Home > Aktivitas Merapi, Berita Merapi, Ilmu Gunung Api > Hidup Ramah Bersama Merapi yang Berubah (Bagian Pertama)

Hidup Ramah Bersama Merapi yang Berubah (Bagian Pertama)

Disarikan dari makalah Drs. Subandriyo, M.Si
Kepala Balai Penelitian dan Pengembangan Teknik Kebencanaan Geologi (BPPTKG),
Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG),
Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral RI

Pasca kejadian 18 November 2013 sempat muncul pertanyaan apakah peristiwa itu merupakan erupsi freatik ataukah magmatik. Jika berupa erupsi freatik, maka apa yang dimuntahkan Gunung Merapi pada saat itu lebih didominasi oleh uap air yang bercampur dengan material letusan tua (produk letusan 2010 atau sebelumnya) yang turut tersembur keluar seiring tingginya tekanan uap air. Erupsi freatik senantiasa berdurasi singkat, hanya berlangsung selama beberapa menit hingga puluhan menit, dengan produk erupsi bersuhu relatif rendah. Sedangkan bila berbentuk erupsi magmatik, maka pada saat itu Gunung Merapi memuntahkan magma segar yang bisa bermanifestasi sebagai awan panas maupun leleran lava sehingga produk erupsinya senantiasa bersuhu tinggi. Erupsi magmatik, khususnya di Gunung Merapi, senantiasa memiliki durasi yang cukup panjang mulai dari sebulan hingga beberapa tahun. Bila kejadian 18 November 2013 adalah erupsi magmatik, maka hal itu menjadi penanda meluapnya magma segar baru yang mengawali sebuah periode letusan baru pasca letusan 2010.

Dari sisi manusianya, kedua jenis erupsi itu memiliki perbedaan sifat yang bertolak belakang sehingga penyikapannya pun sungguh berbeda. Bahaya akibat erupsi freatik lebih pada kerikil dan debu vulkanik yang disemburkannya. Meski pada umumnya lebih banyak merejam tubuh dan kaki gunung, kadang debu vulkanik produk erupsi freatik ada pula yang tersebar jauh mengikuti hembusan angin hingga menciptakan hujan debu pada radius cukup jauh dari gunung. Sedangkan bahaya akibat erupsi magmatik tak hanya pada debu vulkaniknya, yang juga bisa menciptakan hujan debu pada radius cukup jauh, namun juga pada material awan panas maupun leleran lava bersuhu tinggi. Selain sanggup merusak segala yang dilintasinya, awan panas dan lava cukup mematikan bagi manusia. Letusan Merapi 2010 mendemonstrasikan dengan telanjang bagaimana hempasan awan panas merenggut korban jiwa hingga ratusan orang.

Bagaimana dengan kejadian 18 November 2013?

Kepastian Erupsi Freatik

Gambar 1.Beberapa produk erupsi 18 November 2013 yang dijumpai di sekitar puncak Merapi. Atas: Bongkahan batuan beragam ukuran di kaki Gunung Anyar (kawasan Pasar Bubrah). Bawah kiri: pasir di lereng Gunung Anyar. Bawah kanan: kerikil yang mendarat di atas panel surya pada salah satu instrumen pemantau Gunung Merapi. Seluruh produk erupsi bersuhu dinginsehingga memastikan kejadian 18 November 2013 adalah erupsi freatik. Sumber : BPPTKG, 2014.

Gambar 1.Beberapa produk erupsi 18 November 2013 yang dijumpai di sekitar puncak Merapi. Atas: Bongkahan batuan beragam ukuran di kaki Gunung Anyar (kawasan Pasar Bubrah). Bawah kiri: pasir di lereng Gunung Anyar. Bawah kanan: kerikil yang mendarat di atas panel surya pada salah satu instrumen pemantau Gunung Merapi. Seluruh produk erupsi bersuhu dinginsehingga memastikan kejadian 18 November 2013 adalah erupsi freatik. Sumber : BPPTKG, 2014.

