Bahaya Gunung Api dan Monitoring Gunung Api

1. PendahuluanIndonesia merupakan Negara

kepulaun yang merupakan daerah tumbukan antara tiga lempeng tektonik dunia, yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik. Akibatnya terdapat banyak gunung berapi aktif di Indonesia. Oleh karena itu Indonesia menjadi negara yang subur akan sumber daya alamnya.

Namun ternyata gunung Api juga menyimpan potensi bahaya yang begitu besar dari letusan yang dikeluarkannya. Sejarah mencatat beberapa tragedi besar akibat letusan gunung api diantaranya adalah reruntuhan kota Pompeii dan Herculaneum yang tertimbun oleh material vulkanik yang dikeluarkan dari letusan Gunung Api Vesuvius tahun 79. Selain itu kejatuhan dari bangsa Minoan juga diakibatkan dari erupsi gunung Santorini sekitar tahun 1650 sebelum Masehi. Kemudian contoh lain dari bencana yang diakibatkan oleh gunung api adalah letusan Krakatau pada tahun 1883, dimana letusannya mengakibatkan tsunami yang menghancurkan wilayah di sekitar Krakatau. Dilihat dari beberapa kejadian di atas, maka dilakukan studi mengenai bahaya (hazard) yang dapat ditimbulkan oleh erupsi suatu gunung api. Studi yang dilakukan oleh para ilmuwan adalah dengan memperkirakan bahaya erupsi gunung api menggunakan metode monitoring gunung api yang masih aktif. Disinilah yang menjadi kunci keberhasilan dalam memprediksi aktivitas gunung api.

2. Tipe Volcanic HazardErupsi gunung api saat ini dapat mnjadi

bencana besar yang membahayakan banyak nyawa manusia, bangunan dan juga terhadap lingkungan di sekitar gunung api. Ada bahaya yang bersifat langsung, dalam artian berdampak langsung seperti aliran lava yang menghancurkan bangunan, atau kematian yang diakibatkan oleh terjangan material piroklastik yang dimuntahkan gunung api. Selain itu bahaya gunung api juga memiliki dampak secara

tidak langsung, seperti kelaparan akibat lahan pertanian yang mati tertimbun material vulkanik maupun akibat dari perubahan iklim yang diakibatkan oleh aktivitas gunung api.- Aliran Lava (Lava Flow)

Saat gunung api erupsi ada beberapa gunung yang mengeluarkan lava bertemperatur sangat tinggi dan mengalir menuruni tubuh gunung api menuju daerah yang lebih rendah, yang sering disebut Lava flow. Lava flow dikeluarkan oleh gunung api yang sifat magmanya basa hingga sangat basa (encer), dan biasanya ditemukan pada gunung api yang berada di lempeng samudera. Selain itu Lava flow biasanya juga dicirikan dengan jenis erupsi gunung api yang efusif.

Lava flow yang terjadi pada umumnya tidak menngakibatkan korban nyawa manusia secara langsung. Hal ini dikarenakan biasanya aliran lava yang bergerak dipermukaan berjalan dengan lambat, bahkan lebih lambat dari laju rata-rata orang berjalan. Maka, kebanyakan orang masih bisa berlari menyelamatkan diri dari terjangan lava flow kecuali jika mereka tertidur atau sedang dalam kondisi sakit. Bahaya yang diakibatkan oleh Lava flow adalah jika aliran lava mengenai bahan peledak maupun fluida kimia yang dapat menimbulkan ledakan jika terbakar. Sebagai contoh adalah tangki yang berisi bensin. Karena banyak korban jiwa diakibatkan oleh ledakan dari bahan kimia yang tersulut oleh lava yang mengalir. Yang terpenting saat terjadi Lava flow adalah menjauhi lereng atau jalanan yang menurun, karena daerah tersebut sebagai tempat mengalirnya lava.

Lava flow juga dapat mengakibatkan kerusakan total pada bangunan dan properti buatan manusia lainnya. Jika Lava Flow yang terjadi cukup banyak (tebal), maka dapat mengubur bangunan secara

utuh. Biasanya bangunan yang diterjang oleh aliran lava akan habis terbakar akibat suhu lava yang sangat tinggi. Tembok-tembok rumah akan meleleh begitu diterjang oleh Lava Flow. Jika bangunan yang diterjang oleh Lava Flow memiliki tingkat resintensi yang tinggi, biasanya lava akan mengalir mengelilingi bangunan tersebut hingga bagian dari bangunan itu tidak mampu menahan kekuatan terjangan lava sehingga akan terbakar pelan-pelan mulai dari bagian bawah/ dasarnya.

Kasus terjangan Lava Flow yang sering terjadi adalah di daerah Hawaii, Amerika Serikat. Lava flow yang terjadi biasanya sampai mengalir ke dalam kota dan menerjang bangunan-bangunan. Contoh kasus Lava Flow yang terjadi adalah saat Gunung Kilauea Pu’u’O’o-Kupaianaha mengalami erupsi pada tahun 1991. Saat terjadi erupsi, Gunung Kilauea yang berada di tengah samudera Pasifik ini mengeluarkan aliran lava karena memiliki sifat magma basa (encer). Saat Lava Flow terjadi, terjadi peristiwa yang unik dimana gereja Katolik St Mary’s Star of the Sea yang penuh nilai historis di daerah Kalapana, Hawaii diangkat dan dipindahkan secara utuh untuk diselamatkan dari bencana Lava Flow. Namun nahas bagi sisa bangunan yang ada di desa Kalapana hangus menjadi abu karena terjangan Lava Flow.

