Rabu, 24 Februari 2010

GUNUNG BERAPI

SEBUAH pesona raksasa, menjulang tinggi namun anggun, berwarna biru memenuhi semua batas pandang di depan kita, inilah sebuah tampilan megah yang disebut gunung. Gunung pada prinsipnya adalah sebuah lubang hasil retakan lapisan bumi, yang mampu mengalirkan magma panas, debu dan gas dari dalam perut bumi untuk dimuntahkan ke permukaan. 

Antara gunung yang satu dengan lainnya biasanya dibatasi dengan lembah yang terhampar, Terkadang beberapa gunung tampak bersatu membentuk barisan gunung, yang berderet panjang dan luas. Hingga membentuk sebuah jajaran gunung berapi ( vulcanoes ) Namun demikian antara gunung satu dengan lainnya yang saling berhubungan tidak harus memiliki sifat geologis yang sama, tetapi kebanyakan dari mereka tersusun dari perbedaan orogenic yang bervariasi. Sehingga antara gunung api satu dengan lainnya tersusun dari batuan yang berbeda.

Sebagai contoh susunan batuan Pegunungan Himalaya adalah terdiri dari mineral atau konstituen lainnya, yang paling lengkap di banding dengan gunung lainnya di muka bumi dan lebih kaya variasinya dibanding dengan Mount Everest.
Sebuah pegunungan terbentuk di lempengan tektonik bumi yang mengumpul dan bertumbukan atau memisah satu sama lain. Akibat peristiwa alam tersebut akan muncul gugusan gunung yang merangkai satu sama lain dan membentuk sebuah pergunungan. Contoh peristiwa tersebut di atas adalah terbentuknya Gugusan Gunung Berapi Pasifik, yang tentunya teerbentuk akibat saling bertumbukan antara lempengan tektonik bumi.

Namun demikian terdapat juga pegunungan yang terbentuk akibat 2 lempengan bumi yang saling bertumpuk setelah terjadi tabrakan. Pegunungan bisa juga terbentuk lantaran terjadinya lempeng bumi yang meregang atau malah mengkerut, akibat adanya aktifitas kerak bumi itu sendiri. Contoh kejadian ini bisa kita lihat pada lembah dan celah di Benua Afrika, Pegunungan Wells Gray-Clearwater dan Lembah Rio Grande di Amerika Utara dan terbentuknya Pegungan Eifel di Eropa. 

Adanya aktifitas lempengan kerak bumi tersebut, juga mengakibatkan terbentuknya pegunungan Bukit Barisan, yang terhampar sepanjang Pulau Sumatra, yang panjangnya hampir 1.700 km ( 1.050 mil ). Bukit Barisan disusun dari beberapa gunung utama yang masih diselimuti hutan lebat. Salah satu gunung utama yang terrtinggi adalah Gunung Kerinci ( 3,800 meter ). Sumber : Wikimedia Foundation, Inc. Th 2010.

 DINAMIKA LEMPENGAN BUMI

Salah satu fenomena alam yang dewasa ini berhasil kita temukan adalah dampak aktifitas lempengan bumi yang mengakibatkan terbentuknya jajaran pegunungan di dasar laut yang berkedalaman menengah (mid-oceanic ridges ). Alasan ini juga yang mengakibatkan terbentuknya lempengan oceanic baru yang dibentuk karena pendinginan kerak batuan secara perlahan dan pada akhirnya mengakibatkan pemadatan masa batuan.

Kerak bumi yang menyusun dasar laut tersebut sangat tipis sehingga gampang mendapat tekanan dari lempengan tektonik lainnya. Akibat dari tekanan kerak bumi tersebut, terbentuklah perluasan adiabatic. Disamping itu juga akibat tekanan lempengan, akan mengakibatkan lelehan lapisan batuan yang akhirnya membentuk gunung berapi dan membentuk kerak dasar lautan ( oceanic ) yang baru. 

Sebagian besar saling menjauhnya batas lempengan ( divergent plate boundaries ) berlangsung di dasar lautan, oleh karena itu sebagian besar aktifitas vulkanik berada di bawah lautan dan mengakibatkan terbentuknya dasar lautan yang baru. Adanya aktifitas vulkanik di dasar laut tersebut bisa menimbulkan fenomena alam yang disebut Black Smokers , yang muncul dari celah dasar laut. Contoh fenomena ini bisa kita temui di Islandia.

 BATAS LEMPENGAN YANG SALING MERAPAT

Seperti kita ketahui bersama. Bahwa antara lempengan bumi satu dengan yang alain bisa saling bergerak merapat atau menjauh dan akibat aktifitas lempengan tersebut akan terbentuklah fenomena –fenomena alam.. Apabila beberapa lempeng merapat, maka terjadilah apa yang disebut dengan Subduction Zone.