Pasca kejadian 18 November 2013 BPPTKG (Balai Penelitian dan Pengembangan Teknik Kebencanaan Geologi) melaksanakan pendakian untuk menyelidiki lebih lanjut hakikat erupsi itu, dengan meneliti material produk erupsi yang diendapkan di sekitar puncak Gunung Merapi. Pendakian dilaksanakan pada 22 November 2013 dan berhasil menjumpai bukti yang memperkuat argumen sebelumnya, bahwa kejadian 18 November 2013 lebih merupakan erupsi freatik. Bukti itu berupa material lepas dengan ukuran bervariasi mulai dari bongkah hingga butir pasir. Material ini dijumpai mulai dari sadel kawah mati (endapan lava 1915) hingga ke jalur pendakian di sekitar Gunung Anyar, atau melampar dari elevasi 2.930 meter dpl (dari permukaan laut) hingga 2.712 meter dpl, dengan ketebalan antara 10 hingga 60 cm. Jika ditarik dalam arah garis lurus, material tersebut terbentang hingga sepanjang 377 meter. Material ini memiliki suhu yang sama dengan lingkungan sekitarnya, atau merupakan material dingin sehingga tak mungkin merupakan endapan awan panas. Material tersebut merupakan material jatuhan (fall) yang bersumber dari kubah lava 2010.

Kubah lava 2010 sendiri teramati dalam kondisi terbelah oleh retakan besar yang mengarah U320T atau dari barat laut ke tenggara. Retakan besar dengan panjang 230 meter dan lebar awal 50 meter ini melintas tepat di pusat kubah lava 2010 (yang berupa ceruk kecil mirip kawah) dan juga tepat segaris dengan ceruk di kaki kubah lava di bawah lava 1948 yang sebelumnya menjadi pusat dari erupsi freatik 22 Juli 2013. Erupsi freatik 18 November 2013 kemungkina juga menyembur dari ceruk pusat erupsi freatik 22 Juli 2013 ini, ditandai dengan semakin melebarnya ceruk hingga berdiameter 100 meter. Dari retakan besar di kubah lava 2010 itu menyembur asap solfatara (gas SO2) pekat yang bersuhu tinggi hingga 478 derajat Celcius. Tak hanya bersuhu tinggi, asap ini pun memiliki tekanan tinggi yang terindikasi dari terdengarnya suara blazer.

Gambar 2.Pusat erupsi freatik 18 November 2013 di kubah lava 2010, sebagai retakan memanjang yang membelah kubah lava dari tenggara (kiri) ke barat laut (kanan) melintasi ceruk pusat kubah (tanda panah). Ujung barat laut dari retakan ini tepat berada di titik pusat erupsi freatik 23 Juli 2013. SUmber: BPPTKG, 2014.

Gambar 2.Pusat erupsi freatik 18 November 2013 di kubah lava 2010, sebagai retakan memanjang yang membelah kubah lava dari tenggara (kiri) ke barat laut (kanan) melintasi ceruk pusat kubah (tanda panah). Ujung barat laut dari retakan ini tepat berada di titik pusat erupsi freatik 23 Juli 2013. SUmber: BPPTKG, 2014.

Tiadanya jejak magma segar khususnya yang berbentuk endapan awan panas memberikan kepastian bahwa kejadian 18 November 2013 sebagai erupsi freatik. Tekanan tinggi yang sama pula yang menggerus material letusan tua yang masih ada di sepanjang saluran magma hingga menjadi material lepas yang turut terangkut dalam erupsi. Percampuran dengan material itu pula yang membuat kolom letusan berwarna laksana kolom letusan dalam kejadian erupsi magmatik.

