ERUPSI G. KARANGETANG 2007 DAN PERKIRAAN KEDALAMAN SUMBER TEKANAN BERDASARKAN DATA ELECTRONIC DISTANCE MEASUREMENT (EDM) CECEP SULAEMAN, IYAN MULYANA, OKTORY PRIAMBADA, AGUS BUDIANTO Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi
Sari Kegiatan erupsi G. Karangetang meningkat pada bulan Agustus 2007. Peningkatan dicirikan oleh semburan material pijar, letusan abu, aliran lava, guguran-guguran lava, dan terjadinya awan panas guguran. Metoda pengamatan yang digunakan untuk mengamati kegiatan G. Karangetang adalah metode deformasi menggunakan Electronic Distance Measurement (EDM). Berdasarkan data deformasi (EDM) periode Juni 2007 dan Agustus 2007, peningkatan erupsi Agustus 2007 diawali dengan terjadinya inflasi pada Juni 2007 dengan kedalaman sumber tekanan 685 m dari puncak. Volume material yang dierupsikan terhitung sebesar 6x105 m 3.
Kegiatan G. Karangetang meningkat pada
Pendahuluan Gunungapi Karangetang terletak di Pulau
bulan Agustus 2007, dicirikan oleh munculnya
Siau, Kabupaten Sitaro, Propinsi Sulawesi
semburan material pijar, letusan abu, leleran
Utara. G. Karangetang merupakan gunungapi
lava, guguran-guguran lava, dan terjadinya
sangat
awan panas guguran.
aktif.
Aktivitasnya
dicirikan
oleh
terlihatnya sinar api di puncak pada malam hari
G. Karangetang dipantau secara menerus
sejak tahun 1973 (Wittiri, 2007). Sepanjang
dengan beberapa metoda, diantaranya dengan
kegiatannya
kali
metoda deformasi menggunakan tiltmeter, dan
mengakibatkan korban jiwa. Korban terbanyak
secara periodik dengan EDM (Electronic
berjumlah 6 orang yang diakibatkan oleh awan
Distance Measurement) sejak tahun 2005. Studi
panas pada 18 Mei 1992 (Bronto, 1996).
ini dimaksudkan untuk memperkirakan lokasi
Berdasarkan Peta Kawasan Rawan Bencana
sumber tekanan di G. Karangetang dari data
(KRB), hampir seluruh tubuh G. Karangetang
pengukuran EDM.
tercatat
beberapa
merupakan daerah kawasan rawan bencana, kecuali di sebelah timur puncak yaitu di daerah Lanage sampai Tonggeng Moade. Daerah ini aman karena terhalang oleh Bukit Kalai.
Kegiatan erupsi periode Agustus 2007 Peningkatan jumlah letusan G. Karangetang dimulai sejak tanggal 11 Agustus 2007 dengan terjadinya leleran lava ke Kali Sahede sejauh Hal - 1 -
1700 m dari pusat kegiatan. Dari ujung leleran
Intensitas dan frekuensi letusan mulai
lava terjadi awan panas guguran sejauh 2250 m
menurun sejak 29 Agustus 2007. Tinggi
dari puncak ke arah Kali Keting. Semburan-
semburan material pijar hingga 5 September
semburan material pijar (Foto 1, letusan tipe
maksimum 50 m di atas puncak. Kegiatan yang
Stromboli) mulai teramati sejak 16 Agustus
dominan pada fase ini adalah guguran lava
2007 yang diselingi dengan letusan-letusan abu.
meskipun sinar api di puncak masih selalu
Suara gemuruh sering terdengar sampai ke pos
tampak dan suara gemuruh masih sering
pengamatan. Tinggi semburan material pijar
terdengar. Pada tanggal 1 September terlihat
berkisar antara 100 m hingga 500 m di atas
kubah lava baru di puncak setinggi lebih kurang
puncak (Grafik 1) dan dilontarkan dengan
10 m.
radius 100 m hingga 300 m (Grafik 2). Oleh karena kemiringan puncak gunung cukup tajam, maka material pijar tersebut meluncur sejauh 100 m hingga 1000 m dari puncak (Grafik 3). Luncuran material pijar mengarah ke Kali Bahembang,
Pangi,
Nanitu
dan
Batang.
Guguran-guguran lava mengarah ke Kali Keting, Kahetang dan Bahembang sejauh 100m hingga 1500m dari puncak (Grafik 4). Hasil pengukuran
dengan
DOAS
(Differerensial
Optical Absorption Sprectrometer) flux gas SO2 letusan abu G. Karangetang Agustus 2007 tercatat hampir konstan yaitu sebesar 145 ton per hari (Grafik 5).