Subduction zones adalah tempat pertemuan / tumbukan dua lempengan bumi. Biasanya lempengan yang bertumbuhan adalah oceanic dengan continental ( daratan ). Hal ini menimbulkan akibat salah satu lempengan akan terangkat atau tenggelam di bawah daratan, dan akan mengakibatkan sebuah cekungan yang dalam dan terisi magma. Sudah barang tentu magma yang menutup cekungan tersebut bersifat viscous karena banyak mengandung unsur silica. Sehingga magma tersebut tidak bisa muncul di permukaan karena telah mendingin dan harus melewai kedalaman laut.

Apabila magma tersebut berhasil mencapai permukaan maka terbentuklah gunung berapi, Gunung berapi yang terbentuk dengan cara tersebut di atas adalah Mount Etna, salah satu gunung yang berada di Gugusan Gunung Berapi Pacific ( Sirkum Pacific)

 HOTSPOTS

Apabila beberapa lempengan bumi saling merapat menjadi satu, maka akan terbentuk suatu kolom yang luas dan melingkar yang berisi material panas dan mampu mencapai kerak bumi. Kolom yang berisi material panas ini disebut Hotspots. Lebih specifik lagi kandungan material panas tersebut dinyatakan sebagai yang palingbervariasidi dunia.

Temperatur kolom yang tinggi akan melelehkan kerak bumi dan seterusnya akan mebentuk saluran pembuangan magma dari perut bumi. Meski lempengan bumi terkadang mengalam pergerakan karena suatu sebab, namun posisi kolom tersebut akan selalu tetap.. Sehingga hal in akan mengakibatkan gunung berapi selalu dalam fase istirahat. Karena muntahan magma bersifat kontinyu maka di atas permukaan wilayah tersebut selalu terbentuk gunung berapi yang baru. Tempat di muka bumi ini yang kaya akan hotspot adalah Kepulauan Hawaii dan Yellowstone.

 KEUNIKAN GUNUNG BERAPI

Persepsi yang umum mengenai gunung adalah, bentuknya yang mengerucut, memuntahkan lava dan gas dari celah kerak bumi yang terbuk. Tentunya gambaran tersebut akan mrmbsws kita pada persepsi berbagai tipe gunung berapi dan sifat keunikan gunung sangat bervariasi.

Struktur dan tabiat sebuah gunung bergantung pada sejumlah faktor. Beberapa gunung berapi berbentuk kerucut yang tajam ( sudut kerucut kecil ) karena pengaruh dapur magma. Sementara itu beberapa gunung berapi banyak memiliki retakan kerak bumi untuk keluarnya lava, sehingga membentuk bentuk gunung yang mendatar ( landscape ) atau dataran ( plateaus ) raksasa. Ventilasi yang memuntahkan material vulkanik tersebar di dataran tersebut. Terkadang dari sekitar ventilasi tersebut akan membentuk bukit yang lebih kecil disbanding gunung induknya. Keunikan gunung tersebut dapat kita lihat pada Puʻu ʻŌʻō di Gunung Hawaii's Kīlauea.

 MATERI LETUSAN GUNUNG

Material / bahan ( lava ) yang dimuntahkan saat terjadi letusan gunung berapi dibedakan menjadi 4 katagori (Cas & Wright, 1987):

• Jika yang dimuntahkan adalah magma yang mengandung lebih dari 63 % silica maka lava tersebut dinamakan felsic. 

o Lava Felsic (dacites atau rhyolites) cenderung berbentuk cair atau viscous ( tetapi bukan cairan) dan letusannya relative singkat. Viscous lava cenderung membentuk stratovolcanoes. Contohnya Puncak Lassen di California .

o Bila kandungan silica lebih besar lagi, maka magma akan berbentuk cairan, maka magma inipun akan lebih banyak mengandung gas,  sehingga bahan letusannyapun akan bersifat catastrophically, tipe gunung seperti ini terkadang berbentuk stratovolcano. Tidak menutup kemungkinan akan memuntahkan aliran Pyroclastic, yang sangat membahayakan karena pyroclastik tersusun dari debu yang cair yang tidak naik ke atmosfer, tetapi menempati kemiringan badan gunung. Temperatur pyroclastik adalah sebesar 1200 °C. Sehingga mampu membakar apa saja yang dilewati. Sementara itu tumpukan debu hingga beberapa meter tebalnya, sewaktu-waktu bias jatuh ke kaki gunung. Contoh peristiwa in terjadi di lembah Alaska karena letusan Gunung Novarupta pada Tahun 1912

• Jika hasil letusan adalah magma yang mengandung 52–63% silica, lava tersebut dikategorikan intermediate. 

o Lava dengan komposisi demikian disebut dengan andesitic biasanya dimuntahkan oleh gunung yang berada di pertemuan 2 lempemg bumi ( subduction zones ). Contoh : Gunung Merapi.

o Andesitic lava adalah lava yang khusus dibentuk pada pertemuan beberapa lempeng tektonik bumi. 

