KONSEP DAERAH ALIRAN UDARA ERUPSI GUNUNG API DAN APLIKASINYA
2 DAERAH ALIRAN UDARA ERUPSI GUNUNG API
kemiripan antara sungai dan gunung api. Di dalam sungai mengalir air, sedang-kan dari gunung api ketika meletus salah satunya melepaskan dan mengalirkan udara yang kaya akan belerang serta
debu vulkanik yang berbahaya bagi kesehatan. Selain partikel padat dan gas yang tercampur dalam udara, letusan gunung api juga mengeluarkan lava (material magma yang berbentuk cair), lahar (material magma berbentuk padat yang keluar bersama lava seperti batu-batuan), dan awan panas (kepulan asap yang bergulung seperti awan dengan suhu lebih dari 300⁰C). Keduanya, baik air maupun udara adalah zat yang berbentuk fluida dengan sifat gerakan yang mengalir. Jika di sungai terdapat DAS, maka di udara pun terutama lingkungan udara di sekitar gunung api dan kawasan industri terdapat daerah aliran udara.
2 DAERAH ALIRAN UDARA ERUPSI GUNUNG API
Istilah daerah aliran udara pertama kali diperkenalkan oleh Moestikahadi Soedomo. Soedomo (2001) mengembang-kan konsep pengembangan daerah aliran udara (airshed management) yang
38
menurutnya setara dengan konsep pengembangan daerah aliran sungai (watershed management). Konsep daerah aliran udara (airshed management) yang dikembangkan oleh Soedomo (2001) lebih ditujukan pada trayektori polutan udara yang meliputi lokasi sumber polusi udara, daerah penyebaran polusi udara, hingga sampai ke lokasi yang terkena dampak polusi udara. Sementara daerah aliran udara erupsi gunung api lebih menekankan pada lokasi penyebaran dan pergerakan emisi gas dan debu vulkanik serta awan panas sehingga daerah aliran udara erupsi gunung api didefinisikan sebagai trayektori awan panas, abu vulkanik, dan emisi gas-gas vulkanik yang dilepaskan oleh erupsi gunung api.
Perbedaan dibuatnya peta daerah aliran udara terpolusi dan daerah aliran udara erupsi gunung api adalah kalau untuk daerah aliran udara terpolusi dibuat petanya untuk tujuan mengetahui kualitas udara, pelaku pencemaran udara, daerah penyebaran dan daerah yang terkena dampak polusi udara. Sedangkan daerah aliran udara erupsi gunung api dibuat petanya ditujukan sebagai dasar untuk pembuatan jalur evakuasi agar jumlah korban dapat diminimalisir. Jadi daerah aliran udara terpolusi ditujukan untuk mitigasi (mengurangi konsentrasi polutan atau pengelolaan kualitas udara secara teknik, hukum, perencanaan tata ruang, dan sosial ekonomi), sedangkan daerah aliran udara erupsi gunung api adalah untuk tujuan antisipasi. Hal ini disebabkan erupsi gunung api tidak dapat dicegah dan tidak tahu kapan akan meletusnya.
Pada tulisan ini lebih mengkhusus-kan daerah aliran udara ketika terjadi letusan (erupsi) gunung api. Hal ini disebabkan sumber emisi gas-gas vulkanik yang berasal dari letusan gunung api menurut bentuk pusat sumber emisi adalah berbentuk area dan sumber emisi diam (tidak bergerak) sehingga
mudah untuk dibuat peta daerah aliran udara erupsi gunung api.
Menurut sumber penghasil emisi, polutan udara dibagi menjadi dua, yaitu sumber alami dan sumber antropogenik. Letusan gunung api termasuk sumber alami penghasil emisi. Menurut waktu mengemisi, letusan gunung api termasuk sumber emisi tidak tetap (temporer), tetapi jika gunung api sudah meletus, maka bahayanya dapat menelan korban jiwa, ternak, harta, dan dampak psikis (Slamet, 2014).Tidak itu saja kerusakan yang diakibatkan oleh erupsi gunung berdampak pada sektor permukiman (kerusakan ribuan rumah penduduk), infrastruktur (jalan, jembatan, instalasi listrik), sosial, ekonomi, lintas sektor yang mengakibatkan terganggunya aktivitas dan layanan umum masyarakat di daerah sekitar gunung maupun yang tinggal dalam radius beberapa kilometer dari pusat erupsi gunung. Sumber emisi antropogenik berasal dari transportasi, pertanian, industri, kebakaran hutan, dan domestik (kegiatan rumah tangga).
Erupsi gunung api sangat berbahaya bagi makhluk hidup karena itu harus dibuat daerah aliran udara erupsi gunung api? Ada tiga hal yang membuat erupsi gunung api berbahaya bagi lingkungan, pertama yaitu jenis gas-gas yang dikeluarkan oleh erupsi gunung api. Sumaryati, (2014) menyatakan bahwa erupsi dari gunung api mengemisikan gas-gas vulkanik antara lain karbonmonooksida (CO), karbondioksida (CO2), asam sulfida (H2S), sulfur dioksida (SO2), nitrogen dioksida (NO2), uap air (H2O), gas hidrogen (H2), asam klorida (HCl), dan asam fluorida (HF) dengan konsentrasi tinggi sehingga bersifat racun (toksik).
