1
TEKANAN PADA ERUPSI GUNUNG BERAPI
ARINI ROSA SINENSIS
SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (STKIP) NURUL HUDA
2 BAB 1
PENDAHULUAN
1. LATAR BELAKANG
Indonesia dikenal dengan negara yang memiliki jumlah gunung berapi aktif yang sangat banyak berjajar mulai dari Sumatra hingga Papua yaitu lebih dari 30% dari gunung aktif dunia ada di Indonesia. Pada kawasan di gunung api memiliki kawasan pertanian yang subur, berpenduduk padat dan memiliki panaroma keindahan, karena memiliki gunung berapi yang sangat banyak maka bencana akibat letusan gunung berapi adalah salah satu bencana yang tidak jarang melanda wilayah-wilayah di indonesia. Ini tentunya menjadi ancaman tersendiri yang patut diwaspadai karena gunung-gunung ini bisa kapan saja bergejolak dan mengeluarkan material panasnya.
Berdasarkan catatan pusat vulkanologi dan mitigasi bencana geologi, gunung api aktif di Indonesia terbagi dalam tiga kelompok berdasarkan sejarah letusannya, yaitu tipe A (79 buah), adalah gunung api yang pernah meletus sejak tahun 1600, tipe B (29 buah) adalah yang diketahui pernah meletus sebelum tahun 1600 dan tipe C (21 buah) adalah lapangan solfatara dan fumarola (Bemmelen, 1949; van Padang, 1951; Kusumadinata 1979). Klasifikasi gunung api ini diharapkan akan dapat lebih memperjelas perbedaan karakteristik gunungapi aktif di Indonesia sehingga dapat dipergunakan untuk mendukung mitigasi ancaman bencanagunung api, penelitian, dan pengembangan ilmu kegunungapian dan juga meningkatkan pemahamanmasyarakat terhadap gunung api aktif di Indonesia.
Pada beberapa waktu yang lalu meletusnya gunung api seperti Gunung Merapi di Yogyakarta, Gunung Sinabung di Sumatera Utara dan Gunung Kelud di Jawa Timur sebelum meletus, aktivitas dari gunung ini mengeluarkan material berupa abu vulkanik dan juga disertai dengan gempa di daerah sekitar gunung berapi. Pada saat gunung meletus akan mengeluarkan lava yang dipengaruhi oleh tekanan sehingga keluar hingga kepermukaan bumi, lava yang dikeluarkan akan sampai kepemukiman warga yang bertempat tinggal di sekitar gunung sehingga
3
warga harus mengungsi di tempat yang aman. Tak sedikit pula dari warga tersebut yang harus meninggalkan dan merelakan harta benda mereka. Untuk itu pada makalah ini akan dibahas mengenai hal-hal yang berkaitan dengan proses terjadinya erupsi gunung api dan pengaruh tekanan pada erupsi gunung api sehingga dengan mengetahui bebeberapa penjelasan tersebut, masyarakat dapat waspada akan terjadinya erupsi gunung api.
2. RUMUSAN MASALAH
Dari uraian latar belakang di atas, dalam makalah ini akan dibahas beberapa hal yang berkaitan dengan gunung berapi
1. Penjelasan gunung api?
2. Bagaimana proses erupsi gunung api?
4 BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Penjelasan Gunung Api
Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang dapat didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus.
Gunung api aktif mempunyai kenampakan geologis berupa kawah gunung api yang pada saat terjadi erupsi menjadi tempat keluarnya cairan dan gas fluida magma. Fluida magma berfasa ganda yang bersuhu sekitar 10000C ini bervariasi kekentalan atau viskositasnya ada yang encer dan ada yang kental, serta bervariasi kandungan gasnya ada yang rendah ada yang tinggi. Kawah gunung api dihubungkan oleh pipa magma dengan kantong magma. Brotopuspito (2012: 7)
Apabila gunung berapi meletus, magma yang terdapat di bawah gunung berapi akan keluar sebagai lahar atau lava. Lava ini sangat panas dan berbahaya bagi makhluk hidup. Selain lava material lain yang berbahaya dari gunung yang sedang meletus adalah aliran lumpur, abu, dan gas beracun. Selain itu meletusnya gunung berapi juga akan mengakibatkan kebakaran hutan, gempa bumi dan bahkan gelombang tsunami.