Dengan tiadanya magma segar yang terlibat dalam erupsi 18 November 2013, darimana sumber panas yang menyebabkan air berubah menjadi uap air bertekanan tinggi yang menggerakkan erupsi freatik ini? Pada umumnya erupsi freatik merupakan kejadian yang mengawali erupsi magmatik, sehingga pada umumnya sumber panas tersebut berasal dari magma segar yang sedang menanjak naik sehingga sudah bisa memanaskan air bawah tanah secara konduktif meski keduanya belum bersentuhan sama sekali. Dalam pemanasan konduktif, panas dari magma dihantarkan oleh batuan disekeliling saluran magma hingga mencapai air bawah tanah. Namun air bawah tanah juga dapat terpanaskan oleh gas-gas vulkanik bersuhu tinggi yang terlepaskan dari magma segar. Pemanasan oleh gas vulkanik berlangsung lebih efektif ketimbang pemanasan konduktif, mengingat batuan sejatinya merupakan penghantar panas (konduktor) yang buruk. Pemanasan oleh gas-gas vulkanik memang mungkin karena saat magma segar mulai menanjak ia juga melepaskan gas-gas vulkanik bersuhu tinggi dalam jumlah yang kian meningkat.

Analisa geokimia Gunung Merapi menunjukkan adanya peningkatan dramatis dalam jumlah gas karbondioksida (CO2) yang dilepaskan gunung menjelang erupsi freatik 18 November 2013. Pengukuran pada Oktober 2013 menunjukkan saat itu konsentrasi gas karbondioksida sangat tinggi, yakni mencapai hampir 70 %. Padahal pengukuran yang sama yang dilakukan dua bulan sebelumnya, yakni Agustus 2013, menunjukkan kadar gas karbondioksida hanya sekitar 10 %. Pasca erupsi freatik 18 November 2013, pengukuran sejenis pada Desember 2013 menunjukkan kadar gas karbondioksida kembali turun ke angka sekitar 10 % saja. Peningkatan dramatis ini menunjukkan kemungkinan hubungan antara tingginya konsentrasi gas karbondioksida dengan kejadian erupsi freatik 18 November 2013. Tingginya gas karbondioksida menjelang erupsi freatik 18 November 2013 mengingatkan pada tingginya kadar gas yang sama jelang Letusan Merapi 2010.

Gambar 3. Atas: energi seismik akumulatif Gunung Merapi sepanjang Oktober-November 2013. Nampak lonjakan dramatis jumlah energi sejak tiga hari sebelum peristiwa erupsi freatik 18 November 2013 terjadi, yang mencapai tujuh kali lipat nilai semula. Bawah: geokimia Gunung Merapi khususnya emisi gas karbondioksida (CO2) semenjak Februari 2011 hingga Desember 2013.  Nampak lonjakan besar konsentrasinya (tanda panah) pada bulan Oktober 2013, tepat sebulan sebelum erupsi freatik 18 November 2013 terjadi. Sumber: BPPTKG, 2014.

Gambar 3. Atas: energi seismik akumulatif Gunung Merapi sepanjang Oktober-November 2013. Nampak lonjakan dramatis jumlah energi sejak tiga hari sebelum peristiwa erupsi freatik 18 November 2013 terjadi, yang mencapai tujuh kali lipat nilai semula. Bawah: geokimia Gunung Merapi khususnya emisi gas karbondioksida (CO2) semenjak Februari 2011 hingga Desember 2013. Nampak lonjakan besar konsentrasinya (tanda panah) pada bulan Oktober 2013, tepat sebulan sebelum erupsi freatik 18 November 2013 terjadi. Sumber: BPPTKG, 2014.

Petunjuk lebih jelas datang dari analisa seismik (kegempaan) Gunung Merapi. Tiga hari sebelum kejadian erupsi freatik tersebut tepatnya pada 15 November 2013 terjadi peningkatan jumlah energi seismik akumulatif Merapi hingga hampir 7 kali lipat dari sekitar 300 Tera erg menjadi 2.000 Tera erg. Selama dua hari kemudian energi akumulatif ini tidak bertambah sebelum kemudian tiba-tiba melonjak lagi 1,5 kali lipat menjadi sekitar 3.100 Tera erg tepat pada hari terjadinya erupsi freatik (1 Tera erg = 1.000 Giga erg, 10 Juta erg = 1 Joule). Gejala serupa juga terdeteksi pada erupsi freatik 22 Juli 2013. Saat itu energi seismik akumulatif Merapi yang semula bernilai 2.600 Tera erg semenjak Juni 2013 tanpa ada perubahan berarti pun mendadak melonjak dramatis hingga 1,4 kali lipat sampai pada saat hari erupsi terjadi. Sebagai pembanding, pada erupsi 22 Juli 2013 sebelumnya energi seismik akumulatifnya juga cukup tinggi, mencapai sekitar 3.600 Tera erg.

