Gunungapi (Volcano)* Pokok Bahasan. Pendahuluan

Transkripsi

1 Pokok Bahasan Gunungapi (Volcano)* Dr. Hendra Grandis Kelompok Keilmuan Geofisika Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan ITB Pusat Mitigasi Bencana ITB *disarikan dari berbagai sumber Pendahuluan Gunungapi dan Tektonik Lempeng Fenomena Gunungapi Bencana Gunungapi Gunungapi di Indonesia Mitigasi Bencana Gunungapi Diskusi, Studi Kasus,,... Pendahuluan Apa yang terbayang dalam benak kita saat mendengar kata gunung atau gunungapi? 1

2 Gunungapi adalah lubang atau rekahan pada kerak bumi tempat keluarnya magma, gas dan fluida lainnya ke permukaan bumi Beberapa fakta Di dunia terdapat ~1500 gunungapi aktif Rata-rata ~50 gunungapi mengalami erupsi tiap tahun 89 gunungapi aktif telah diidentifikasi sebagai high-risk volcanoes 42 di asia tenggara 40 di amerika dan karibia 7 di eropa dan afrika Beberapa fakta Kebanyakan gunungapi aktif dengan resiko tinggi berada di negara berkembang ~500 juta penduduk tinggal dekat gunungapi Erupsi gunungapi menimbulkan korban jiwa ~ orang sejak tahun 1600, ~ korban diantaranya (~67%) di Indonesia ~ (~50%)( akibat kelaparan 2

3 Jumlah korban akibat erupsi gunungapi Gunungapi sejak tahun 1600 di dunia Gunungapi di dunia Gunungapi di Indonesia ~129 gunungapi aktif yang merupakan 60% dari jumlah gunungapi aktif di dunia Jumlah aktivitas erupsi ~1200 sejak tahun 1600 (Jepang( ~1300) Daerah di sekitar gunungapi berpenduduk padat Potensi bencana! 3

4 Gunungapi di Indonesia Dari hazard ke disaster Fenomena alam yang berpotensi menimbulkan kerusakan lingkungan, kerugian harta benda dan korban jiwa: gempa, erupsi gunungapi,,... natural hazard Gunungapi dan Tektonik Lempeng Jika fenomena alam tsb terjadi dan kita tidak siap maka terjadi bencana (disaster) tingkat kerentanan (vulnerability) tinggi kapasitas (capacity) rendah 4

5 Interior Bumi Interior Bumi Bumi terdiri dari lapisan- lapisan: Kulit / kerak (crust) Mantel Inti luar (outer core) Inti dalam (inner core) Fenomena geologi, gempa bumi, gunungapi,,... terjadi pada kerak dan litosfer, namun berhubungan erat dengan fenomena yang terjadi pada semua lapisan bumi Tektonik Lempeng Tektonik Lempeng Kerak dan bagian padat dari mantel atas (litosfer) mengapung di atas bagian plastis dari mantel atas (astenosfer) 5

6 Batas-batas Lempeng Konveksi Mantel Divergen lempeng saling menjauh; konstruktif Konvergen lempeng saling bertumbukan; destruktif Transform lempeng saling bersinggungan; konservatif bagian mantel panas naik ke atas membentuk pusat pemekaran (punggungan tengah samudra,, rift), mantel yang dingin tenggelam membentuk zona subduksi Distribusi aktivitas volkanik Distribusi aktivitas volkanik Pusat pemekaran (spreading center volcanism) Daerah penunjaman lempeng (subduction zone volcanism) Titik panas (hot spot volcanism) Pusat pemekaran (spreading center volcanism) Daerah penunjaman lempeng (subduction zone volcanism) Titik panas (hot spot volcanism) 6