Hal - 2-
Foto 1. Letusan Strombolian dan guguran lava pijar ke arah Kali Keting pada 28 Agustus 2007 pukul 22:36 WITA (Iyan Mulyana, Agustus 2007)
Grafik 1. Tinggi Semburan Material Pijar 500
tinggi(m)
400 300 200 100 0 1
5
9
18
1
3
1
7
19
2
1
2
5
2
9
3
3
3
7
4
1
4
25
Agustus
5
4
28
9
5
3
5
7
29
6
31
1
6
5
6
9
September
Grafik 2. Radius Jatuhan Material Pijar 350
Radius (m)
300 250 200 150 100 50 0 1
5
18
9
1
3
1
19
7
2
1
2
5
2
9
3
3
3
7
4
25
Agustus
1
4
28
5
4
9
5
3
5
7
6
29
1
6
5
6
9
September
Grafik 3. Jarak Luncuran Material Pijar dari puncak 1400
Jarak (m)
1200 1000 800 600
Bahembang Pangi
400
Nanitu
200 0
Batang 1
5
18
9
1
3
19
1
7
2
1
2
5
2
9
3
3
3
25
Agustus
7
4
1
4
5
26
4
9
5
3
5
7
6
29
1
6
5
6
9
September02
Grafik 4. Jarak Guguran Lava dari Puncak
jarak (m)
1600 1400 1200 1000 800 600 400
Ket ing kahet ang Bahembang
200 0 1
5
9
1
3
1
7
18
2
1
2
22
5
2
9
3
3
3
24
7
4
1
4
5
27
4
9
5
3
5
29
7
6
1
31
A gustus
6
5
6
9
02
September
Grafik 5. Kandungan Gas SO2 Asap Letusan G. Karangetang Agustus September 2007 ton per hari
300 250 200 150 100 50 0 1
24 Agustus 2007
2
3
4
26 Agustus 2007
5
6
7
3 September 2007
Hal - 3 -
Tabel 1. Lokasi Titik Ukur EDM
Perkiraan Kedalaman Sumber Tekanan Data Deformasi EDM Pemantauan deformasi dengan EDM di G.Karangetang dilakukan secara periodik sejak September 2005. Awalnya jumlah titik ukur sebagai tempat reflektor berjumlah 2 buah, kemudian sejak Februari 2007 bertambah
Nama Titik Ukur KRT1 (Pos PGA) KRT2 (Ar. kambing) KRT3 (K. Batang)
Koordinat Bujur Timur
Lintang Utara
Elevasi (m)
125°23’01,3”
02°44’46,6”
340
125°23’41,8”
02°45’40,1”
900
125°23’32,5”
02°46’03,6”
840
KRT4 (Lehi)
125°22’02,8”
02°45’45,48”
40
menjadi 4 titik ukur (Kusnadi, 2007). Dua titik
KRT5 (Beha)
125°23’24,98”
02°46’09,78”
800
ukur KRT2 dan KRT3 diukur dari titik KRT1
KRT6 (Nanita)
125°23’20,82”
02°46’41,88”
805
(Pos PGA). Sedangkan titik ukur KRT5 dan KRT6 diukur dari titik KRT4 di Lehi. Jejaring
Grafik 6 dan 7 memperlihatkan nilai jarak
titik ukur EDM tersebut diperlihatkan pada
miring masing-masing untuk KRT1-KRT2 dan
Gambar 1 dan koordinatnya diperlihatkan pada
KRT1-KRT3
Tabel 1.
September
untuk 2005
periode
hingga
pengukuran
Agustus
2007.
Sedangkan untuk titik KRT5 dan KRT6 belum tersedia datanya. Jarak miring KRT1-KRT2 memendek sampai periode Juni 2007, kecuali pada Februari 2007 terlihat memanjang. Begitu pula jarak miring KRT1-KRT3 perubahannya memperlihatkan pola yang sama, kecuali untuk periode September 2005-Juni 2006. Sedangkan pada periode pengukuran Agustus 2007 jarak miring kedua titik tersebut memanjang. Gambar 1. Titik Ukur EDM di G. Karangetang
Hal - 4-
Sep-05
2 1 2 5 .0 7
Jarak Miring (m)
2 1 2 5 .0 3 Fe b - 0 7
A g u s tu s - - 0 7
2 1 2 4 .9 9 Me i- 0 6 Ju l- 0 6
2 1 2 4 .9 5
Ju n - 0 7
2 1 2 4 .9 1 2 1 2 4 .8 7 1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
Pe r io d e c o b a Pe n g u ku r a n Pa g i
Pe n g u ku r a n S ia n g
Pe n g u ku r a n S o r e
Pe n g u ku r a n M a la m
Grafik 6. Nilai Jarak Miring KRT1-KRT2 Periode Pengukuran September 2005 – Agustus 2007
2620.65 Sep-05
Jarak Miring(m)
2620.61
Agustus-07 Feb-07
2620.57
Mei-06 Jul-06
2620.53 Jun-07 2620.49 2620.45 1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
Periode Pengukuran Pengukuran Pagi
Pengkuran Siang
Pengukuran Sore
Pengukuran Malam
Grafik 7. Nilai Jarak Miring KRT1-KRT3 Periode Pengukuran September 2005 – Agustus 2007
Selama pengukuran tersebut, tampak bahwa
deflasi masing-masing sebesar 7,76 cm untuk
deformasi terbesar terjadi pada Februari - Juni
KRT2 cm, dan 10,11 cm untuk KRT3 (Tabel
2007 berupa inflasi sebesar 9,87 cm untuk
2). Tampak pula bahwa perubahan terbesar
KRT2, dan 12,31 cm untuk KRT3. Sedangkan
terdapat pada titik ukur KRT3, karena titik ukur
pada periode Juni – Agustus 2007 berupa
ini lebih dekat ke pusat kegiatan (kawah).