Dari lonjakan konsentrasi gas karbondioksida dan energi seismik akumulatif ini tergambar bahwa sumber panas yang menyebabkan erupsi freatik di Gunung Merapi kemungkinan besar adalah peningkatan emisi gas-gas vulkanik khususnya gas karbondioksida. Tingginya curah hujan di kawasan puncak menyebabkan air hujan meresap dan terakumulasi di dasar kawah. Air hujan lantas bertemu dengan gas karbondioksida bersuhu tinggi sehingga terpanaskan hebat hingga berubah menjadi uap. Dengan suhu gas lebih dari 400 derajat Celcius kala keluar dari lubang solfatara, jelas uap air yang terbentuk adalah uap superpanas dan bertekanan tinggi. Akumulasi uap dan peningkatan konsentrasi gas karbondioksida secara bertahap terekam sebagai getaran demi getaran seismik. Peningkatan tekanan tersebut membuat material letusan tua yang masih tersisa di dalam saluran magma mulai terlepas membentuk bongkahan-bongkahan beraneka ukuran. Reaksi berantai pun terjadilah saat bongkahan-bongkahan ini mulai menggerus dinding saluran magma hingga melepaskan material letusan tua lebih banyak lagi dan selanjutnya material yang baru terlepas ini pun menggerus dinding. Pada akhirnya kombinasi tekanan uap air superpanas dan gas karbondioksida telah demikian tinggi sehingga melampaui ambang batas kekuatan material kubah lava 2010 yang menjadi batuan penutup diatasnya. Akibatnya kubah pun terbelah menjadi dua yang lantas diikuti dengan semburan gas dan material gerusan menjadi kolom letusan.

Gas karbondioksida tersebut berasal dari magma Merapi khususnya yang ada dalam kantung/saku magma di kedalaman 1 hingga 1,7 km di bawah kawah. Bagaimana bisa terjadi peningkatan emisi gas karbondioksida bersuhu tinggi ini masih belum jelas. Yang pasti, tatkala saluran magma masih tersumbat oleh kubah lava 2010 di ujungnya maka gas panas ini tak bisa keluar dengan leluasa. Seiring dengan tingginya curah hujan di puncak seperti diperlihatkan oleh kurva curah hujan di bulan Juli dan November 2013, maka gas panas tersebut pun bertemu dengan air hujan yang meresap ke dasar kubah lava, yang memungkinkan erupsi freatik terjadi. Pada peristiwa erupsi freatik 18 November 2013 terekam adanya gempa tektonik jauh dengan episentrum di lepas pantai selatan kota Cilacap (Jawa Tengah) hanya beberapa saat sebelum erupsi. BPPTKG menduga gempa tektonik ini menjadi salah satu pemicu erupsi freatik, sebab mengguncang kantung/saku magma demikian rupa sehingga terjadi melepaskan gas karbondioksida panas dalam jumlah besar. Pelepasan tersebut menghasilkan gempa tremor yang lantas disusul dengan erupsi freatik. Namun terjadinya lonjakan energi seismik akumulatif sejak 3 hari sebelum erupsi menunjukkan faktor pemicunya bukan hanya gempa tektonik tersebut semata. Absennya gempa tektonik sebelum peristiwa erupsi freatik 22 Juli 2013 pun menjadi petunjuk bahwa tak hanya guncangan akibat gempa tektonik yang mampu melepaskan gas vulkanik panas.

Deteksi dan Peluang

Dengan erupsi freatik Merapi mungkin digerakkan oleh gas-gas vulkaniknya, bagaimana cara mendeteksi kejadian seperti ini? Apakah kejadian tersebut bisa terulang lagi ke depan? Dan apakah kejadian erupsi freatik bisa berpengaruh terhadap status aktivitas Gunung Merapi?

