Pokok Pokok Bahasan 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, Diskusi, Studi Kasus, Kasus, ...
Pendahuluan
Apa yang terbayang dalam benak kita saat mendengar kata gunung atau gunungapi ?
1
Gunungapi adalah lubang atau rekahan pada kerak bumi tempat keluarnya magma, gas dan fluida lainnya ke permukaan bumi
Beberapa Beberapa fakta fakta • Di dunia terdapat ~1500 gunungapi aktif • RataRata-rata ~50 gunungapi mengalami erupsi tiap tahun
• 89 gunungapi aktif telah diidentifikasi sebagai “highhigh-risk volcanoes” volcanoes”
→ 42 di asia tenggara → 40 di amerika dan karibia → 7 di eropa dan afrika
Beberapa Beberapa fakta fakta • Kebanyakan gunungapi aktif dengan resiko tinggi berada di negara berkembang
• ~500 juta penduduk tinggal dekat gunungapi • Erupsi gunungapi menimbulkan korban jiwa ~260.000 orang sejak tahun 1600,
→ ~160.000 korban diantaranya (~67%) di Indonesia
→ ~125.000 (~50%) akibat kelaparan
2
Jumlah Jumlah korban korban akibat akibat erupsi erupsi gunungapi gunungapi sejak sejak tahun tahun 1600 1600
Gunungapi Gunungapi di di dunia dunia
Gunungapi Gunungapi di di dunia dunia
Gunungapi Gunungapi di di Indonesia Indonesia • ~129 gunungapi aktif yang merupakan 60% dari jumlah gunungapi aktif di dunia
• Jumlah aktivitas erupsi ~1200 sejak tahun 1600 (Jepang (Jepang ~1300)
• Daerah di sekitar gunungapi berpenduduk padat
• Potensi bencana !
3
Gunungapi Gunungapi di di Indonesia Indonesia
Dari hazard” disaster” hazard” ke disaster” Dari ““hazard” ke ““disaster” • Fenomena alam yang berpotensi menimbulkan kerusakan lingkungan, lingkungan, kerugian harta benda dan korban jiwa: jiwa: gempa, gempa, erupsi gunungapi, gunungapi, ...
→ natural hazard
Gunungapi dan Tektonik Lempeng Lempeng
• Jika fenomena alam tsb terjadi dan kita tidak siap maka terjadi bencana (disaster)
→ tingkat kerentanan (vulnerability) tinggi → kapasitas (capacity) rendah
4
Interior Interior Bumi Bumi Bumi terdiri dari lapisanlapisanlapisan: lapisan:
• Kulit / kerak (crust)
• Mantel • Inti luar
(outer core)
• Inti dalam
Interior Interior Bumi Bumi Fenomena geologi, geologi, gempa bumi, bumi, gunungapi, gunungapi, ... terjadi pada kerak dan litosfer, litosfer, namun berhubungan erat dengan fenomena yang terjadi pada semua lapisan bumi
(inner core)
Tektonik Tektonik Lempeng Lempeng
Tektonik Tektonik Lempeng Lempeng
Kerak dan bagian padat dari mantel atas (litosfer) litosfer) mengapung di atas bagian plastis dari mantel atas (astenosfer) astenosfer)
5
Batas-batas Lempeng Batas Batas-batas Lempeng
• Divergen → lempeng saling menjauh; menjauh; konstruktif • Konvergen → lempeng saling bertumbukan; bertumbukan; destruktif • Transform → lempeng saling bersinggungan; bersinggungan; konservatif
Konveksi Konveksi Mantel Mantel
bagian mantel panas naik ke atas membentuk pusat pemekaran (punggungan tengah samudra, samudra, rift), mantel yang dingin tenggelam membentuk zona subduksi
Distribusi Distribusi aktivitas aktivitas volkanik volkanik
Distribusi Distribusi aktivitas aktivitas volkanik volkanik
• Pusat pemekaran
• Pusat pemekaran
• Daerah
• Daerah
• Titik panas (hot
• Titik panas (hot
(spreading center volcanism) penunjaman lempeng (subduction zone volcanism)
spot volcanism)
(spreading center volcanism) penunjaman lempeng (subduction zone volcanism)
spot volcanism)
6
Aktivitas Aktivitas volkanik volkanik di di zona zona subduksi subduksi
Karakteristik Karakteristik magma magma • Aktivitas volkanik adalah keluarnya magma (batuan (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 → Busur volkanik (volcanic arc)
→ Busur kepulauan
(volcanic island arc)
Karakteristik Karakteristik magma magma
• Tipe magma menentukan tipe erupsi dan tingkat aktivitas volkanik suatu gunungapi
Karakteristik Karakteristik gunungapi gunungapi
• Tipe magma terutama ditentukan berdasarkan kandungan silika (SiO2)
Viskositas / Temperatur Kandungan o ( C) gas
Tipe magma
Komposisi
Basalt