Tabel 2. Perubahan Jarak Miring Periode Pengukuran September 2005 – Agustus 2007 Waktu Pengukuran September 2005 Mei 2006 Juli 2006 Pebruari 2007 Juni 2007 Agustus 2007
KRT1-KRT2 Jarak miring Selisih (m) (Cm) 2125.0360 2124.9983 -3.7676 2124.9842 -1.4084 2125.0010 1.6761 2124.9023 -9.8729 2124.9799 7.7587
KRT1-KRT3 Jarak miring (m) 2620.6080 2620.6153 2620.5887 2620.6109 2620.4878 2620.5889
Selisih (Cm) 0.7303 -2.6570 2.2167 -12.3119 10.1095
Hal - 5 -
Dalam studi ini penyelesaian model Mogi
Estimasi Sumber Tekanan Dalam hubungannya dengan deformasi
untuk mencari lokasi sumber tekanan tersebut,
gunungapi, data perpindahan (pemendekan atau
diasumsikan bahwa data pemanjangan atau
pemanjangan jarak) titik ukur dapat digunakan
pemendekan serta arahnya dianggap sebagai
untuk
menentukan
pusat
tekanan
perpindahan radial sebagai representasi dari
perpindahan
tersebut.
perubahan tekanan kantong magma. Dan
Model yang umum digunakan di daerah
diasumsikan pula pusat tekanan berada di
gunungapi adalah Model Mogi (Mogi, 1958).
bawah puncak G. Karangetang (+1775 m) pada
Sumber tekanan dimodelkan sebagai bola
koordinat 125°24’24” BT; 2°46’47,56 LU. Cara
dengan jejari a pada kedalaman f yang
penyelesaiannya adalah membandingkan data
mempunyai tekanan P. Perubahan tekanan akan
perpindahan horisontal (Δd) hasil pengukuran
menyebabkan perpindahan horisontal Δd dan
dengan nilai perpindahan horisontal secara teori
perpindahan vertikal Δh di permukaan bumi.
(model) pada jarak yang sama. Nilai kedalaman
Perpindahan
f dan k diperoleh bila selisih Δd (data) dengan
penyebab
lokasi
terjadinya
tersebut
dirumuskan
berikut:
Δd (teori) mencapai nilai terkecil (kesalahan
Δd =
3a 3 P d 3 2 4μ ( f + d 2 ) 2
Δh =
3a 3 P f 3 2 4μ ( f + d 2 ) 2
terkecil). Nilai selisih terkecil tersebut diperoleh dengan cara mengubah harga f dan k. Nilai (1)
dimana Δd
= perpindahan horisontal
Δh
= perpindahan vertical
P
= perubahan tekanan hidrostatik
f
= kedalaman pusat tekanan
d
= jarak radial di permukaan tanah
μ
= konstanta Lame 3
k
=
sebagai
3a P 4μ
kesalahan dihitung dengan root mean square (rms), yaitu :
errms =
1 N
N
∑ ( Δd
data
− Δd teori ) 2 (2)
i =1
Tabel 3 dan Grafik 8 memperlihatkan data dan hasil perhitungan kedalaman sumber tekanan di G. Karangetang. Data yang dipakai dalam perhitungan ini adalah hasil pengukuran EDM periode Agustus 2007 yang dibandingkan dengan periode Juni 2007. Hasil estimasi menunjukkan sumber tekanan berada pada kedalaman 685 m dan k = 6x105 m3 dengan kesalahan rms 0,15 cm.
Hal - 6-
Tabel 3. Hasil Perkiraan Kedalaman Sumber Tekanan
Tit ik Uk ur K RT2 K RT3
Jarak dari Puncak (m)
data
Kesala han rms (cm)
Kedala man f (m)
model
2289
10.07
10.15
0,15
685
2617
7.93
7.73
Perpindahan Δd (cm)
k (m3) 6 x10 5
Perpindahan (Cm)
25
model data
20 15 10 5 0 0
1000
2000
3000
4000
Jarak BM dari puncak (m)
Grafik 8. Model Mogi untuk kedalaman sumber tekanan 685 m dan k=6x105 m3. Kesalahan rms 0,15 cm BM = Bench Mark
Volume material yang dikeluarkan melalui erupsi selama periode Agustus 2007
dapat
lava diujung leleran lava, serta terjadi awan panas
guguran.