Gambar 4. Diagram sederhana mekanisme erupsi freatik 18 November 2013. Gangguan terhadap kantung magma membuat gas karbondioksida terlepas dalam jumlah besar menuju kepundan, bertemu dengan air hujan yang meresap dan memanaskannya hingga menjadi uap superpanas bertekanan tinggi. Tekanan uap akhirnya membelah kubah lava 2010 yang menutupinya di kepundan. Maka gas karbondioksida panas dan uap air superpanas beserta material ikutan yang tergerus pun terlontar sebagai erupsi freatik. Sumber: BPPTKG, 2014.

Gambar 4. Diagram sederhana mekanisme erupsi freatik 18 November 2013. Gangguan terhadap kantung magma membuat gas karbondioksida terlepas dalam jumlah besar menuju kepundan, bertemu dengan air hujan yang meresap dan memanaskannya hingga menjadi uap superpanas bertekanan tinggi. Tekanan uap akhirnya membelah kubah lava 2010 yang menutupinya di kepundan. Maka gas karbondioksida panas dan uap air superpanas beserta material ikutan yang tergerus pun terlontar sebagai erupsi freatik. Sumber: BPPTKG, 2014.

Bila hanya mendasarkan pada data seismik, sulit untuk memprakirakan erupsi freatik mengingat kejadian tersebut tak banyak terefleksi dalam dinamika gempa Gunung Merapi. Statistika kegempaan tidak menunjukkan perubahan signifikan menjelang terjadinya erupsi freatik, baik dalam hal jumlah maupun jenis gempa Merapi. Pada erupsi freatik 22 Juli 2013 memang terekam lonjakan gempa vulkanik dangkal (VB) dan gempa LHF. Namun dalam kejadian erupsi freatik yang lebih besar, yakni pada 18 November 2013, gempa-gempa yang sama ternyata tak mengalami lonjakan. Demikian pula pada saat terjadi erupsi freatik yang lebih kecil pada 22 Juni 2013. Jika dirunut semenjak Letusan Merapi 2010 berakhir, gunung berapi ini telah mengalami kejadian yang mirip dengan erupsi freatik (dalam intensitas jauh lebih kecil sehingga diistilahkan sebagai hembusan) ataupun kejadian erupsi freatik sebanyak lebih dari 70 kali. Setiap kejadian hembusan maupun erupsi freatik itu tidak selalu disertai dengan lonjakan gempa Merapi yang khas. Lonjakan energi seismik akumulatif seperti teramati menjelang erupsi freatik 22 Juli 2013 dan 18 November 2013 tidak selalu diikuti dengan peningkatan jumlah gempa, mengingat jumlah energi seismik lebih berbanding lurus terhadap magnitudo gempa.

Kesulitan yang sama juga dijumpai jika hanya mengandalkan pada deformasi tubuh Gunung Merapi, baik dengan menggunakan data EDM (electronic distance measurement) maupun dengan tiltmeter. Deformasi tubuh gunung khususnya fase inflasi (penggelembungan) akan terjadi kala magma segar memasuki tubuh gunung menuju ke kepundan untuk bersiap keluar. Padahal erupsi freatik Merapi tidak melibatkan pergerakan magma segar, sehingga tidak menghasilkan deformasi yang signifikan. Pengukuran tiltmeter di Pos Plawangan serta pengukuran EDM Selo, Jrakah, Babadan dan Kaliurang hingga akhir November 2013 menunjukkan hal itu.

Gambar 5. Erupsi freatik Merapi pada 12 Desember 2013 namun intensitasnya lebih kecil dibanding erupsi 18 November 2013. Kiri: kolom erupsi seperti teramati dari pos Jrakah, membumbung setinggi 500 meter dari puncak ke arah timur. Kanan: peta sebaran debu vulkanik erupsi freatik 12 Desember 2013 yang dominan ke arah timur laut. Sumber: BPPTKG, 2013.

Gambar 5. Erupsi freatik Merapi pada 12 Desember 2013 namun intensitasnya lebih kecil dibanding erupsi 18 November 2013. Kiri: kolom erupsi seperti teramati dari pos Jrakah, membumbung setinggi 500 meter dari puncak ke arah timur. Kanan: peta sebaran debu vulkanik erupsi freatik 12 Desember 2013 yang dominan ke arah timur laut. Sumber: BPPTKG, 2013.