2.2 Proses Terjadinya Erupsi Gunung Berapi
Gunung api meletus karena magma yang berada di dalam perut bumi memiliki tekanan yang tinggi. Ini terjadi karena gerakan antar lempeng bumi, gesekan yang terjadi antara lempeng menyebabkan kenaikan suhu yang tinggi pada daerah perbatasan lempeng sehingga mampu melelehkan batuan di sekitarnya. Lelehan ini bercampur dengan gas karena merupakan hasil reaksi. Lelehan inilah kemudian disebut magma. Komposisi kimia magma sangat kompleks. Magma tersusun oleh 10 unsur kimia dominan, yaitu Silika (Si), Titanium (Ti), Aluminium (Al), Besi (Fe), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Natrium (Na), Kalium (K), Hidrogen (H), dan Oksigen (O). Unsur-unsur
5
kimia tersebut tidak berdiri sendiri-sendiri melainkan berupa oksida yaitu SiO2, TiO2, Al2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O dan H2O.
Karena magma bercampur gas ini memiliki tekanan yang tinggi dan rapat massanya lebih kecil dari bebatuan di sekitarnya, maka magma ini berusaha naik ke permukaan mencari jalan keluar melalui rekahan-rekahan bebatuan. Selama magma berada di dalam dapur magma hingga berusaha naik ke permukaan terjadi proses diferensiasi magma. Diferensiasi magma adalah suatu tahapan pemisahan atau pengelompokan magma dimana material-material yang memiliki kesamaan sifat fisika maupun kimia akan mengelompok dan membentuk suatu kumpulan mineral tersendiri yang nantinya akan mengubah komposisi magma sesuai penggolongannya berdasarkan kandungan magma.Letusan gunung berapi membawa abu dan batu yang menyembur dengan keras sedangkan lavanya dapat membanjiri daerah sekitarnya. Gunung api bisa menimbulkan korban jiwa dan harta benda pada wilayah radius ribuan kilometer.
2.2.1 Ciri-Ciri Gunung Api Akan Meletus
Saat gunung api akan meletus, terdapat beberapa tanda alamiah diantaranya:
a. Suhu di sekitar gunung naik b. Mata air menjadi kering
c. Sering mengeluarkan suara gemuruh, terkadang disertai getaran (gempa) d. Tumbuhan di sekitar gunung layu
e. Binatang di sekitar gunung bermigrasi
Tanda-tanda ini menandakan intrusi magma yang terus mendesak ke permukaan. Apabila desakan ini cukup kuat yang terjadi adalah letusan gunung berapi. Setelah terjadi letusan, gunung tersebut akan mengalami istirahat, tetapi aktivitas gunung masih berlangsung, sehingga suatu saat dapat mengeluarkan tanda-tanda aktif kembali.
6
Gambar. 1 Awan panas letusan gunung berapi Gambar. 2 Awan panas letusan gunung berapi
Letusan gunung berapi yang kuat akan menghancurkan bagian atas kepundan (puncak) gunung. Puncak gunung yang kedap air ini juga dapat membentuk sebuah danau vulkanik yang dapat menampung air. Contoh danau vulkanik antara lain danau di puncak Gunung Lokon di Sulawesi Utara, dan Danau Kalimutu di Flores.
