Apa itu Pangean Megamonsoon?

Saat ini, Indonesia sedang mengalami pergantian musim dari kemarau menjadi penghujan, karena transisi dari Muson Timur yang minim uap air dari Australia ke Muson Barat yang memiliki uap air melimpah dari Asia. Wilayah Asia Tenggara dilalui oleh angin muson karena letaknya di antara bejua Asia dan Australia serta diapit Samudera Hindia dan  Samudera Pasifik, sehingga menciptakan fenomena Muson tahunan. Namun di masa Karbon hingga Yura, fenomena yang sama juga terjadi namun dalam skala yang lebih besar karena terjadi di megabenua purbna yaitu Pangea. yang dikenal dengan nama Megamuson Pangea (Pangean megamonsoon). Apa itu Pangean Megamonsoon? Berikut penjelasannya.

Awan hujan saat muson di Nagercoil, India
(:PlaneMad/Wikimedia Commons)

Megamuson Pangea (Pangean Megamonsoon) adalah fenomena angin musiman yang terjadi di megabenua Pangea yang terjadi akibat perbedaan tekanan di belahan utara dan selatan yang membawa  uap air dalam jumlah raksasa dari Samudera Tethys, Pertama kali dicetuskan oleh Judith Totman Parrish pada tahun 1973, diambil dari kata dalam bahasa Portugis onção, yang diserap dari bahasa Arab yaitu mawsim (موسم "musim"), kata dalam bahasa Yunani yaitu μέγας (mégas, “besar, agung, megah”), sementara untuk kata Pangaea atau Pangea diambil dari kata dalam bahasa Yunani yaitu pan (πᾶν, "semua, seluruh, menyatu") dan Gaia (Γαῖα, "bumi, tanah"). Temuan Megamuson Pangea ini didasarkan pada bukti lapisan sedimen gumuk pasir (loess), batubara dan sisa tanah pada fosil dari jangka waktu Karbon hingga Jurassic, menggunakan metode penelitian Lithostratigrafi dan Biostratigrafi dalam kecabangan ilmu Paleoklimatologi.

Mergamuson Pangea, muson raksasa dari Pangea
(Zhiwei Zeng dkk, 2019)

Berdasarkan penelitian  J. E. Kutzbach dan R. G. Gallimore (1989), Megamuson memiliki kesamaan dengan Muson Asia Tenggara, dimana saat aliran angin bertiup saat matahari berada di belahan bumi utara, sehingga menyebabkan benua Laurasia mengalami musim dingin, sehingga memiliki tekanan maksimum mencapai sekitar 36 milibar dan Gondwana lebih panas, sehingga memiliki tekanan minimum mencapai sekitar 25 milibar. Angin ini bersifat kering yang mengakibatkan wilayah khatulistiwa di Pangea mengalami musim kering/kemarau. Sementara saat sebaliknya, yaitu Gondwana mengalami musim dingin dan Laurasia mengalami musim panas, maka angin berhemnus dari belahan selatan ke belahan utara membawa uap air yang  melimpah dari Smaudera Tethys, sehingga menyebabkan wilayah khatulistiwa di Pangea mengalami hujan dengan curah hujan  rata-rata mencapai 1000 milimeter/hari, jauh lebih tinggi dari curah hujan rata-rata masa kini yaitu sekitar 715-990 milimeter/hari. Diperkirakan terjadi secara periodik selama 6 bulan dan tiap bioma memiliki curah hujan melebihi rata-rata Megamuson Pangea, terutama di bioma hutan hujan tropis. Apalagi jika terjadi Siklon Tropis di kawasan kahtulistiwa Pangea.

Illustrasi tercipatnay Megamuson Pangea,
(A) benua Pangea dan Samudera Tethys, (B) hembusan angin muson dari Samudera Tethys
(C) kadar curah hujan, (D) Pangea saat musim panas dan (E) aliran angin permukaan
(Pinxian Wang, 2014)

Awal kemunculan Megamuson Pangea bisa dilacak dati temuan fosil batubara pada masa Karbon, yang ditemukan di lapisan deposit gumuk pasir, karena tingginya kadar oksigen saat itu sehingga membuat kebakaran hebat ketika terjadi angin kencang sebelum hujan. Kemudian di masa Permian, kehadiran Megamuson Pangea membuat keragaman spesies hewan purba di daratan daerah sekitar khatulistiwa, namun berubah saat terjadi Letusan Trappa Siberia pada 250.000.000 tahun yang lalu yang memuntahkan sekitar 4.000.000 kilometer kubik material kubik yang melanda kawasan seluas 2.000.000 kilometer persegi menciptakan Efek Rumah Kaca ketika masa Triassik, puncaknya pada Peristiwa Pluvial Carnian (Carnian Pluvial Event) yang terjadi pada 230.000.000 tahun lalu, yaitu curah hujan naik menjadi 1400 milimeter per hari yang terjadi selama 2.000.000 tahun. Kemudian sejak memasuki masa Jurasssik ketika Pangea mulai berpencar, Megamuson Pangea perlahan menjadi Muson modern yang kita kenal di masa kini. Salah satu peristiwa paleoklimatologi yang signifikan pada masa Mezosoikum yang membuat dinosaurus menjadi beragam jenis.