Karena erupsi freatik lebih digerakkan oleh peningkatan emisi gas vulkanik yang bersuhu tinggi, maka analisis geokimia menjadi salah satu kunci untuk melakukan prakiraan. Masalahnya pengukuran Gunung Merapi secara teknis lebih sulit dibanding pengukuran kegempaannya. Ada dugaan bahwa lonjakan emisi gas vulkanik Merapi mungkin menghasilkan getaran-getaran seismik yang lebih halus dan sulit direkam oleh instrumen-instrumen pengukur gempa yang saat ini bertebaran di seputar Gunung Merapi. Ada dugaan pula bahwa proses pembentukan uap air hingga bertekanan tinggi itu terjadi di dalam kawasan puncak saja, tepatnya di dalam area kerucut Gunung Anyar. Karena itu BPPTKG telah memasang instrumen tambahan di area ini dengan harapan bisa mengindra getaran-getaran yang lebih halus dan terlokalisasi hanya di Gunung Anyar saja, yang mungkin dapat menjadi penanda terjadinya erupsi freatik.

Apakah kejadian erupsi freatik Merapi bisa terulang kembali? Pada 12 Desember 2013 Gunung Merapi kembali mengalami erupsi freatik meski dengan intensitas lebih kecil dibanding erupsi 18 November 2013, secara kualitatif. Erupsi terjadi pada pukul 08:10 WIB dan menyemburkan kolom letusan berwarna kecoklatan hingga setinggi 500 meter dari puncak, yang teramati dari Pos Jrakah, yang kemudian tersebar ke arah timur laut. Debu tipis sempat menghujani Desa Cepogo dan Tarubatang (Kabupaten Boyolali) serta Desa Sidorejo dan Balerante (Kabupaten Klaten) pada pukul 08.30 WIB. Ini menunjukkan bahwa erupsi freatik Merapi tetap berpeluang terjadi. Faktor-faktor yang membuka peluangnya diantaranya tatkala peningkatan emisi gas-gas vulkanik kembali terjadi, jumlah air yang masuk ke dasar kawah bertambah dan terdapat penghalang dalam saluran magma yang memungkinkan gas vulkanik dan uap air terkungkung sementara hingga bertambah tekanannya.

Keberadaan penghalang nampaknya memegang peranan penting mengingat semenjak pertengahan Desember 2013 Jawa Tengah bagian selatan diguyur hujan sangat lebat hingga mengakibatkan bencana banjir yang merendam Kabupaten Kebumen dan Purworejo serta beberapa lokasi di Kabupaten Kulonprogo. Namun berlimpahnya air hujan saat itu tak berlanjut dengan erupsi freatik berikutnya di Gunung Merapi. Atas dasar tersebut dan dengan fakta bahwa penghalang utama dalam saluran magma, yakni kubah lava 2010, kini telah berada dalam kondisi terbelah, maka meski ke depan kemungkinan terjadinya erupsi freatik masih terbuka, namun intensitasnya barangkali takkan melampaui kejadian erupsi freatik 18 November 2013.

Dengan erupsi freatik adalah sebuah keniscayaan yang berulang di Gunung Merapi pasca Letusan Merapi 2010, apakah kejadian tersebut bakal berpengaruh terhadap status aktivitas Gunung Merapi saat ini? Silahkan ikuti dalam bagian kedua dari tulisan ini.

Referensi:
Subandriyo. 2014. Aktivitas Gunung Merapi Pasca Erupsi 2010, Antisipasi Terhadap Erupsi Freatik Vulkanian. Pertemuan Kelompok Studi Kawasan Merapi, Sleman 4 Januari 2014.

Advertisements
  1. marufins
    February 1, 2014 at 7:05 am

    Reblogged this on Muh Ma'rufin Sudibyo.

  2. rolas
    April 30, 2014 at 3:23 am

    kajian yang mudah dicerna, menambah pemahaman kaum awam
    ..ijin copas om

  1. February 5, 2014 at 6:34 am
  2. May 1, 2014 at 3:26 pm

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: