sulfat dalam jumlah luar biasa banyak ke dalam lapisan troposfer dan stratosfer, sehingga nilai tau akan lebih besar dibanding 0,01. Pada dasarnya semakin besar nilai tau, maka semakin sedikit pancaran sinar Matahari yang diterima permukaan Bumi dan konsekuensinya bakal terjadi pendinginan global (dimana suhu rata-rata permukaan Bumi akan lebih rendah dibanding sebelumnya). Konsensus IPCC (International Panel for Climate Change) 2001 menyepakati setiap kenaikan nilai tau sebesar 0,1 akan berkorespondensi dengan pendinginan global sebesar 0,4 derajat Celcius.

Gambar 6. Wajah Bulan pada saat puncak tiga Gerhana Bulan Total berbeda, masing-masing 30 November 1963 pasca Letusan Agung (kiri), 30 Desember 1982 pasca Letusan el-Chichon (tengah) dan 9 Desember 1992 pasca Letusan Pinatubo (kanan). Pasca letusan Agung, gerhana menghasilkan Bulan sangat redup kala puncak dan menjadi Bulan tergelap semenjak 1816. Bulan sangat redup saat puncak gerhana juga dijumpai pasca letusan el-Chichon, membuat kamera harus disetel pada exposure time cukup lama sehingga bintang-bintang di latar belakang Bulan nampak sebagai garis cahaya. Dan pasca letusan Pinatubo, Bulan tak hanya sangat redup di saat puncak gerhana, namun juga berwarna kebiru-biruan. Ini akibat sangat kotornya atmosfers ehingga cahaya kemerahan diserap aerosol dalam jumlah besar. Akibatnya hanya sinar Matahari yang lewat di puncak lapisan stratosfer  saja yang bisa diteruskan ke Bulan, dimana berkas sinar harus melalui lapisan Ozon yang menyerap cahaya kemerahan sehingga hanya tersisa cahaya kebiruan. Sumber: Keen, 2008.

Gambar 6. Wajah Bulan pada saat puncak tiga Gerhana Bulan Total berbeda, masing-masing 30 November 1963 pasca Letusan Agung (kiri), 30 Desember 1982 pasca Letusan el-Chichon (tengah) dan 9 Desember 1992 pasca Letusan Pinatubo (kanan). Pasca letusan Agung, gerhana menghasilkan Bulan sangat redup kala puncak dan menjadi Bulan tergelap semenjak 1816. Bulan sangat redup saat puncak gerhana juga dijumpai pasca letusan el-Chichon, membuat kamera harus disetel pada exposure time cukup lama sehingga bintang-bintang di latar belakang Bulan nampak sebagai garis cahaya. Dan pasca letusan Pinatubo, Bulan tak hanya sangat redup di saat puncak gerhana, namun juga berwarna kebiru-biruan. Ini akibat sangat kotornya atmosfers ehingga cahaya kemerahan diserap aerosol dalam jumlah besar. Akibatnya hanya sinar Matahari yang lewat di puncak lapisan stratosfer saja yang bisa diteruskan ke Bulan, dimana berkas sinar harus melalui lapisan Ozon yang menyerap cahaya kemerahan sehingga hanya tersisa cahaya kebiruan. Sumber: Keen, 2008.

Pengukuran nilai tau memanfaatkan peristiwa Gerhana Bulan Total telah dilakukan sejak 1963 kala Gunung Agung (Indonesia) meletus. Sebaran aerosol Agung menyebabkan Bulan yang cukup redup, bahkan tergolong paling redup semenjak 1816. Catatan dramatis diperlihatkan Richard Keen dkk dalam tim LUNACE (Lunar Aerosol Climate Experiment) semenjak 1980 hingga sekarang, yang memperlihatkan dampak letusan Gunung el-Chichon (Meksiko) dan Pinatubo (Filipina). Letusan el-Chichon 1982 (skala 5 VEI, rempah letusan 2 kilometer kubik) membentuk aerosol dalam lapisan troposfer dan stratosfer dengan nilai tau 0,09. Sementara Letusan Pinatubo 1991 (skala 6 VEI, rempah letusan 11 kilometer kubik) menghasilkan aerosol dengan nilai tau 0,15. Dengan demikian Letusan el-Chichon 1982 dan Letusan Pinatubo 1991 berkorespondensi dengan pendinginan global sebesar masing-masing 0,4 dan 0,6 derajat Celcius. Maka kedua letusan dahsyat itu cukup signifikan dalam mendinginkan Bumi sekaligus mengerem laju pemanasan global termasuk akibat ulah manusia, meski hanya untuk sementara. Andaikata kedua gunung berapi tersebut tidak meletus dahsyat, maka intensitas pemanasan global sebagai kombinasi dari ulah manusia, aktivitas Matahari, el-Nino dan osilasi Atlantik bakal lebih tinggi dibanding yang kita rasakan saat ini.