Gambar 1. Gereja Katolik St Mary’s Star of the Sea, Kalapana, Hawaii sedang dipindahkan menuju lokasi yang aman dari terjangan Lava Flow (U.S. Geological Survey, Hawaiian Volcano Observatory)

- .Pyroclastic Falls

Pada erupsi gunung api yang bersifat eksplosif, bahaya yang itimbulkan berbeda dengan yang yang sifatnya efusif. Pada erupsi tipe eksplosif ini, gunung api akan melontarkan/ menerbangkan partikel-partikel piroklastik dari dalam vent menuju ke atmosfer sebelum nantinya akan jatuh di permukaan bumi maupun jatuh ke perairan. Sehingga dapat diasumsikan bahwa material penyusun batuan piroklastik jenis ini adalah material yang ringan semisal material debu vulkanik dan pumice. Material piroklastik yang diterbangkan dari dalam vent ini nantinya akan jatuh dan terdeposisi di daerah sekeliling vent.

Bahaya utama dari erupsi yang melontarkan deposit material piroklastik adalah akumulasi dari banyaknya jumlah material piroklastik baik yang berbutir halus (fine-grained) hingga material yang berukuran lebih besar yang tertimbun di atap-atap bangunan akibat efek dari angin. Bukan karena temperatur dari jatuhan materialnya yang menyebabkan bahaya, namun saat pyroclastic fall dalam volume yang sangat besar menimpa sebuah bangunan, maka akan memberikan tekanan yang sangat besar pada struktur bangunan tersebut, sehingga dapat membuat bangunan tersebut roboh. Apalagi jika hujan turun dan membasahi timbunan material erupsi yang menumpuk di atap bangunan, maka densitas material piroklastik akan bertambah

yang berarti juga menambah tekanan pada bangunan tersebut, sehingga kemungkinan bangunan tersebut roboh menjadi semakin besar. Sebagai contoh adalah vesicular pumice yang memiliki densitas 600 kg m-3 , dan jika partikel-partikel ini bercampur dengan air hujan maka densitasnya akan meningkat menjadi 1350 kg m-

3, yang berarti akan memberikan beban dua kali lipat ke bangunan yang ditimpanya. Dengan densitas yang lebih besar dari 1000 kg m-3, sebuah timbunan material piroklastik setebal 1 meter akan memberikan tekanan sebesar 10 kPa, dimana hampir mencapai titik tekanan maksimum yang direkomendasikan untuk mampu ditahan oleh desain bangunan modern.

Tidak hanya bangunan yang terkena dampak dari jatuhan material piroklastik; kendaraan-kendaraan besar seperti mobil, truk, bus dll juga bisa menjadi korban dari pyroclastic fall. Contoh kasus yang pernah terjadi adalah pada erupsi gunung St Helens tahun 1980, dimana akumulasi dari abu vulkaniknya menumpuk di sekitar kendaraan di sekitar lereng gunung tersebut dan dapat melelehkan karet ban kendaraan-kendaraan tersebut akibat dari suhu material piroklastiknya yang masih tinggi. Kemudian pada tahun 1982 juga terjadi hujan abu vulkanik akibat erupsi gunung Galunggung yang menimbun desa di lereng gunungnya. Contoh lain adalah pada kasus erupsi gunung api Pinatubo

tahun 1990 di Filipina, dimana akumulasi dari abu di atas permukaan sayap bagian belakang (ekor) sebuah pesawat yang terparkir di luar hanggar pada pangkalan udara Amerika Serikat mengakibatkan badan depan pesawat terangkat akibat dari beban timbunan material piroklastik pada bagian ekornya. Akibatnya pesawat ini mengalami kerusakan struktural yang cukup parah.

Gambar 2. Abu vulkanik yang menimbun desa di lereng gunung Galunggung ketika terjadi erupsi tahun 1982

Gambar 3. Bagian depan pesawat World Airways DC-10 terangkat akibat pada bagian ekornya tertimbun material vulkanik hasil erupsi gunung api Pinatubo, Filipina. (U.S. Geological Survey)

- Abu vulkanik di AtmosferTidak hanya akumulasi

piroklastik di permukaan tanah saja yang menimbulkan bahaya. Tetapi material piroklastik berbutir halus yang diterbangkan di atmosfir oleh angin juga dapat menimbulkan bahaya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Material piroklastik ini berasal dari erupsi gunung api yang memuntahkan material erupsinya ke atmosfer pada ketinggian mencapai puluhan kilometer. Saat terjadi erupsi, awan yang berada di atas gunung akan bercampur dengan partikel-partikel

silikat berbutir halus. Partikel-partikel ini memiliki densitas yang sangat kecil, hingga tidak memungkinkannya untuk terlihat oleh pilot pesawat terbang. Hal ini menyebabkan sering kali pilot tidak menduga adanya partikel silikat saat pesawatnya terbang menembus awan. Partikel-partikel silikat ini dapat merusak mesin jet yang ada pada kebanyakan pesawat terbang sekarang. Mesin jet pesawat memerlukan udara untuk memutar sistem turbin dan juga dalam pembakaran bahan bakarnya, sehingga saat udara mengandung partikel silikat akan melambatkan aliran udara yang masuk ke turbin. Selain itu partikel silikat akan meleleh saat terjadi pembakaran bahan bakar sehingga dihasilkan silikat cair di dalam tubuh mesin yang jika membeku akan membentuk lapisan gelasan (glassy). Semakin banyak terbentuk lapisan silikat gelasan ini, maka udara yang masuk ke dalam mesin akan terbatasi , sehingga otomatis akan mengurangi efisiensi mesin yang bekerja. Yang biasa dilakukan oleh pilot saat mengetahui mesinnya kehilangan power adalah dengan menyalakan ulang mesinnya, padahal hal ini akan menaikkan temperatur mesin dan malah memperburuk keadaan karena mesin bisa tiba-tiba mati saat terjadi overheat.

Contoh kasus yang terjadi adalah pada tahun 1990 dimana seluruh mesin sebuah pesawat komersial mati saat melakukan penerbangan. Dan akhirnya pesawat tersebut jatuh setelah pilot hanya berhasil menyalakan ulang sebuah mesin jetnya. Saat badan pesawat diperiksa, ternyata pada jendela kokpit tertutupi oleh material berukuran pasir yang opaque akibat dari tabrakan partikel piroklastik berukuran kecil.

Partikel piroklastik kecil yang beterbangan di atmosfer ini juga nantinya akan terjatuh ke permukaan tanah dan memberikan dampak bagi

kendaraan bermesin yang beroperasi di darat seperti mobil dan juga helikopter, karena abu vulkanik ini dapat menyebabkan mesin-mesin kendaraan tidak berfungsi.

Bahaya berikutnya dari partikel berukuran abu adalah saat material ini terjatuh ke permukaan dan terhirup bercampur dengan udara oleh manusia dan makhluk hidup lainnya. Manusia dan hewan memerlukan oksigen seperti yang diperlukan oleh mesin jet pesawat. Pada manusia udara yang dihirup akan dialirkan hingga mencapai alveoli di dalam paru-paru. Partikel-partikel silikat ini memiliki bentuk runcing jika diperbesar. Jika di dalam udara yang kita hirup terkandung partikel silikat yang kadang tidak terlihat oleh mata, bisa saja partikel silikat ini masuk ke paru-paru dan merobek paru-paru .

Gambar 4. Kerusakan pada bagian interior mesin jet pesawat terbang DC-8 yang terkena dampak abu vulkanik dari erupsi gunung Hekla pada Februari 2000 (Fotografer : Thomas Grindle (NASA DFRC), Frank Burcham (ASM, Inc.) dan David Pieri (JPL).)Gunung berapi ada gunung yang mengeluarkan lava-lava yang panas dengan kecepatan mengalir yang cepat. Selain mengeluarkan lava, gunung berapi juga mengeluarkan asap yang tebal. Asap yang

biasa dilihat saat gunung meletus disebut aliran pirokklastik. Aliran piroklastik adalah salah satu hasil letusan gunung berapi yang bergerak dengan cepat dan terdiri dari gas panas, abu vulkanik, dan bebatuan (tefra). Aliran ini dapat bergerak dari gunung berapi dengan kecepatan 700 km/h. Gas dapat mencapai temperatur di atas 1000 derajat Celsius. Pada makalah ini akan membahas tentang alirang piroklastik dan jenis-jenisnya.

- Luncuran Material Piroklastik dan Awan panas (Pyroclastic density currents and surges)

Selain mengeluarkan lava, gunung api juga mengeluarkan material-material piroklastik saat erupsi. Material-material ini bergerak menuruni tubuh gunung api dengan cara menggelinding atau berputar (spin) dan dengan kecepatan tinggi. Material penyusunnya terdiri dari gas panas, abu vulkanik dan bebatuan (tephra). Akibat proses spin inilah, material penyusunnya cenderung membulat (rounded).

Sejauh ini, luncuran material piroklastik ini adalah yang paling berbahaya dari sekian banyak potensi bahaya gunung api. Selain dikarenakan aliran ini langsung memberikan dampak kepada manusia, hewan dan bangunan yang diterjangnya saat itu juga, tetapi juga karena material piroklastik ini memiliki temperatur tinggi dan bergerak meluncur dan menerjang apapun yang dilewatinya dengan kecepatan tinggi.

Ciri utama dari luncuran material piroklastik ini adalah temperaturnya yang tinggi, yang berasal dari gas dan material vulkanik dari dalam tubuh gunung api yang memiliki temperatur antara 600 K sampai 1000 K. Dan ketika material tersebut sudah keluar dan meluncur di permukaan bumi, material piroklastik tersebut akan bergesekan dengan batuan yang lebih dingin dan menghasilkan awan panas yang temperaturnya sekitar 300 K saat

bergerak meluncur turun. Sehingga tidak ada makhluk hidup yang dapat hidup setelah diterjang oleh luncuran material piroklastik maupun awan panas yang memiliki temperatur setinggi itu.

Luncuran material piroklastik ini memiliki kecepatan yang sangat tinggi saat menuruni lereng gunung, yakni sekitar 100 ms-1. Artinya tidak mungkin bagi manusia untuk berlari bahkan mengendarai mobil sekalipun untuk melarikan diri dari terjangan luncuran material piroklastik ini. Hanya kecepatan pesawat bermesin jet yang mampu mengalahkan kecepatan lucuran material piroklastik ini, namun tetap saja dalam kondisi darurat sekalipun akan mustahil bagi manusia untuk lari saat terjangan material piroklastik terjadi. Kecepatan luncuran material piroklastik yang tinggi ini menandakan bahwa luncuran piroklastik juga memberikan tekanan tinggi pada apa saja yang menghalangi pada lintasan luncurannya seperti bangunan yang akan hancur begitu tertabrak oleh luncuran material ini. Tekanan yang diterima oleh tembok bangunan apabila diterjang oleh material dengan densitas 1000 kg m-3 dan kecepatan 100 m s-1 adalah 0,5 ρ u2 = 5 MPa, setara dengan ratusan kali lebih besar dari tekanan yang dapat ditahan oleh material bangunan paling kuat sekalipun. Oleh karena itu jelas jika luncuran material piroklastik menyebabkan kerusakan yang parah pada struktur bangunan.

Satu-satunya perlindungan dari bencana luncuran piroklastik ini adalah topografi. Pada dasarnya material piroklastik meluncur akibat gaya gravitasi bumi. Topografi tubuh gunung api yang curam membuat material piroklastik bergerak meluncur ke bawah. Namun jika lintasan luncuran piroklastik terhalang oleh suatu topografi yang positif, seperti punggungan bukit maka material

piroklastik akan mencari lintasan lain yang mengarah ke bawah (lereng).

Jadi dengan pemberitahuan yang cepat, bencana luncuran material piroklastik dapat dihindari dengan berlari/ berkendara ke arah topografi yang tinggi seperti bukit, dengan harapan luncuran material piroklastik bergerak menuruni lereng di sekitar bukit tersebut. Namun bahaya paling sering mengancam adalah awan panas yang ditimbulkan oleh luncuran material piroklastik, karena jangkauan awan panas yang lebih luas dibandingkan dengan luncuran materialnya saja. Awan panas yang dihasilkan dari aliran piroklastik ini bersifat lebih merusak

Gambar 5. Terjangan awan panas dari material piroklastik yang bergerak menuruni lereng akibat adanya topografi sebuah bukit yang menghalangi laju awan panas. (NERC, 1997. Montserrat Volcano Observatory photograph)

JokulhlaupsJokulhlaups terjadi di daerah

dimana terdapat glacier yang menutupi vent. Jokulhlaups merupakan ledakan banjir besar subglasial yang disebabkan

oleh sumber panas dari dalam bumi, baik itu berupa magma ataupun letusan gunungapi yang mempunyai kontak langsung dengan dasar glacier. Dasar glacier yang terjadi kontak dengan magma kemudian meleleh karena berinteraksi dengan magma. Permukaan magma yang mendingin tersebut menjadikan magma mengalami proses fragmentasi. Perpindahan panas yang terjadi disini adalah dari magma ke es yang kemudian menjadikan es tersebut cair dan kemudian menimbulkan banjir besar.

Lelehan magma dengan es menghasilkan letusan eksplosif hidromagmatik. Bencana yang terjadi yaitu akumulasi jumlah air yang besar yang keluar dari bawah glacier, yang kemudian terjadi banjir catastrophic.

Gambar diatas adalah efek dari jokulhlaups yaitu banjir besar yang menyebabkan jembatan diatas hancur.

Volcanic GasesMerupakan gas yang dikeluarkan

gunungapi saat meletus. Termasuk juga gas yang terperangkap dalam rongga batuan vulkanik, Kandung dari gas vulkanik yaitu Karbon monoksida (CO), Karbon dioksida (CO2), Hidrogen Sulfida (H2S), Sulfur dioksida (S02), dan Nitrogen (NO2) yang dapat membahayakan manusia ataupun hewan. Sumber dari gas vulkanik dalam bumi berasal dari :

a. Unsur-unsur yang ada di mantel bumi

b. Asimilasi unsur-unsur kerak bumi

c. Air tanah dan atmosfer bumi

Proses terbentuknya gas vulkanik itu sendiri berasal dari air yang ada di dalam bumi. Air yang ada di dasar memiliki densitas lebih kecil dari diatasnya sehingga membuat air tesebut tetap di bawah. Air yang di dasar tadi bersaturasi dengan gas naik ke atas dimana tekanan berkurang, dan menjadi supersaturasi. Kemudian gas vulkanik tersebut keluar dari gunungapi secara eksplosif berupa awan tebal CO2.