Gambar 3. Danau di puncak Gunung Gambar 4. Danau Kalimutu
2.3 Tekanan Pada Erupsi Gunung Berapi
Letusan gunung api merupakan bagian aktivitas vulkanik yang dikenal dengan istilah “erupsi”. Erupsi vulkanik mencakup proses yang terjadi dalam kantong magma dan proses aliran magma ke permukaan bumi. Proses yang tidak dapat diamati secara visual ini dapat dijelaskan dengan pendekatan atau model fisika, antara lain pendekatan kesetimbangan energi dalam kantong magma dan model aliran fluida kental melalui pipa bundar. Menurut pandangan fisika proses erupsi vulkanik merupakan proses aliran fluida kental dari kantong magma ke permukaan bumi. Aliran ini terjadi karena tekanan kantong magma menjadi lebih besar dari batuan sekitarnya sebagai akibat tertutupnya saluran magma dan pasokan secara terus-menerus fluida magma ke dalam kantong magma itu. Pasokan fluida magma ini berasal dari peleburan parsial mantel atas pada zona pemisahan lempeng atau peleburan terus-menerus karena gesekan antara lempeng samudera dan lempeng benua pada zona subduksi.
7
Hampir semua kegiatan gunung api berkaitan dengan zona kegempaan aktif sebab berhubungan dengan batas lempeng. Pada batas lempeng terjadi perubahan tekanan dan suhu yang sangat tinggi sekitar 1000°C sehingga mampu melelehkan material disekitarnya membentuk cairan pijar (magma). Cairan magma yang keluar dari permukaan bumi disebut lava. Suhu lava yang dikeluarkan dapat mencapai 700-1200°C. Letusan gunung api yang membawa batu dan abu dapat menyembur sampai radius 18 km atau lebih, sedangkan lavanya dapat membanjiri sampai radius 90 km.
Gunung berapi terbentuk dari magma, yaitu batuan cair yang terdalam di dalam bumi. Magma terbentuk akibat panasnya suhu di dalam interior bumi. Pada kedalaman tertentu, suhu panas ini sangat tinggi sehingga mampu melelehkan batu-batuan di dalam bumi. Saat batuan ini meleleh, dihasilkanlah gas yang kemudian bercampur dengan magma. Sebagian besar magma terbentuk pada kedalaman 60 hingga 160 km di bawah permukaan bumi. Sebagian lainnya terbentuk pada kedalaman 24 hingga 48 km. Magma yang mengandung gas, sedikit demi sedikit naik ke permukaan karena massanya yang lebih ringan dibanding batu-batuan padat di sekelilingnya. Saat magma naik, magma tersebut melelehkan batu-batuan di dekatnya sehingga terbentuklah kabin yang besar pada kedalaman sekitar 3 km dari permukaan. Kabin magma (magma chamber) inilah yang merupakan gudang (reservoir) darimana letusan material-material vulkanik berasal. Sukmana (2011: 5).
Magma yang mengandung gas dalam kabin magma berada dalam kondisi di bawah tekanan batu-batuan berat yang mengelilinginya. Tekanan ini menyebabkan magma meletus atau melelehkan conduit (saluran) pada bagian batuan yang rapuh atau retak. Magma bergerak keluar melalui saluran ini menuju ke permukaan. Saat magma mendekati permukaan, kandungan gas di dalamnya terlepas. Gas dan magma ini bersama-sama meledak dan membentuk lubang yang disebut lubang utama (central vent). Sebagian besar magma dan material vulkanik lainnya kemudian menyembur keluar melalui lubang ini. Setelah semburan berhenti, kawah (crater) yang menyerupai mangkuk biasanya terbentuk pada
8
bagian puncak gunung berapi. Sementara lubang utama terdapat di dasar kawah tersebut. Setelah gunung berapi terbentuk, tidak semua magma yang muncul pada letusan berikutnya naik sampai ke permukaan melalui lubang utama. Saat magma naik, sebagian mungkin terpecah melalui retakan dinding atau bercabang melalui saluran yang lebih kecil. Magma yang melalui saluran ini mungkin akan keluar melalui lubang lain yang terbentuk pada sisi gunung, atau mungkin juga tetap berada di bawah permukaan. Supkmana (2011: 7)
Erupsi gunung api melepaskan gas dan melemparkan benda padat lainnya ke atmosfer dalam bentuk pecahan–pecahan batuan berupa blok, bom, dan lapili. Secara garis besar, ada dua tipe erupsi gunung api, yaitu erupsi efusif dan eksplosif. Erupsi efusif terjadi apabila tekanan pada kantong magma hanya sedikit lebih besar dari tekanan litostatis batuan diatasnya, fluida magma akan bergerak ke atas dan membentuk kubah lava dan lelehan lava cair. Sementara erupsi eksplosif terjadi apabila tekanan kantong magma jauh lebih besar dari tekanan litostatis batuan di atasnya. Brotopuspito (2012: 8)
Mengetahui sifat erupsi dari gunung berapi yang berdasarkan pada tekanan aliran magma yang naik ke permukaan merupakan salah satu cara untuk menentukan sifat erupsi gunung berapi. Aliran tekanan pada magma yang muncul ke permukaan berpengaruh karena sifat densitas magma. Kenaikan magma ke permukaan dapat memberikan perubahan sifat fisika. Evolusi tekanan aliran di dalam konduit dicirikan oleh tiga area yang berbeda yaitu dari dasar konduit sampai tekanan jenuh, level antara pelepasan dan fragmentasi,yang mengimplikasikan suatu penurunan gesekan dinding. Level pertama terjadi pada saat pelepasan dimulai, tekanan aliran turun secara linier karena berat magma atau tegangan viskositas (viscosity shear). Pada level kedua, yaitu level antara pelepasan dan fragmentasi, tekanan turun dengan cepat, karena kenaikan dari viskositas magma yang besar. Sementara pada level ketiga, yaitu di atas level
fragmentation, gesekan jauh lebih kecil dari sebelumnya, yang mengimplikasikan
9 BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Kegiatan gunung api berkaitan dengan zona kegempaan aktif sebab berhubungan dengan batas lempeng. Pada batas lempeng inilah terjadi perubahan tekanan dan suhu yang sangat tinggi sehingga mampu melelehkan material sekitarnya yang merupakan cairan pijar (magma). Karena magma bercampur gas ini memiliki tekanan yang tinggi dan rapat massanya lebih kecil dari bebatuan di sekitarnya, maka magma ini berusaha naik ke permukaan mencari jalan keluar melalui rekahan-rekahan bebatuan.
10
DAFTAR PUSTAKA
Brotopuspito Sri K. 2012.Fisika Gunung Api. Universitas Gajah Mada: Yogyakarta . Di akses pada tanggal 20 juni
http://lib.ugm.ac.id/digitasi/upload/2901_pp120400001.pdf
Nandi. 2006. Vulkanisme. Universitas Pendidikan indonesia. Bandung Di akses pada tanggal 20 juni
http://file.upi.edu/Direktori/FPIPS/JUR._PEND._GEOGRAFI/1979010120050 11NANDI/geologi%20lingkungan/VULKANISME.pdf__suplemen_Geologi_L ingkungan.pdf
Sukmana Andri. Indentifikasi perubahan tekanan aliran magma berdasarkan densitas magma Pada erupsi gunung kelud . Jurnal Geologi Indonesia,Vol.
6 No. 4 Desember 2011. Di Akses melalui http://andrisukmana57-fisikaupi.blogspot.com/
Humaida, Brotopuspito dkk. 2011. Pemodelan Perubahan Densitas dan
Viskositas Magma serta Pengaruhnya terhadap Sifat Erupsi Gunung Kelud. Jurnal Geologi Indonesia, Vol. 6 No. 4 Desember 2011: 227-237
di akses melalui
www.bgl.esdm.go.id/publication/index.php/dir/article.../318
