PENGARUH ERUPSI VULKANIK TERHADAP SISTEM PERNAPASAN

Gunung berapi bisa mempengaruhi kesehatan manusia dengan banyak cara,

tergantung pada ukuran dan jenis letusan serta kerentanan populasi yang berisiko. Selain

ancaman fisik langsung dari letusan gunung berapi, masalah kesehatan yang cukup besar

dapat terjadi selama rentang waktu lebih lama dan daerah yang luas. Bahkan dari letusan

kecil pun gunung berapi dapat mengeluarkan zat yang berbahaya. Sebuah contoh utama dari

hal ini adalah bahaya terhadap pernapasan yang ditimbulkan oleh abu halus yang dihasilkan

selama letusan eksplosif. Bahaya tersebut kadang-kadang diabaikan atau dianggap tidak

penting, terutama sebelum letusan Gunung St. Helens, Amerika Serikat pada tahun 1980.

Abu vulkanik dapat memiliki efek luas. Namun karena mudah tersebar lebih dari ratusan

kilometer, masalah pernapasan kronis mungkin tidak timbul sampai bertahun-tahun setelah

paparan.

Potensi toksisitas abu dari gunung berapi meletus baru disdari dalam setengah abad

terakhir. Penelitian pertama dilakukan setelah letusan Gunung St. Helens dan dinyatakan

bahwa abu vulkanik sangatlah halus (mengandung bahan terhirup diameter < 4 µm) dan

terdapat kristal silika dalam bentuk kristobalit dan kuarsa. Jumlah kristal silika yang

terkandung dalam abu itulah yang menjadi perhatian khusus sebagai bahan yang berpotensi

dapat menyebabkan penyakit paru-paru. Debu mineral yang mengandung kristal silika dan

kuarsa telah dipelajari dengan baik dalam kesehatan kerja dan dapat menyebabkan masalah

pernafasan kronis. Kristobalit adalah silika polimorf mirip dengan kuarsa, yang sangat lazim

terdapat pada kubah gunung berapi. Dahulu kristobalit dianggap lebih beracun dari kuarsa,

tetapi sekarang telah diteliti bahwa toksisitas kedua polimorf tersebut sama.

Telah dilakukan banyak penelitian yang meneliti tentang bahaya dari abu vulkanik. Di

antaranya adalah penelitian yang dilakukan Rivera et al (2009). Mereka meneliti tentang

1

kerusakan paru akibat paparan inhalasi abu vulkanik Gunung Popocatepetl, Meksiko dengan

menggunakan tikus sebagai probandus. Tikus dipaparkan dengan abu vulkanik Gunung

Popocatepetl selama 60 hari untuk menyelidiki efek biologis dari inhalasi kronik terhadap

abu vulkanik dalam kondisi terkontrol laboratorium.

Kelompok perlakuan menunjukkan penurunan berat badan yang signifikan bila

dibandingkan kelompok kontrol. Analisis terhadap hematokrit tidak menunjukkan perbedaan

signifikan, tetapi pada hitung jenis menunjukkan perbedaan signifikan. Analisis

histopatologis pada kelompok perlakuan menunjukkan infiltrasi neutrofil dan sel plasma dan

reaksi inflamasi. Sementara pada kelompok kontrol tidak menunjukkan perubahan struktur

apapun. Penelitian secara in vivo menunjukkan bahwa kristobalit berpotensial menimbulkan

fibrotik dan juga dapat menyebabkan silikosis dan kanker.

Penelitian lainnya juga dilakukan oleh Higuchi et al (2012). Penelitian ini membahas

tentang peningkatan mortalitas akibat penyakit pernapasan di wilayah yang terpapar banyak

hujan abu dari Gunung Sakurajima, Jepang. Gunung Sakurajima adalah gunung berapi yang

terletak dekat daerah metropolitan yang paling aktif di dunia. Selama letusan besar pada

tahun 1914, lava yang dikeluarkan oleh gunung berapi ini menghubungkan Pulau Gunung

Sakurajima ke Semenanjung Ohsumi. Sejak itu, gunung berapi telah menjadi aktif setiap 10-

30 tahun, periode aktif adalah sekitar tahun 1935, 1946, 1956-1967, dan periode antara tahun

1972 dan 2001 dengan puncaknya pada tahun 1985. Di lingkungan Gunung Sakurajima, yang

jumlah terbesar dari abu vulkanik tercatat di Kota Sakurajima, yang terletak di kaki gunung

ini dan Kota Tarumizu, yang berjarak 5-15 km dari Gunung Sakurajima. Dalam 1980, jumlah

ashfall di daerah Sakurajima-Tarumizu melebihi 10.000 g/m²/tahun dalam rata-rata sesuai

dengan laporan resmi dari pemerintah prefektur Kagoshima.