Kedua, penyebaran dari gas-gas tersebut yang dapat mencapai ribuan kilometer. Ambil contoh letusan gunung Tambora di Nusa Tenggara Barat pada 10 April 1815 yang penyebaran debu aerosolnya sampai ke benua Eropa dan daratan Amerika Utara. Dampak dari letusan Tambora setahun kemudian
39
yaitu pada tahun 1816 adalah tahun tanpa musim panas. Hal ini disebabkan debu aerosol yang berperan sebagai inti kondensasi berpotensi mendinginkan atmosfer dan penghasil hujan.
Ketiga, dampak dari erupsi gunung api. Erupsi gunung api selain menghasilkan SO2 juga menghasilkan debu vulkanik yang berdampak pada kesehatan pernafasan dan lingkungan atmosfer (jangkauan jarak pandang/ visibilitas terutama untuk sektor penerbangan menjadi hanya beberapa meter saja) (USGS, 2010). Material gas yang berbahaya bagi kesehatan pernafasan yang dihasilkan dari erupsi gunung api adalah SO2, CO, dan H2S. Richard. et al, (1987) menyatakan besarnya emisi SO2 menempati 9% dari emisi total erupsi gunung api.
Ditambahkan oleh Sawyer et al, (2008) bahwa persentase dari senyawa-senyawa gas tersebut tidak selalu sama untuk setiap gunung dan setiap kejadian letusan gunung api. Contohnya gunung Merapi di Yogyakarta dan gunung Sinabung di Sumatera Utara yang ketika meletus terdapat material khusus berupa awan panas yang oleh warga sekitar gunung Merapi disebut sebagai awan panas wedus gembel. Wedus
gembel memiliki suhu 300-400⁰C. Warga
sekitar gunung Merapi dan Sinabung yang tidak menyelamatkan diri atau tidak berdiam dalam bunker akan terpapar radiasi awan panas tersebut sehingga kulit dapat terbakar dan melepuh. Dari ketiga hal tersebut di atas daerah aliran udara erupsi gunung api menjadi penting dibuat petanya untuk mengetahui trayektori dari penyebaran
material erupsi. Peta daerah aliran udara erupsi gunung api sampai saat ini belum ada yang membuat. Instansi pengamat erupsi gunung api baru membuat peta sebaran aliran lahar panas saja.
Erupsi gunung api tidak dapat diprediksi dan dapat terjadi sewaktu-waktu sehingga diperlukan data time
series kecepatan angin dan arah angin.
Kecepatan angin akan menentukan wilayah/batas ekologi penyebaran material erupsi (gas-gas vulkanik, hujan debu, dan awan panas). Arah angin akan menentukan arah penyebarannya. Arah dan kecepatan angin yang diperlukan untuk membuat daerah aliran udara erupsi gunung api adalah arah dan kecepatan dari angin-angin lokal seperti arah dan kecepatan angin lembah dan angin gunung.
Daerah aliran udara erupsi gunung api dapat dibagi dua, arah horizontal dan arah vertikal. Daerah aliran udara arah vertikal diperlukan disebabkan gunung api memiliki ketinggian dalam orde ratusan sampai ribuan meter dari permukaan laut sehingga ketika erupsi terjadi, maka jangkauan semburan gas-gas vulkanik akan dapat mencapai beberapa ratus meter sampai beberapa kilometer dari permukaan laut, misalnya gunung Merapi memiliki ketinggian 2980 meter di atas permukaan laut. Tabel 2-1 menyajikan nilai Volcanic Explosivity
Index (VEI) yang merupakan angka atau
indeks yang menyatakan kekuatan dari letusan (erupsi) suatu gunung api. Semakin besar nilai VEI, maka semakin tinggi pula ketinggian kepulan asap/ awan panas.
Tabel 2-1: NILAI VEI BEBERAPA ERUPSI GUNUNG DI INDONESIA Nama gunung api Tanggal meletus (erupsi) Nilai VEI
Merapi 8 November 2010 4 Kelud Maret 1990 4 Colo Desember 1983 4 Galunggung 8 Januari 1983 4 Agung 27 Januari 1964 5 Krakatau Februari 1884 6
40
Heckendorn et al, (2009) menyatakan pada setiap erupsi gunung api memiliki daya dorong yang kuat dan dapat sampai ke lapisan stratosfer. Selain faktor daya dorong, faktor angin juga berpengaruh dalam membentuk tinggi kepulan (Woodhouse et al., 2013). Daerah aliran udara erupsi gunung api arah horizontal dapat bergerak mencapai ratusan kilometer dari sumbernya.
Gas-gas vulkanik yang disembur-kan oleh erupsi gunung api dapat digolongkan ke dalam polutan udara sumber alami. Hal ini disebabkan gas-gas vulkanik mengandung CO, NO2, SO2, dan H2S dengan konsentrasi yang melebihi baku mutu nasional. Jika gas-gas vulkanik termasuk dalam polutan udara, maka penyebarannya mengikuti pola polutan udara. Soenarmo (2001) menyatakan bahwa penyebaran polutan udara dipengaruhi oleh kondisi geometri dan topografi daerah sumber polusi dalam hal ini adalah pusat erupsi gunung api. Geometri daerah sumber polusi mencakup tinggi dan bentuk bangunan sekitarnya. Di lokasi gunung api, bentuk bangunan sekitarnya adalah daerah sekitar gunung. Topografi gunung akan menentukan lokasi daerah bayangan hujan (rain shadow) yang nantinya akan dipergunakan untuk menentukan aliran banjir lahar dingin. Daerah bayangan
hujan memiliki intensitas hujan yang lebih kecil daripada bagian gunung lainnya dan berpotensi mengalami kekeringan (Gunawan, 2016).
3 APLIKASI DAERAH ALIRAN UDARA