Gambar 7. Betapa dramatisnya wajah Bulan yang terlihat pada saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972 kala atmosfer "bersih" (kiri) dengan saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Desember 1982 pasca letusan el-Chichon (kanan). Kedua citra diambil dengan menggunakan teleskop, kamera, film dan exposure time yang sama. Citra Bulan sebelah kiri adalah 400 kali lebih benderang (6,5 magnitudo lebih cerlang) dibanding citra Bulan sebelah kanan. Sumber: Keen, 2008.

Gambar 7. Betapa dramatisnya wajah Bulan yang terlihat pada saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Januari 1972 kala atmosfer “bersih” (kiri) dengan saat puncak Gerhana Bulan Total 30 Desember 1982 pasca letusan el-Chichon (kanan). Kedua citra diambil dengan menggunakan teleskop, kamera, film dan exposure time yang sama. Citra Bulan sebelah kiri adalah 400 kali lebih benderang (6,5 magnitudo lebih cerlang) dibanding citra Bulan sebelah kanan. Sumber: Keen, 2008.

Kelud

Tepat dua bulan kalender sebelum Gerhana Bulan Total 15 April 2014 terjadi, Gunung Kelud (Jawa Timur) meletus besar. Inilah letusan terbesar yang pernah disaksikan Indonesia dalam kurun 3,5 tahun terakhir setelah Letusan Merapi 2010. Sedikitnya 0,12 kilometer kubik (120 juta meter kubik) rempah letusan disemburkan dalam letusan bertipe Plinian hingga setinggi 26 km dari paras laut (dpl). Dengan demikian rempah letusan Kelud diinjeksikan hingga jauh memasuki lapisan stratosfer. Berapa banyak aerosol yang terbentuk? Dan apakah jumlahnya cukup signifikan ? Itulah yang ingin diketahui.

Gambar 8. Kawah baru di Gunung Kelud yang terbentuk pasca letusan besar pada 13-14 Februari 2014 lalu, diabadikan dengan pesawat udara nir-awak (PUNA). Bagaimana dampak letusan besar tersebut terhadap iklim Bumi masih diselidiki dengan berbagai cara, termasuk melalui peristiwa Gerhana Bulan Total 15 April 2014. Sumber: PVMBG, 2014.

Gambar 8. Kawah baru di Gunung Kelud yang terbentuk pasca letusan besar pada 13-14 Februari 2014 lalu, diabadikan dengan pesawat udara nir-awak (PUNA). Bagaimana dampak letusan besar tersebut terhadap iklim Bumi masih diselidiki dengan berbagai cara, termasuk melalui peristiwa Gerhana Bulan Total 15 April 2014. Sumber: PVMBG, 2014.

Di atas kertas Letusan Kelud 2014 memproduksi 1,4 juta ton aerosol, jumlah yang tergolong kecil bila dibandingkan dengan Letusan el-Chichon 1982 maupun Letusan Pinatubo 1991. Aerosol sejumlah itu akan berkorelasi dengan nilai tau sebesar 0,009. Nilai tersebut berada di sekitar nilai tau rata-rata untuk atmosfer “bersih”, yakni 0,01. Sehingga kecil kemungkinannya Letusan Kelud 2014 mampu menyebabkan pendinginan global (jjika hanya memperhitungkan Letusan Kelud 2014 saja). Namun benarkah demikian? Gerhana Bulan Total 15 April 2014 menjadi salah satu cara untuk menguji perhitungan-perhitungan di atas kertas tersebut. Mari kita tunggu apakah Bulan dalam puncak gerhananya akan lebih redup sehingga warna merah darahnya kurang dominan? Ataukah akan sama cerlangnya dengan Bulan pada puncak Gerhana Bulan Total 16 Juni 2011 yang terjadi pasca Letusan Merapi 2010 ?

Terlepas dari apapun hasilnya, cukup mengagumkan bahwa peristiwa Gerhana Bulan Total tak hanya sekedar peristiwa langit yang mengesankan dan enak dipandang. Namun ia juga sarat makna dan manfaat. Kini manfaatnya bertambah satu lagi, dimana Gerhana Bulan Total memungkinkan kita untuk mengukur kualitas atmosfer Bumi dalam hubungannya dengan perubahan iklim dalam rupa pemanasan maupun pendinginan global.

Referensi:

1. Keen. 2008. Volcanoes and Climate Change since 1960, What Does the Moon Have to Say? Atmospheric & Oceanic Sciences, Univ. of Colorado, Boulder.

2. Hofmann dkk. 2003. Surface-based Observations of Volcanic Emission to the Stratosphere. Volcanism & the Earth’s Atmosphere, Geophysical Monograph 139, American Geophysical Union.

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.