Gas vulkanik bertemperatur tinggi merupakan gas yang berasal dari magma yang dilepaskan melalui unsur volatil berkonsentrasi tinggi. Gas vulkanik yang dihasilkan memiliki temperature > 4000C. Ketika terjadi letusan gunungapi, gas vulkanik bertemperatur tinggi memiliki pergerakan yang cepat. Sedangkan gas vulkanik bertemperatur rendah memiliki temperature < 4000C. Gas tersebut berasal dari magma yang bergerak naik ke atas dan berinteraksi dengan air meteorik dalam akuifer yang kemudian menghasilkan uap.

Prediksi Bahaya Gunung apiBahaya gunungapi adalah bahaya yang ditimbulkan oleh letusan/kegiatan yang menyemburkan benda padat, cair dan gas serta campuran diantaranya yang mengancam dan cenderung merusak serta menimbulkan korban jiwa dan kerugian harta dalam tatanan kehidupan manusia.Bahaya gunung api meliputi skala lokal,regional dan global. Bahaya skala global yaitu material gunung api yang berisi gas,aerosol atau partikel abu yang naik ke atmosfer dan menyebabkan perubahan iklim. Bahaya skala regional yaitu peristiwa jatuhnya abu/partikel – partikel halus dari awan panas hasil erupsi,fenomena seperti runtuhan/letusan gunung api di laut dimana dapat menghasilkan gelombang tsunami yang menjalar pada jarak yang besar. Bahaya skala lokal yaitu bahaya yang ditimbulkan secara langsung pada saat terjadi letusan

gunungapi seperti : aliran lava, atau leleran batu pijar, aliran piroklastika atau awan panas, jatuhan piroklastika atau hujan abu lebat, lontaran material pijar. Selain itu bahaya lokal juga dapat ditimbulkan karena hembusan gas beracun.

Secara historis,bahaya yang lebih banyak dirasakan dan diperhatikan yaitu bahaya lokal karena bahaya lokal mudah untuk diidentifikasi.Meskipun demikian,sebelum abad ke 20 indikator terbaik dari aktivitas gunung api adalah memori penduduk tentang potensi masalah yang ditekankan terhadap bahaya,misalnya dulu jika terjadi sebuah letusan gunung api , jika itu tidak teringat di memori kakek nenek maka itu dianggap bukan sebuah ancaman. Namun banyak jenis bencana alam, termasuk letusan gunung api memiliki periode yang tetap untuk terjadi lagi, paling sedikit puluhan tahun. Hal ini diketahui sejak munculnya sistem pemetaan geologi dan pengembangan pengetahuan dasar tentang bermacam-macam hasil produksi endapan erupsi tertentu, dimana menjadi bahaya sesungguhnya dari sistem gunung api yang dirasakan.

Jika sebuah gunung api meletus cukup sering,ada kemungkinan memiliki endapan cukup baik paling tidak dari endapan letusan yang terbaru. Geologis mengindentifikasi dan memetakan endapan tersebut sehingga bentuk dan skala kegiatan mudah terlihat.Salah satu cara penilaian statistik untuk memprediksi aktivitas berikutnya dari gunung api yaitu mengklarifikasi letusan sebelumnya dengan Volcanic Explosivity Index (VEI) sebagaimana dijelaskan pada tabel 10.3 dan dapat disusun sebuah daftar berapa banyak letusan berdasarkan penilaian VEI yang terjadi dalam interval waktu.

Volcanic Explosivity Index (VEI) pertama kali dikemukakan oleh Chris Newhall dariU.S. Geological Survey dan Steve Self dari Universitas Hawaii tahun 1982 untuk menyediakan pengukuran relatif dari besarnya letusan gunung berapi. VEI secara konseptual mirip dengan skala Richter, yang digunakan untuk mengukur kekuatan gempa. Skala Richter dimulai pada 1 dan secara teknis tidak memiliki batas atas, namun gempa bumi terbesar yang pernah tercatat 9,5 skala Richter. Nilai Richter berdasarkan pengukuran gelombang gempa terdeteksi oleh seismometer. Ini adalah skala logaritmik, yang berarti bahwa setiap langkah perubahan merupakan urutan besarnya (atau 10 kali) meningkat selama langkah sebelumnya dalam hal amplitudo diukur. Berbeda dengan skala Richter, VEI memiliki skala 0-8,dengan mengacu kepada