7 Aktivitas volkanik di zona subduksi Karakteristik magma Busur volkanik (volcanic arc) Busur kepulauan (volcanic island arc) Aktivitas volkanik adalah keluarnya magma (batuan( cair dan gas) dari dalam bumi melalui bukaan (vent) di permukaan bumi Tipe magma ditentukan oleh lingkungan pembentukan gunungapi spreading center, subduction zone, hot spot Tipe magma menentukan tipe erupsi dan tingkat aktivitas volkanik suatu gunungapi Karakteristik magma Karakteristik gunungapi Tipe magma terutama ditentukan berdasarkan kandungan silika (SiO2) Aktivitas volkanik di daerah pusat pemekaran umumnya non-eksplosif lava basalt Tipe magma Basalt Andesit Komposisi 45-55% 55% SiO % SiO 2 Temperatur ( o C) Viskositas / Kandungan gas rendah menengah Aktivitas volkanik di daerah penunjaman lempeng umumnya lebih eksplosif lava andesit Aktivitas volkanik di daerah hot spot dapat bersifat non-eksplosif maupun eksplosif lava basalt atau lava riolit Riolit 65-75% SiO tinggi 7

8 Morfologi Gunungapi Fenomena Gunungapi Lingkungan pembentukan menentukan bentuk bagunan / tubuh gunungapi (volcanic edifice) spreading center, subduction zone, hot spot Berdasarkan morfologinya gunungapi terbagi menjadi Gunungapi strato Gunungapi kaldera Gunungapi kubah lava Gunungapi perisai (shield volcano) Gunungapi cinder cone Gunungapi basalt Morfologi Gunungapi Morfologi Gunungapi Gunungapi Strato Kerucut dengan lereng curam Akumulasi lava dan material piroklastik Zona subduksi,, lava andesit (viskositas tinggi, kental) Eksplosif G. Fuji, Jepang Gunungapi Strato G. Sundoro G. Merapi 8

9 Morfologi Gunungapi Morfologi Gunungapi Gunungapi Kaldera Cekungan besar (depresi) pada puncak gunungapi yang terbentuk akibat erupsi dalam skala besar dari reservoir magma dangkal Magma riolit (visko- sitas sangat tinggi) Sangat eksplosif Gunungapi Kaldera Kaldera Tengger - Bromo Crater Lake, USA Kaldera Toba Morfologi Gunungapi Gunungapi Kubah Lava / kubah volkanik Akumulasi lava dengan viskositas tinggi pada lubang kawah Morfologi Gunungapi Gunungapi Kubah Lava G. Saint Helens, USA G. Merapi 9

10 Morfologi Gunungapi Gunungapi Perisai (shield volcano) Lereng landai yang dibentuk aliran lava basalt (viskositas rendah, encer) Zona pemekaran dan hot spot Non-eksplosif Morfologi Gunungapi Gunungapi Cinder Cone Kerucut berukuran relatif kecil yang dibentuk oleh akumulasi jatuhan piroklastik dan aliran lava dari lubang erupsi tunggal G. La Poruna,, Chili G. Mauna Loa, Hawaii Morfologi Gunungapi Gunungapi Basalt Akumulasi aliran lava melalui rekahan memanjang (fissure eruption) Flood basalt atau Plateau basalt G. Los Pilas, Nikaragua Tipe Erupsi Gunungapi Nama gunungapi dg ciri khas erupsi tertentu digunakan sebagai nama tipe erupsi: Hawaian Strombolian Vulkanian / Peléan Plinian / Vesuvian Hidrovolkanik: Surtseyan dan Phreatik Aktivitas erupsi suatu gunungapi tidak hanya mengikuti satu tipe erupsi saja bergantung pada episode aktivitas, fase erupsi, G. Mauna Loa, Hawaii 10

11 Tipe Erupsi Gunungapi Hawaiian Aliran lava basalt Non-eksplosif Tipe Erupsi Gunungapi Strombolian Lontaran lava dan piroklastik hanya di sekitar kawah Viskositas lava menengah (basalt-andesit andesit) dan kandungan gas tinggi Tingkat eksplosi rendah- menengah G. Mauna Loa, Hawaii G. Stromboli,, Italia Tipe Erupsi Gunungapi Vulkanian Lava andesit-riolit dg viskositas tinggi (kental) menjadi dingin secara tiba-tiba Fragmentasi tinggi Penyebaran tephra cukup luas Tingkat eksplosi menengah-tinggi Tipe Erupsi Gunungapi Peléan Longsoran kubah lava andesit-riolit riolit, membentuk aliran piroklastik Tingkat eksplosi tinggi G. Soufriere Hills, Montserrat (2000) 11

12 Tipe Erupsi Gunungapi Plinian / Vesuvian Erupsi lava andesit-riolit dg viskositas sangat tinggi Kolom erupsi mencapai ketinggian puluhan km Tingkat eksplosi tinggi-sangat tinggi Tipe Erupsi Gunungapi Hidrovolkanik kontak magma / lava dengan air secara tiba-tiba Hidrovolkanik / Surtseyan gunungapi di laut dangkal Phreatik air tanah, danau kawah G. Pinatubo, Filipina (1991) G. Saint Helens, USA (1980) Volcanic Explosivity Index Bencana Gunungapi 12

13 Bencana Gunungapi Aliran Piroklastik Aliran / longsoran abu, fragmen batuan dan gas dengan temperatur dan kecepatan tinggi G. Merapi (2006) Aliran Piroklastik Aliran Piroklastik G. El Chichon, Meksiko (1982) G. Soufriere Hills, Montserrat (2000) G. Merapi G. Mayon, Filipina (1984) G. Merapi 13

14 Lahar Lahar Campuran deposit aktivitas gunungapi (tephra) dengan air dan mengalir menuruni lereng G. Pinatubo, Filipina (1991) G. Merapi G. Nevado del Ruiz, Colombia (1985) Longsor Aliran Lava Runtuhnya nya massa batuan di lereng gunungapi Lava basalt yang mengalir dari lubang erupsi Lava andesit-riolit membentuk kubah lava Montagne Pelée Montagne Pelée G. Saint Helens, sebelum dan sesudah erupsi 1980 G. Kilauea,, Hawaii 14

15 Aliran Lava Aliran Lava Pembentukan kubah lava G. Merapi (2006) Montagne Pelée Montagne Pelée Tephra Jatuhan fragmen f batuan dan lava (abu, bom dan blok volkanik) yang terlontar ke udara G. Galunggung (1982) Tephra Montagne Pelée G. Pinatubo, Filipina (1991) 15

16 Jenis dan Ukuran Tephra blok abu volkanik dan batu apung (pumice) Gas Volkanik Gas bersifat asam dan gas mematikan lainnya yang terlepas saat erupsi volkanik bom volkanik Letusan Kawah Sinila, Dieng Gas Volkanik Gempa Bumi Gempa volkanik jauh lebih kecil dari pada gempa tektonik, namun dapat memicu longsornya kubah lava dan struktur gunungapi yang tidak stabil Erupsi gas CO 2, Lake Nyos, Kamerun 16

17 Tsunami Tsunami Tsunami dapat terjadi jika material volkanik dari gunungapi di laut atau lepas pantai longsor ke laut dalam jumlah sangat besar Gunungapi di Indonesia Gunungapi di Indonesia 17

18 Klasifikasi Gunungapi Tipe A Gunungapi yang pernah mengalami erupsi magmatik sekurang-kurangnya kurangnya satu kali sesudah tahun 1600 Tipe B Gunungapi yang sesudah tahun 1600 tahun belum lagi mengalami erupsi magmatik namun masih memperlihatkan gejala kegiatan seperti kegiatan solfatara Tipe C Gunungapi yang erupsinya tidak diketahui dalam sejarah manusia, namun masih terdapat tanda-tanda kegiatan masa lampau berupa lapangan solfatara / fumarola pada tingkat lemah Sebaran Gunungapi di Indonesia Jawa Bali Lombok Flores Daerah Sumatera Sumbawa Laut Banda Sulawesi Kep. Sangihe Halmahera Tipe A Tipe B Tipe C Jumlah Mitigasi Bencana Gunungapi 18

19 Bencana, resiko dan kerentanan Mitigasi Bencana Gunungapi Bencana alam (natural hazard) dapat menimbulkan dampak yang merugikan (kehilangan harta benda, korban jiwa) karena adanya faktor resiko (risk) Bencana alam tidak dapat dihilangkan atau dikurangi, yang dapat dikurangi adalah resiko agar dampak yang merugikan juga berkurang Resiko dapat diminimumkan dengan mengurangi tingkat kerentanan (vulnerability) Mitigasi bencana ~ usaha untuk mengurangi atau meminimumkan resiko Secara institusional dilaksanakan oleh Direktorat Volkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (DVMBG) Mempelajari sejarah aktivitas gunungapi (pola, kekuatan, frekuensi kejadian erupsi), pemetaan dan perkiraan umur produk erupsi masa lampau Melakukan pemetaan struktur geologi permukaan maupun struktur internal gunungapi untuk memperkirakan pola erupsi yang akan datang Mitigasi Bencana Gunungapi Menyusun peta Kawasan Rawan Bencana, peta Zona Resiko Bahaya Gunungapi, peta Geologi Gunungapi untuk perencanaan tata ruang, tata guna lahan, perencanaan evakuasi,,... Survey Magnetotellurik (MT) G. Guntur Melaksanakan pemantauan gunungapi Membangun sistem peringatan Melaksanakan sosialisasi dan koordinasi dengan pimpinan masyarakat / daerah setempat 19

20 Peta Kawasan Rawan Bencana G. Merapi Pemantauan Gunungapi Erupsi gunungapi pada umumnya didahului oleh fenomena-fenomena (precursor) yang dapat diamati dan diukur Pemantauan gunungapi Deformasi tanah Kegempaan (seismisitas) Gas Hidrologi Pemantauan menggunakan penginderaan jauh (remote sensing) 20

21 Pemantauan Gunungapi Pemantauan medan EM Usu Volcano, Hokkaido, Jepang Tingkat Aktivitas Gunungapi Mitigasi Bencana Gunungapi Aktif Normal (Level I) Waspada (Level II) Siaga (Level III) Awas (Level IV) Kegiatan gunungapi berdasarkan hasil pengamatan secara visual, maupun dengan instrumentasi (kegempaan)) dan gejala vulkanik lainnya tidak memperlihatkan adanya kelainan. Terjadi peningkatan kegiatan yang tampak secara visual, berdasarkan hasil pemeriksaan kawah, kegempaan dan gejala vulkanik lainnya. Peningkatan kegiatan semakin nyata, hasil pengamatan visual, pemeriksaan kawah, kegempaan dan metoda lain saling mendukung. Berdasarkan analisis, perubahan kegiatan cenderung diikuti letusan. Menjelang letusan utama, letusan awal mulai terjadi berupa abu / asap. Berdasarkan analisis data pengamatan, segera akan diikuti letusan utama. Elemen-elemen elemen bencana gunungapi tidak terhindarkan jika terjadi erupsi gunungapi Beberapa elemen dapat diperkirakan kecenderungan atau perilakunya, misal lahar mengalir mengikuti lembah sungai Usaha-usaha lain yang dapat meminimumkan resiko diantaranya membangun struktur pengelak / penampung aliran lahar engineering / rekayasa 21

22 Bendungan penahan lahar Saluran pembuanganp air danau kawah G. Galunggung At Unzen,, metal barriers have been erected near vulnerable structures to help dissipate the pyroclastic flows Papan peringatan daerah bahaya di G. Dieng 22

23 BEBERAPA CONTOH PENANGGULANGAN BENCANA & KESIAPSIAGAAN MASYARAKAT DALAM BENTUK PRAKTIS ATAS BAHAYA GUNUNGAPI Melengkapi/Instalasi radio komunikasi dari Pos- Pos Pengamatan Gunungapi ke Pusat VMBG Membangun dam pengelak lahar di lereng gunungapi yang berpotensi mengalirkan lahar. Membangun model rumah yang disarankan PVMBG untuk daerah sekitar gunungapi, agar terhindar dari beban endapan abu gunungapi. Kemiringan atap 45 atau lebih curam, Tiang penopang atap lebih kerap dibantu dengan tiang diagonal, dan Dianjurkan atap terbuat dari seng agar tahan panas dari lontaran batu (pijar). 4 Langkah Sistem Peringatan 1. Pengenalan potensi bencana pemantauan dan riset 2. Evaluasi bencana keputusan 3. Penyebaran peringatan saluran komunikasi yg tepat dan efektif 4. Tanggapan masyarakat perilaku yg tepat 23