4545-55% SiO2
10001000-1200
rendah
Andesit
5555-65% SiO2
800800-1000
menengah
Riolit
6565-75% SiO2
650650-800
tinggi
• Aktivitas volkanik di daerah pusat pemekaran umumnya nonnon-eksplosif → lava basalt • Aktivitas volkanik di daerah penunjaman lempeng umumnya lebih eksplosif → lava andesit • Aktivitas volkanik di daerah hot spot dapat bersifat nonnon-eksplosif maupun eksplosif → lava basalt atau → lava riolit
7
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi • Lingkungan pembentukan menentukan bentuk
Fenomena Fenomena Gunungapi Gunungapi
bagunan / tubuh gunungapi (volcanic edifice)
→ spreading center, subduction zone, hot spot • Berdasarkan morfologinya gunungapi terbagi menjadi
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi
Gunungapi strato Gunungapi kaldera Gunungapi kubah lava Gunungapi perisai (shield volcano) Gunungapi cinder cone Gunungapi basalt
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi
Gunungapi Strato • Kerucut dengan lereng
Gunungapi Strato
curam
• Akumulasi lava dan material piroklastik
• Zona subduksi, subduksi, lava
G. Merapi
andesit (viskositas tinggi, tinggi, kental) kental)
• Eksplosif
G. Fuji, Jepang
G. Sundoro
8
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Kaldera • Cekungan besar (depresi) depresi) pada puncak gunungapi
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Kaldera
yang terbentuk akibat erupsi dalam skala besar dari reservoir magma dangkal
• Magma riolit (viskoviskositas sangat tinggi) tinggi)
• Sangat eksplosif Kaldera Tengger - Bromo Crater Lake, USA
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Kubah Lava / kubah volkanik • Akumulasi lava dengan viskositas tinggi pada lubang
Kaldera Toba
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Kubah Lava
kawah
G. Merapi G. Saint Helens, USA
9
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Perisai (shield volcano) • Lereng landai yang dibentuk aliran lava basalt (viskositas rendah, rendah, encer) encer)
• Zona pemekaran dan hot spot
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Cinder Cone • Kerucut berukuran relatif kecil yang dibentuk oleh akumulasi jatuhan piroklastik dan aliran lava dari lubang erupsi tunggal
G. La Poruna, Poruna, Chili
• NonNon-eksplosif
G. Mauna Loa, Hawaii
Morfologi Morfologi Gunungapi Gunungapi Gunungapi Basalt
• Akumulasi aliran lava melalui rekahan memanjang (fissure eruption)
• Flood basalt atau Plateau basalt
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi • Nama gunungapi dg ciri khas erupsi tertentu digunakan sebagai nama tipe erupsi: erupsi: Hawaian Strombolian Vulkanian / Pelé Peléan Plinian / Vesuvian Hidrovolkanik: Hidrovolkanik: Surtseyan dan Phreatik
• Aktivitas erupsi suatu gunungapi tidak hanya G. Los Pilas, Pilas, Nikaragua
mengikuti satu tipe erupsi saja → bergantung pada episode aktivitas, aktivitas, fase erupsi, erupsi, G. Mauna Loa, Hawaii
10
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi Hawaiian • Aliran lava basalt • NonNon-eksplosif
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi Strombolian • Lontaran lava dan piroklastik hanya di sekitar kawah
• Viskositas lava menengah
(basalt(basalt-andesit) andesit) dan kandungan gas tinggi
• Tingkat eksplosi rendahrendahmenengah
G. Mauna Loa, Hawaii
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi
G. Stromboli, Stromboli, Italia
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi
Vulkanian • Lava andesitandesit-riolit dg viskositas tinggi (kental) kental)
Pelé Peléan • Longsoran kubah lava andesitandesit-riolit, riolit, membentuk
• Fragmentasi tinggi • Penyebaran tephra
• Tingkat eksplosi tinggi
menjadi dingin secara tibatiba-tiba
aliran piroklastik
cukup luas
• Tingkat eksplosi
menengahmenengah-tinggi G. Soufriere Hills, Montserrat (2000)
11
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi
Tipe Tipe Erupsi Erupsi Gunungapi Gunungapi
Plinian / Vesuvian • Erupsi lava andesitandesit-riolit dg