kategori ukuran letusan yaitu skala 0: Non-ledakan,skala 1:kecil, skala 2: sedang, skala 3:sedang-besar, skala 4: besar, skala 5: sangat besar , skala 6: super dasyat ,skala 7 : humongous dan skala 8 : tak terlukiskan. Istilah-istilah ini agak subyektif, karena tidak bersifat kuantitatif, sehingga parameternya relatif atau tidak pasti.Faktor yang dipertimbangkan menurut skala VEI termasuk: gambaran umum, volume tephra - bahan yang dikeluarkan dari gunung berapi, untuk lava misalnya, abu , dan lainnya (volume diukur dalam meter kubik kubik baik atau kilometer), kolom tinggi, deskripsi kualitatif, tipe letusan, jangka waktu, Explosivity maksimum dan injeksi Tropospheric/Stratosfera.VEI lebih mudah untuk memahami bila dilihat dalam bentuk grafik atau tabel, dan pembaca mungkin dapat menggunakan parameter ini untuk melihat ketika ada gunung berapi meletus. Pada konteks para ilmuwan gunung berapi pembuatan parameter ini sangat penting, mereka akan mengevaluasi data dengan sebanyak mungkin memasukan berbagai kategori tersebut, sehingga mereka dapat lebih mudah memasukkan pada level VEI dengan lebih tepat dan representatif.Ukuran yang terlaporkan, atau “ukuran besar,” dari sejarah letusan gunung berapi sangat tergantung pada titik pandang pengalaman dan pengamat. Untuk memenuhi kebutuhan ukuran besaran bermakna, yang dapat dengan mudah diterapkan untuk ukuran letusan, Newhall dan Self (1982) data kuantitatif yang terintegrasi dengan deskripsi subjektif pengamat, menculah parameter Volcanic Explosivity Index (VEI), yang merupakan gabungan antara parameter kuantitatif dan kualitatif.

Tabel 11.1 menunjukkan sebuah contoh dari Dobran(2001) yang menangani data base 92 gunung Vesivius. Nilai probabilitas

P, untuk setiap VEI pada tabel 11.1 adalah fraksi/pecahan kumulatif letusan yang intensitasnya kurang dari atau sama dengan VEI.Misalnya nilai probabilitas P untuk VEI ≤ 2,5 adalah (21 + 15 + 17+10)/92 = 0,685. Ploting nilai P yang berhubungan dengan nilai VEI dapat dilihat pada grafik 11.11,dengan fungsi eksponensial ganda dimana Δt adalah interval letusan (tahun)

Bererapa contoh dari implikasi ini yaitu dalam jangka waktu 10 tahun probilitas dari letusan Plinian dengan VEI = 5 adalah 0,16 atau sekitar 1 di dalam 6,sedangkan peluang letusan Strombolian dengan VEI = 2,5 dekat dengan 0,97 yaitu sangat mungkin terjadi.

Pemantauan Gunung api dan Prediksi Erupsi Jangka PendekBerbagai macam cara pemantauan gunungapi biasaya dilakukan untuk dua alasan :

1. Untuk mempelajari lebih dalam tentang struktur internal dari gunung api

2. Melihat tanda-tanda dari aktivitas gunung api

Kedua proses di atas saling berhubungan , karena semakin kita mengerti tiap bagian dari gunung api , kita akan memiliki naluri yang lebih kuat untuk mengetahui indikasi erupsi yang akan datang.

Secara tradisional , pemantauan gunungapi memiliki arti bahwa melakukan pengukuran pada dasar gunung api. Sayangnya , seluruh pelaksanaan pemantauan berkelanjutan yang melibatkan instrumentasi pada gunung api mahal. Biasanya sekurang-kurangnya beberapa peralatan / instumen harus diletakkan di atas gunung api dan pengukuran lainnya yaitu perekaman yang yang menggunakan alat penyimpanan data yang terkontrol oleh komputer sederhana atau dikembalikan ke sebuah basis yang jauh melalui sebuah radio atau penghubung satelit. Semua bagian dari system harus terhubung dengan power ( sumber energi ) dalam bentuk baterai atau panel surya atau keduanya. Ketika terjadi erupsi , peralatan tersebut sangat mungkin hancur, dan karena peralatan ditinggalkan tanpa adanya penjagaan , alat tersebut bisa saja dirusak oleh hewan atau para pengunjung ( atau dapat dikatakan dicuri ). Untuk semua alasan ini , lebih sedikit gunungapi yang secara permanen terinstrumentasi seperti yang diinginkan para vulkanologis. Tetapi sekarang, perkembangan jumlah gunungapi yang memiliki stasiun ilmiah permanen untuk pemantauan gunung api yang diletakkan di sana sudah ada, contohnya Gunung Kilauea di Hawai , Sakurajima di Jepang , dan Piton de la Fournaise . Sekarang banyak kita lihat bermacam-macam metode pemantauan gunung api.

Kita telah melihat bahwa magma dapat disimpan di tempat dangkal pada gunung api atau dapat naik secara langsung dari kedalaman yang cukup dalam. Sebagaimana dike yang berpropagasi , itu menyebabkan rekahan pada batuan sebagai imbasnya. Pada skala mikroskopik ini cukup rapuh, proses yang tak tentu dan produksi yang didominasi noise akustik

ketika permukaan batuan runtuh dan terbelah, dan ini menjalar sebagai gelombang seismic di batuan sekitarnya. Gelombang-gelombang ini kehilangan amplitudonya ketika mereka menyebar, dan sebuah dike yang memiliki kedalaman yang besar,penjalarannya sulit pula dideteksi dibandingkan dengan yang dekat dengan permukaan. Oleh karena itu magma yang naik ke reservoir magma dari mantel bisa saja tidak menimbulkan noise gelombang seismic apapun yang bisa diketahui di permukaan, khususnya ketika naik melalui batuan yang telah terpanaskan dan terhaluskan karena dike pendahulunya. Bagaimanapun , reservoir magma akan mengembang untuk mengakomodir magma baru, dan ini menyebabkan rekahan baru terbuka, atau magma yang lebih tua bergerak disekitar batasnya. Proses ini juga menimbulkan sinyal seismic. Pada akhirnya, magma bergerak melalui dike yang terbuka, pergerakannya tidak cukup stabil, dan getaran dari dinding dike menyebabkan bagian dari noise seismik yang dinamakan tremor harmonik. Oleh karena itu meletakkan beberapa seismometer secara permanen di sekitar pusat gunungapi adalah cara standar untuk pemantauan potensial antara aktivitas dan itu adalah permulaan

Gambar1.1 Tiga komponen broadband seismometer

Faktanya adalah magma harus terakumulasi dalam reservoir dangkal , atau naik ke dike dangkal atau saluran pipa sebelum sebuah erupsi dapat mulai memberikan teknik lain dalam mengantisipasi erupsi; memantau inflasi ( peningkatan ) gunungapi.

Datangnya magma baru dalam reservoir dangkal , terutama jika hal itu menyebabkan beberapa deformasi yang mengawali terbukanya rekahan lama atau memproduksi rekahan baru, dapat menyebabkan peningkatan pelepasan gas vulkanik. Pemantauan keluarnya gas secara rutin adalah tindakan yang masuk akal pada gunungapi yang terletak di dekat pemukiman atau banyak pengunjung, karena bahkan ketika aktivitas erupsi akan segera terjadi , perubahan dalam aliran gas dapat diketahui. Gas yang biasa dipantau adalah karbon dioksida dan sulfur dioksida. Ini karena uap air yang baru terbentuk, yang biasanya keluar dalam jumlah yang lebih besar daripada dua gas lainnya, dapat dengan mudah bercampur dengan uap air atmosfir. Berbagai metode digunakan , sampel gas dapat disedot langsung kedalam wadah dari tanah atau dari rekahan yang terbuka atau fumarol untuk dibawa ke laboratorium untuk dianalisis. Kerugian menggunakan metode ini adalah gas bisa saja panas, membuatnya berbahaya untuk dilakukan pengambilan sampel pada tempatnya atau bahaya reaksi kimia antara gas. Analisis gas seketika dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan miniaturized infrared LICOR . Alat ini dapat digunakan di daratan atau dengan menggunakan pesawat yang melintasi pusat gunungapi. Instrumen lain yang digunakan di daratan atau dengan menggunakan pesawat ini digunakan untuk mengukur nilai dari karbon dioksida dan sulfur dioksida dalam atmosfir dengan mendeteksi nilai keterangan cahaya matahari ( atau sebuah sumber cahaya jarak jauh ) yang diserap oleh gas ini. Instrumen yang bekerja menggunakan gelombang ultraviolet disebut correlation spectrometers ( COSPECs ) dan yang menggunakan sinar inframerah disebut Fourier transform infrared spectrometers ( FTIRs).

Gambar1.3 FTIRsDengan adanya satelit-satelit yang

mengorbit bumi, berbagai metode telah dieksplor guna memantau gunungapi jarak jauh. Karakteristik dari satelit yang baru-baru ini adalah sekitar 700-800 km diatas permukaan di dekat polat orbit, yang memiliki interval sekitar 16 hari untuk mendatangi titik yang sama di permukaan bumi. Variasi yang lebih luas dari detektor multispektral digunakan, dengan resolusi biasanya kurang dari sepuluh meter dipermukaan tanah. Intrumen ini dapat digunakan untuk melihat perubahan temperatur dari permukaan, sebuah indikasi yang jelas dari material panas gunungapi yang ada di kedalaman dangkal, dan ada sejumlah pengenalan awal yang berhasil terhadap proses terjadinya erupsi, khususnya di daerah yang tidak berpenghuni. Satelit juga dapat memantau penampakan dari permukaan; perubahan warna, tekstur, reflektifitas mungkin terindikasi, contoh teracuninya vegetasi karena tercemar gas vulkanik. Pembatas utama dari teknik ini adalah interval yang panjang antara gambar yang dihasilkan pada poin yang sama di permukaan dengan detector yang sama, jadi , sebuah pembanding yang nyata dapat dibentuk untuk mendeteksi perubahan.

Metode lain yang dapat mengurangi masalah dalam interval pengukuran dalam penggunaan satelit adalah penggunaan citra radar untuk mendeteksi inflasi atau deflasi dari gunungapi. Radar dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan jarak dengan menggunakan waktu yang diambil melalui gelombang elektromagnetik untuk berjalan dari transmitter pada sebuah satelit ke tanah dan kemudian kembali pada receiver pada

satelit yang sama. Perubahan pada fase dapat menyajikan pergerakan permukaan sampai beberapa sentimeter. Lebih dalam lagi . perubahan dapat dipantau melalui keseluruhan daerah gambar , tidak hanya pada sedikit lokasi spesifik sebagaimana yang biasanya pengukuran biasa dilakukan. Kembali pada intinya , banyak cara pemantauan gunungapi dilakukan untuk memantau aktivitas abnormal pada gunungapi, perubahan kebiasaan ( aktivitas normal ) gunung api terkadang memberikan indikasi yang baik untuk kapan , atau setidaknya , gunung tersebut akan segera mengalami erupsi. Akan tetapi , hampir tidak ada pola berulang yang cukup memadahi dari suatu aktivitas gunun gapi yang memungkinkan adanya prakiraan secara statistik yang dapat diberikan.