Penelitian dilakukan di Kota Sakurajima, Kota Tarumizu, dan Kota Kanoya. Kota

Sakurajima memiliki populasi sekitar 4.000 jiwa dan terletak di kaki Gunung Sakurajima.

2

Kota Tarumizu memiliki penduduk sekitar 20.000 dan terletak 10 km dari Gunung

Sakurajima. Kota Kanoya, dengan populasi sekitar 100.000 jiwa, bersebelahan dengan kota

Tarumizu tetapi terletak lebih jauh dari Mt. Sakurajima dan karenanya mendapat hujan abu

dalam jumlah yang lebih sedikit. Tak satu pun dari kota-kota ini memiliki polusi udara yang

serius dari kepadatan lalu-lintas.

Penelitian ini menunjukkan bahwa penduduk di wilayah Sakurajima-Tarumizu yang

berlokasi dekat Mt. Sakurajima mengalami kematian yang relatif tinggi penyakit pernapasan,

termasuk kanker paru-paru dan PPOK. Angka SMR karena kanker paru tinggi secara

konsisten di Tarumizu selama seluruh periode yang kami analisis (1968-2002) menunjukkan

efek jangka panjang dari Gunung Sakurajima, yang aktif setiap 10-30 tahun selama 100 tahun

terakhir. Kerancuan merokok tidak mungkin di kalangan perempuan karena proporsi perokok

perempuan kurang dari 20% di Jepang. Proporsi perokok di kalangan laki-laki dan wanita

dilaporkan masing-masing 39% dan 6% di Kota Tarumizu, 40% dan 8% di Kota Kanoya. Hal

ini juga harus dicatat bahwa risiko relatif membandingkan perokok dan bukan perokok di

kalangan perempuan adalah maksimal 5 karena perokok berat yang langka dan usia mulai

merokok adalah sekitar 30 tahun di kalangan perempuan. Angka kematian dari kanker yang

berhubungan dengan merokok selain kanker paru-paru di wilayah Sakurajima-Tarumizu pada

laki-laki mirip dengan Kota Kanoya. Kesimpulannya adalah merokok tidak mungkin dapat

menjelaskan peningkatan risiko kanker paru-paru pada laki-laki dan wanita di daerah

Sakurajima-Tarumizu.

Suspended particulate matter (SPM) adalah faktor yang mungkin meningkatkan

angka kematian kanker paru-paru dan PPOK di daerah Sakurajima-Tarumizu. Namun, Nishii

et al melaporkan kurangnya korelasi yang signifikan antara konsentrasi SPM dan jumlah abu

vulkanik. Di observatorium Kota Sakurajima(periode 1990-2007), Kota Tarumizu (periode

3

1979-1993), dan Kota Kanoya (periode 1988-1993), konsentrasi rata-rata tahunan SPM

masing-masing adalah 0,022-0,044 mg/m³; 0,025-0,035 mg/m3 dan 0,027-0,036 mg/m3.

Selain kedua gunung di atas, terdapat pula penelitian pada Gunung Etna, Italia yang

dilakukan oleh Lombardo et al (2013). Untuk menguji hipotesis bahwa ada hubungan antara

gangguan kesehatan akut yg dilaporkan oleh populasi yg terpapar dengan hujan abu vulkanik,

peneliti mengumpulkan jumlah dan jenis kunjungan ke IGD untuk berbagai penyakit akut di

rumah sakit umum di dekat gunung berapi di Provinsi Catania antara 20 Oktober sampai

dengan 7 November 2002. Kami membandingkan hasil ini dengan jumlah kunjungan IGD

selama periode yang sama pada tahun 2001. Hasilnya adalah terjadinya peningkatan yang

signifikan jumlah kunjungan karena penyakit akut saluran napas atas dan bawah, penyakit

kardiovaskuler, dan gangguan penglihatan.

Carlsen et al (2011) meneliti pengaruh erupsi Gunung Eyjafjallajökull, Eslandia.

Tujuan penelitiannya adalah untuk memperkirakan dampak dari letusan Gunung

Eyjafjallajökull terhadap kesehatan fisik dan mental penduduk di dekatnya. Desain penelitian

tersebut adalah cross-sectional. Periode penelitian adalah dari tanggal 31 Mei sampai 11 Juni

2010. Peserta diperiksa oleh dokter untuk memastikan kesehatan pernapasan. Pemeriksaan

spirometri dilakukan sebelum dan setelah penggunaan bronkodilator. Semua peserta dewasa

menjawab kuesioner tentang kesehatan mental dan fisik mereka, kesehatan anak-anak mereka

dan penggunaan alat pelindung. Hasilnya adalah setiap peserta dewasa mengeluhkan iritasi

pada mata dan saluran napas bagian atas ketika terpapar abu vulkanik. Dewasa (n=26) dan

anak-anak (n=5) yang sudah mengidap asma sebelumnya sering mengeluhkan pemburukan

gejala mereka. Tidak ada masalah kesehatan serius yang membutuhkan rawat inap yang

terkait dengan letusan.

Damby et al (2013) melakukan penelitian tentang bahaya dari tefrit erupsi Gunung

Merapi pada tahun 2010 terhadap pernapasan dengan implikasi dari kegiatan penambangan

4

deposit. Sampel dikumpulkan dari tiga jenis deposit tefrit. Sebelas sampel abu vulkanik

dikumpulkan oleh para ilmuwan dan relawan lokal antara 30 Oktober sampai 13 November

2010. Selanjutnya 9 sampel dikumpulkan selama peneliti melakukan penelitian lapangan dari

deposit in situ.

Letusan Oktober-November 2010 adalah salah satu letusan Gunung Merapi yang

paling eksplosif dalam dua abad terakhir, menyisakan deposit tefrit yang luas dan

meninggalkan warisan paparan abu halus yang mengandung silika kristal untuk ribuan orang

yang bekerja di industri agregat. Sangat penting untuk mempelajari kelompok ini lebih lanjut

untuk mengevaluasi risiko dari pekerjaan jangka panjang mereka yang terpapar oleh abu dan

efeknya yang umum tetapi serius, yaitu TBC. Protokol kami, yang terdiri atas mineralogi dan

tes toksikologi, berfungsi untuk lebih menentukan potensi debu sebagai bahaya pernapasan.

Studi dampak kesehatan sangat penting untuk menginformasikan kepada pejabat terkait dan

masyarakat tentang dampak kesehatan potensial emisi vulkanik dan untuk memfokuskan

sumber daya untuk melindungi kesehatan masyarakat.

5

DAFTAR PUSTAKA

Carlsen, H.K., Gislason, T., Benediktsdottir, B., Kolbeinsson, T.B., et al. (2012) A survey of early health effects of the Eyjafjallajokull 2010 eruption in Iceland: a population-based study. BMJ open. [Online] 2 (2), e000343. Available from: doi:10.1136/bmjopen-2011-000343 [Accessed: 31 January 2014].

Damby, D.E., Horwell, C.J., Baxter, P.J., Delmelle, P., et al. (2013) The respiratory health hazard of tephra from the 2010 Centennial eruption of Merapi with implications for occupational mining of deposits. Journal of Volcanology and Geothermal Research. [Online] 261376–387. Available from: doi:10.1016/j.jvolgeores.2012.09.001 [Accessed: 30 January 2014].

Higuchi, K., Koriyama, C. & Akiba, S. (2012) Increased mortality of respiratory diseases, including lung cancer, in the area with large amount of ashfall from Mount Sakurajima volcano. Journal of environmental and public health. [Online] 2012257831. Available from: doi:10.1155/2012/257831 [Accessed: 16 February 2014].

Lombardo, D., Ciancio, N., Campisi, R., Di Maria, A., et al. (2013) A retrospective study on acute health effects due to volcanic ash exposure during the eruption of Mount Etna (Sicily) in 2002. Multidisciplinary respiratory medicine. [Online] 8 (1), 51. Available from: doi:10.1186/2049-6958-8-51 [Accessed: 31 January 2014].

Rivera, A., Cedillo, L., Giono, S. & Cuautle, L. (2009) Lung Damage in Rats Following Inhalation Exposure of the Popocatepetl Volcano Ash. Research Journal of Biological Science. 4 (10), 1104–1109.

6