• Jika magma yang dimuntahkan mengandung silica < 52 % dan > 45 %, maka lava kita namakan mafic ( Sebab mengandung persentasi magnesium (Mg) dan Besi (Fe)) yang lebih tinggi. Lava ini disebut juga basaltic. Lava tersebut biasanya agak cair disbanding dengan rhyolitic lavas, dan biasanya lava ini lebih panas disbanding dengan felsic lavas. Lava Mafic terdapat di gugusan gunung berapi : 

o Gugusan mid-ocean. Gugus ini terbentuk karena tarik-menarik antara 2 lempengan bumi dan lava basaltic akan mengisi celah yang terbentuk.
o Gunung type Perisai ( Gunung di Hawaiian Islands, yaitu Mauna Loa dan Kilauea), yang ada di celah oceanic and continental 

Jika magma yang dimuntahkan mengandung silica lebih kecil 45 %, maka akan mengandung ultramafic lava atau disebut komatiites. Kejadian ini sangat jarangh terjadi, beberapa kejadian pernah terjadi di muka bumi pada saat bumi mengalami fase Proterozoic. Saat itu suhu plabet lebih tinggi dari sekarang , sehingga suhu lavapun lebih panas dibandng saat ini. 

 DAMPAK LETUSAN GUNUNG

Telah banyak diketahui tentang perbedaan tipe letusan pada gunung berapi, berdasarkan aktifitasnya. Tipe letusan tersebut adalah sebagai berikut :
1. Tipe Letusan Phreatic, Tipe ini untuk letusan gunung berapi yang banyak memuntahkan asap / gas.
2. Letusan dengan lava yang banyak mengandung silica ( rhyolite),
3. Letusan dengan lava yang rendah kandungan sililika ( basalt).
4. Letusan dengan aliran Pyroclastic bercampur lahars (aliran lava yang sudah berkurang temperaturnya) danemisi gas carbon dioxida. Semua aktifitas tersebut sangat membahayakan untuk manusia, karena selalu diikuti gempa bumi, air panas, fumaroles dan geysers 
.
Konsentrasi gas yang dimuntahkan sangat bervariasi terhaap semua gunung. Munculnya uap air biasanya dapat digunakan sebagai cirri khas adanya kandungan gas vulkanik. Gas – gas tersebut adalah gas karbon dioxida, sulfur dioxida, hidrogen sulfida, hydrogen chlorida, dan hydrogen fluorida. Selain itu juga terdapat beberapa gas yang berkadar kecil, yaitu :Gas hidrogen, carbon monoxida, halocarbon, senyawa organik dan gas logam klorid..
Pada letusan besar sebuah gunung berapi, maka akan terjadi injeksi gas-gas kimia ke stratosfer, yang memiliki ketinggian 16 – 32 Km. Gas gas tersebut, adalah uap air (H2O), karbon dioxida (CO2), sulfur dioxida (SO2), hidrogen chlorida (HCl), hidrogen fluorida (HF) dan debu.

Dampak yang nyta ditimbulkan injeksi tersebut adalah adanya proses konversi dari sulfur dioxide menjadi asam sulfat (H2SO4), yang akan mengakibatkan kondensasi stratosfer menjadi bentuk sulfate aerosol ( kandungan gas sulfat pada uap air ) Aerosol tersebut akan menyebabkan pemantulan radiasi matahari kembali ke ruang angkasa. Sehingga temperatur atmosfer menjadi rendah. Untuk keseimbangan termodinamika maka atmosfer akan menyerap kalor yang ada di permukaan bumi. Dengan demikian terjadi penurunan suhu yang drastic di permujkaan bumi
.
Beberapa letusan gunung di abad ke-20 mampu menyebabkan penurunan suhu bumi, hingga mencapai setengah suhu rata-rata ( Derajat Fahrenheit ) selama 2 -3 tahun.Sulfur dioxida yang dihasilkan letusan Gunung Huaynaputina menyebabkan kelaparan di Rusia pada Tahun 1601 - 1603.Sulfate aerosol juga mampu menjadi katalisator reaksi kimia komplek pada permukaan molekulnya, yaitu reaksi antara gugus chlorine dan nitrogen di stratosphere. Sehingga akan membentuk polutan chlorofluorocarbon , chlorine monoxide (ClO), yang akan merusak ozone (O3).

Tidak lama kemudian aerosol tersebut akan berkembang membentuk endapan ( coagulan), dan akan menempati troposphere bagian atas, yang akan berperan sebagai inti awan cirrus dan akan mengubah keseimbangan radiasi muka bumi. Sebaagian besar hdrogen chlorida (HCl) dan hidrogen fluorida (HF) akan larut dalam air dan bersama air hujan akan kembali ke bumi menjadi hujan asam

Emisi gas yang berasal dari letusan gunung berapi adalah kontributor utama hujan asam. Setiap aktifitas gunung berapi, akan melepas Gas 130 s / d 230 teragrams (145 juta s / d 255 juta tons) of carbon dioxide per tahun. Karena itu setiap aktifitas gunung berapi akan menyebabkan perubahan warna sinar matahari, perubahan iklim. Meski setiap aktifitas gunung berapi mampu menyuburkan tanah pertanian 

Penulis : Ir. Bambang Sukmadji Guru MA Futuhiyyah 1, Mranggen, Demak
Sumber :
 Volcano Portal
 Wikimedia, 2010
 International Space Station, May 2006
 OSR – Oceanic Spreading Ridges