Mitigasi Bencana Mengurangi dampak buruk hasil dari erupsi dapat ditempuh dengan dua cara. Beberapa jenis tindakan pencegahan dapat diambil sebelum letusan dimulai dan tindakan yang lain dapat diambil saat terjadinya letusan. Tentu saja, pemantauan gunung berapi, dengan berbagai cara yang telah dijelaskan sebelumnya. Hal tersebut merupakan salah satu bentuk pencegahan sebelum terjadinya letusan. Jika cukup cepat dan dapat diandalkan peringatan dari letusan yang akan terjadi, penduduk sekitar dapat dievakuasi dengan aman. Dalam beberapa kasus, terutama di daerah yang memiliki curah hujan tinggi  sehingga memiliki kemungkinan erosi yang tinggi, topografi gunung berapi yang sedemikian rupa sehingga aliran lava , piroklastik, lahar dan lumpur akan melewati dan merusak daerah tersebut . Dalam kasus ini dimungkinkan untuk membuat hambatan/bendungan untuk menghentikan aliran lahar, atau setidaknya mengalihkan aliran tersebut dari daerah penduduk . Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, besarnya aliran lava dan khususnya aliran piroklastik dapat mengerahkan massa yang besar pada hambatan aliran tersebut, dan telah dilakukan beberapa upaya untuk

membangun halangan-halangan yang dimaksudkan untuk menghentikan aliran lava, walaupun upaya tersebut pada beberapa kasus sukses untuk mengalihkan aliran lahar seperti yang telah dibuat di Gunung Etna. Hambatan aliran lumpur dan lahar yang telah lebih sukses, misalnya pada aliran lahar dari Gunung Pinatubo. Bila tidak ada kesempatan untuk melakukan evakuasi, maka penghalang tersebut dapat mengurangi dampak dari letusan. Jika erupsi seringkali terjadi dan menghasilkan hujan abu,membersihkan properti sebaiknya dilakukan untuk mengurangi resiko kerusakan pada properti. Tetapi jika densitas abu di atmosfer terlalu besar, bahaya kesehatan akan lebih besar daripada bahaya ekonomi .Hal terbaik yang harus dilakukan adalah menjauh dari arah angin untuk menghindari hujan abu vulkanik.

Kesimpulan

1.Bahaya dari gunung api dapat secara langsung ,seperti efek aliran lava dan abu vulkanik terhadap bangunan dan kehidupan manusia.Secara tidak langsung, contohnya merusak panen serta tanah perkebunanya atau mengganggu iklim.2.Aliran lava jarang membunuh banyak manusia dan hewan tapi aliran lava merusak fasilitas dan tanah perkebunan.3.Guguran deposit piroklastik menjadi ancaman bagi bangunan kecuali hujan partikel abu halus di udara menjadi bahaya kesehatan bagi manusia dan hewan, meskipun terbang ke awan hal tersebut menimbulkan ancaman besar bagi pesawat terbang.4.Deposit piroklastik sangat fatal bagi manusia dan hewan, dan letusannya dapat menghancurkan sebagian besar bangunan.

Kecepatan dan banyaknya material yang mengalir begitu cepat dan besar sehingga tidak realistis dapat berlari untuk menyelamatkan diri dan evakuasi adalah satu-satunya hal yang sangat mungkin dilakukan untuk mengurangi resiko.5.Aliran lumpur dan lahar dingin dihasilkan dari pergerakan deposit piroklastik yang bergerak karena air dan memiliki efek merusak yang sama kuat.6.Semua gas vulkanik kecuali uap air yang secara kimiawi beracun dan hal-hal tersebut dapat membuat sesak nafas. Semua material kecuali uap air yang lebih berat daripada udara ketika pada suhu kamar sehingga dapat terakumulasi di cekungan dengan konsekuensi mematikan untuk hewan dan manusia.7.Penilaian tingkat bahaya untuk gunung berapi dengan menilai banyaknya dan jenis material yang dihasilkan dari letusan sebelumnya dapat digunakan untuk menganalisa kemungkinan letusan di masa depan.8.Gunung berapi terus dipantau dengan merekam aktivitas seismik gunung tersebut, mengukur deformasi , atau memantau gas yang dilepaskan dari magma dangkal.9.Bahkan pemantauan rinci yang telah dilakukan, masih tidak mudah untuk memberikan peringatan yang akurat dan sistem peringatan gunung berapi memberikan penilaian kualitatif dari kemungkinan suatu tingkat aktivitas jenis tertentu dalam jangka waktu tertentu.