Hidrovolkanik • kontak magma / lava dengan
• Kolom erupsi mencapai
• Hidrovolkanik / Surtseyan
• Tingkat eksplosi tinggitinggi-sangat
• Phreatik
viskositas sangat tinggi ketinggian puluhan km
tinggi
G. Pinatubo, Filipina (1991)
air secara tibatiba-tiba
→ gunungapi di laut dangkal → air tanah, tanah, danau kawah
G. Saint Helens, USA (1980)
Volcanic Volcanic Explosivity Explosivity Index Index
Bencana Gunungapi
12
Aliran Aliran Piroklastik Piroklastik
Bencana Bencana Gunungapi Gunungapi
• Aliran / longsoran abu, fragmen batuan dan gas dengan temperatur dan kecepatan tinggi
G. Merapi (2006)
Aliran Aliran Piroklastik Piroklastik
Aliran Aliran Piroklastik Piroklastik
G. El Chichon, Meksiko (1982)
G. Soufriere Hills, Montserrat (2000)
G. Merapi
G. Mayon, Filipina (1984) G. Merapi
13
Lahar Lahar
Lahar Lahar
• Campuran deposit aktivitas gunungapi (tephra) tephra) dengan air dan mengalir menuruni lereng
G. Pinatubo, Filipina (1991)
G. Merapi G. Nevado del Ruiz, Ruiz, Colombia Colombia (1985)
Longsor Longsor • Runtuhnya Runtuhnya massa batuan di lereng gunungapi
Montagne Pelée
G. Saint Helens, sebelum dan sesudah erupsi 1980
Aliran Aliran Lava Lava • Lava basalt yang mengalir dari lubang erupsi • Lava andesitandesit-riolit membentuk kubah lava
Montagne Pelée
G. Kilauea, Kilauea, Hawaii
14
Aliran Aliran Lava Lava
Aliran Aliran Lava Lava Pembentukan kubah lava G. Merapi (2006)
Montagne Pelée
Tephra Tephra
Montagne Pelée
G. Galunggung (1982)
Tephra Tephra
• Jatuhan fragmen fragmen batuan dan lava (abu, bom dan blok volkanik) yang terlontar ke udara
Montagne Pelée
G. Pinatubo, Filipina (1991)
15
Gas Gas Volkanik Volkanik
Jenis Jenis dan dan Ukuran Ukuran Tephra Tephra abu volkanik dan batu apung (pumice)
• Gas bersifat asam dan gas mematikan lainnya yang
blok
terlepas saat erupsi volkanik
bom volkanik
Letusan Kawah Sinila, Sinila, Dieng
Gas Gas Volkanik Volkanik
Gempa Gempa Bumi Bumi • Gempa volkanik jauh lebih kecil dari pada gempa
tektonik, tektonik, namun dapat memicu longsornya kubah lava dan struktur gunungapi yang tidak stabil
Erupsi gas CO2, Lake Nyos, Nyos, Kamerun
16
Tsunami Tsunami
Tsunami Tsunami
• Tsunami dapat terjadi jika material volkanik dari
gunungapi di laut atau lepas pantai longsor ke laut dalam jumlah sangat besar
Gunungapi Gunungapi di di Indonesia Indonesia
Gunungapi di Indonesia
17
Klasifikasi Klasifikasi Gunungapi Gunungapi • Tipe A Gunungapi yang pernah mengalami erupsi magmatik sekurangsekurang-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 tandatanda-tanda kegiatan masa lampau berupa lapangan solfatara / fumarola pada tingkat lemah
Sebaran Sebaran Gunungapi Gunungapi di di Indonesia Indonesia Daerah Sumatera
Tipe A 13
Tipe B 12
Tipe C 6
Jumlah 31
Jawa
21
9
5
35
Bali
2
-
-
2
Lombok
1
-
-
1
Sumbawa
2
-
-
2
Flores
16
3
5
24
Laut Banda
8
1
-
9
Sulawesi
6
2
5
13
Kep. Kep. Sangihe
5
-
-
5
Halmahera
5
2
-
7
Mitigasi Bencana Gunungapi
18
Bencana, Bencana Bencana,, resiko resiko dan dan kerentanan kerentanan • Bencana alam (natural hazard) dapat menimbulkan dampak yang merugikan (kehilangan harta benda, benda, korban jiwa) jiwa) karena adanya faktor resiko (risk)
• Bencana alam tidak dapat dihilangkan atau dikurangi, 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
Mitigasi Mitigasi Bencana Bencana Gunungapi Gunungapi Secara institusional dilaksanakan oleh Direktorat Volkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (DVMBG)
• Mempelajari sejarah aktivitas gunungapi (pola, pola,
kekuatan, kekuatan, frekuensi kejadian erupsi), 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
meminimumkan resiko
Mitigasi Mitigasi Bencana Bencana Gunungapi Gunungapi • Menyusun peta Kawasan Rawan Bencana, Bencana, peta Zona Resiko Bahaya Gunungapi, Gunungapi, peta Geologi Gunungapi
Survey Magnetotellurik (MT) G. Guntur
→ untuk perencanaan tata ruang, ruang, tata guna lahan, lahan, perencanaan evakuasi, evakuasi, ...