Ciri-ciri
erupsi
tersebut
diperkirakan dari hubungan perubahan volume
tampaknya sudah merupakan karakteristik dari
Δv dengan nilai k, yaitu;
kegiatan letusan G. Karangetang selama ini.
Δv = 2 π k (2)
Sinar api selalu tampak pada malam hari. Hal
Dari persamaan di atas diperoleh besarnya
ini kemungkinan karena lokasi sumber panas
perubahan volume (Δv) kantong magma atau
(magma) berada tidak jauh dari puncak, dari
besarnya material yang dierupsikan dalam
hasil
periode Agustus 2007 sebesar 3,77 x 106 m3.
kedalaman sumber tekanan pada kedalaman
analisis
deformasi
menunjukkan
685 m di bawah puncak. Sejak 29 Agustus 2007, baik intensitas
Pembahasan Erupsi G. Karangetang periode Agustus 2007
dicirikan
dengan
letusan
abu/asap,
maupun frekuensi semburan material pijar mulai berkurang, namun kapan erupsi berhenti
semburan material pijar (tipe Stromboli),
belum
luncuran material pijar, leleran lava, gugurnya
sebelumnya menunjukkan bahwa periode erupsi
dapat
diprediksi.
Dari
catatan
Hal - 7 -
G. Karangetang bisa berlangsung berbulan-
Kesimpulan dan Saran
bulan. Hasil pengamatan seismik menunjukkan
1. Erupsi G. Karangetang periode Agustus
masih
terdeteksi
gempa
vulkanik
pada
2007
dicirikan
dengan
letusan
abu,
kedalaman antara 4-6 km di bawah puncak
semburan material pijar (tipe stromboli),
(Cecep, 2007). Hal tersebut dapat diartikan
leleran
masih adanya suplai magma dari bawah.
guguran lava, dan awan panas guguran.
Dengan demikian tidak menutup kemungkinan
2. Sejak 29 Agustus 2007, intensitas dan
erupsi masih akan berlangsung. Bila nilai jarak miring hasil pengukuran EDM diartikan sebagai
lava,
luncuran
material
pijar,
frekuensi letusan sudah berkurang 3. Berdasarkan
data
deformasi
(EDM),
posisi perubahan volume kantong magma,
peningkatan erupsi Agustus 2007 diawali
maka posisi jarak miring dalam periode
dengan terjadinya inflasi pada Juni 2007
Agustus 2007 belum kembali pada posisi
dengan kedalaman sumber tekanan 685 m
semula yaitu pada periode September 2005.
dari puncak
Dengan demikian untuk mencapai pada volume
4. Volume material yang dierupsikan 6x105 m3
semula, maka erupsi akan berlangsung.
5. Bila semburan material sudah berhenti
Disadari bahwa dalam menganalisis lokasi
disarankan agar status kegiatan Gunung
sumber tekanan, data yang dipakai sangat
Karangetang diturunkan menjadi Waspada
minim. Sehingga untuk mendapat hasil yang
dengan
lebih valid diperlukan data yang lebih banyak
penduduk di daerah bahaya untuk tetap
dengan jarak titik ukur yang berbeda dari
waspada
kawah.
tumpukan lava dan lahar.
merekomendasikan terhadap
bahaya
kepada longsornya
Potensi bahaya letusan G. Karangetang disamping bahaya letusan langsung adalah
Daftar Pustaka
gugur/longsornya
Bronto, S., Djuhara, A., 1996, Peta Kawasan
tumpukan lava dan lahar.
Walaupun kegiatan G. Karangetang sudah
Rawan
mulai menurun tetapi potensi gugurnya lava
Karangetang, Propinsi Sulawesi Utara,
dan lahar tetap mengancam penduduk yang
Direktorat Vulkanologi
bermukim di bawahnya.
Kusnadi,
I.,
Bencana
dkk.,
Laporan
Gunungapi
Penyelidikan
Deformasi Gunungapi Karangetang, Pebruari 2007 Mogi,
K.,
1958,
Eruptions deformations
Hal - 8-
Relations
between
the
Volcanoes
and
the
of
Ground
surfaces
around
them,
Bulletin
of
The
earthquake Research Institute Sulaeman, C, dkk., Laporan Tanggap Darurat Letusan
Gunungapi
Karangetang,
September 2007, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi Witiri,S., 2007, Karakteristik Letusan G. Karangetang, Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi Volume 2 Nomor 1.
Hal - 9 -