• Melaksanakan pemantauan gunungapi • Membangun sistem peringatan • Melaksanakan sosialisasi dan koordinasi dengan pimpinan masyarakat / daerah setempat
19
Peta Peta Kawasan Kawasan Rawan Rawan Bencana Bencana G. G. Merapi Merapi
Pemantauan Pemantauan Gunungapi Gunungapi • Erupsi gunungapi pada umumnya didahului oleh
fenomenafenomena-fenomena (precursor) yang dapat diamati dan diukur
→ Pemantauan gunungapi • Deformasi tanah • Kegempaan (seismisitas) seismisitas) • Gas • Hidrologi
→ Pemantauan menggunakan penginderaan jauh (remote sensing)
20
Pemantauan Pemantauan Gunungapi Gunungapi
Tingkat Tingkat Aktivitas Aktivitas Gunungapi Gunungapi Aktif Normal (Level I)
Kegiatan gunungapi berdasarkan hasil pengamatan secara visual, maupun dengan instrumentasi (kegempaan) kegempaan) dan gejala vulkanik lainnya tidak memperlihatkan adanya kelainan. kelainan.
2.
Waspada (Level II)
Terjadi peningkatan kegiatan yang tampak secara visual, berdasarkan hasil pemeriksaan kawah, kawah, kegempaan dan gejala vulkanik lainnya. lainnya.
3.
Siaga (Level III)
Peningkatan kegiatan semakin nyata, nyata, hasil pengamatan visual, pemeriksaan kawah, kawah, kegempaan dan metoda lain saling mendukung. mendukung. Berdasarkan analisis, analisis, perubahan kegiatan cenderung diikuti letusan. letusan.
Awas (Level IV)
Menjelang letusan utama, utama, letusan awal mulai terjadi berupa abu / asap. asap. Berdasarkan analisis data pengamatan, pengamatan, segera akan diikuti letusan utama. utama.
1.
4.
Pemantauan medan EM Usu Volcano, Hokkaido, Jepang
Mitigasi Mitigasi Bencana Bencana Gunungapi Gunungapi • ElemenElemen-elemen bencana gunungapi tidak
terhindarkan jika terjadi erupsi gunungapi
• Beberapa elemen dapat diperkirakan kecenderungan atau perilakunya, misal lahar mengalir mengikuti lembah sungai
• UsahaUsaha-usaha lain yang dapat meminimumkan resiko diantaranya membangun struktur pengelak / penampung aliran lahar
→ engineering / rekayasa
21
Bendungan Bendungan penahan penahan lahar lahar
Saluran embuangan air p Saluran pembuangan pembuangan air danau danau kawah kawah G. G. Galunggung Galunggung
At Unzen, Unzen, metal barriers have been erected near vulnerable structures to help dissipate the pyroclastic flows
Papan peringatan peringatan daerah bahaya di G. Dieng
22
BEBERAPA CONTOH PENANGGULANGAN BENCANA & KESIAPSIAGAAN MASYARAKAT DALAM BENTUK PRAKTIS ATAS BAHAYA GUNUNGAPI Melengkapi/Instalasi radio komunikasi dari PosPos 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 4 Langkah Langkah Sistem Sistem Peringatan 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