Evolusi suhu permukaan Bumi dan evolusi iklim Bumi
(Glen Fergus/Wikimedia Commons)

Hingga sekarang, para ilmuwan paleoklimatologi masih meneliti tentang Megamuson Pangea yang diperkirakan menjadi penyebab kawasan khatulistiwa di Pangea (kini Amerika Utara dan Afrika) memiliki keanekaragaman dinosaurus dan makhluk purba lainnya, mirip seperti kondisi iklim masa kini yang membuat keanekaragaman hayati di kawasan yang mengalami angin muson seperti Indonesia, India, Afrika dan Brazil. Tentu dengan mempelajari iklim purba, kita bisa mempelajari teknik adaptasi, seleksi alam dan evolusi hewan purba yang mengalami perubahan iklim.

Apa itu Carnian Pluvial Event?

Bulan November merupakan bulan pertama musim hujan bagi wilayah Nusantara karena adanya pergerakan angin muson Timur dari Asia yang bertiup pada bulan Oktober sampai April, yaitu pada saat posisi semu matahari di berada belahan bumi selatan. Posisi inilah yang menyebabkan tekanan udara yang tinggi di Asia dan tekanan udara yang rendah di wilayah Australia membuat angin bertiup dari benua Asia ke benua Australia. Di musim penghujan ini biasanya hujan bisa turun selama berjam-jam, bahkan hingga menyebabkan banjir dan bencana hidrometeorologi lainnya. Namun di masa Triassik akhir para ahli menemukan bahwa telah terjadi hujan selama 2.000.000 tahun, bila hujan selama 2 jam saja bisa membikin bencana apalagi hujan selama 2.000.000 tahun. Apakah yang terjadi pada masa akhir Triassik tersebut? Simak penjelasannya berikut ini

Illustrasi peristiwa Carnian Pluvial Event pada 230.000.000 tahun lalu
(© Davide Bonadonna)

Peristiwa Pluvial Carnian atau Carnian Pluvial Event atau Reingrabener Wende (Pergantian Reingrabene) atau Peristiwa Raibl (Raibl Event) adalah peristiwa perubahan iklim yang terjadi pada 230.000.000 tahun lalu di strata Carnian di akhir masa Triassik. peristiwa perubahan iklim Carnian Pluvial Event (CPE) ditandai dengan kemunculan hujan selama 2.000.000 tahun, berdasarkan bukti berupa lapisan palaeosol pada strata Carnian, yang menandakan adanya kelembababan dan konsentrasi air yang signifikan sepanjang tahun selama strata Carnian, temuan palynology yang merefleksikan kondisi vegetasi pada strata Carnian, sedimen siliciclastik pada lapisan Cekungan yang barada pada strata Carnian dan penyebaran batu ratna cempaka (amber) yang sangat masif pada strata Carnian. Indikasi peningkatan curah hujan hingga sebesar 1400 milimeter atau 140 centimeter per tahun selama 2.000.000 tahun pada peristiwa CPE juga berdasarkan analisa isotop oksigen pada fosil Conodontia dengan perubahan negatif sebesar ≈1.5‰, menandakan bahwa terjadi peningkatan suhu atmosfer Bumi sebesar 3-4 °C yang turut mengubah kadar keasinan air laut. Dicetuskan pertama kali oleh Schlager Wende dan Schöllnberger Wende, sepasang ahli geologi Jerman pada tahun 1974. diambil dari buku novel Chronicles of Narnia karya C. S. Lewis dan kata Pluvial berarti hujan sepanjang tahun.

Bagan korelasi antara peristiwa CPE dengan isotop oksigen
(Jacopo Dal Corso dkk, 2013)

Penyebab dari peristiwa CPE ini masih diteliti oleh para ahli, namun ada dua teori ilmiah tentang penyebab munculnya CPE, yaitu yang pertama adalah letusan Mandala Berapi Wrangellia di Alaska yang mengeluarkan material letusan mencapai 6.000.000 kilometer kubik yang menyebabkan kenaikan suhu atmosfer Bumi secara signifikan sehingga mempengaruhi penguapan air laut di masa akhir Triassik, karena pelepasan karbondioksida dan belerang dioksida secara masif ke permukaan atmosfer Bumi, sehingga mempengaruhi Megamuson Pangaea. Lalu penyebab CPE yang kedua adalah pembentukan pegunungan Cimmerian Orogeny yang berada di sisi selatan benua purba Laurasia (sekarang Asia Tengah), akibat tumbukan lempeng Cimmerian dengan lempeng Kazakhstania dan Eurasia pada 200.000.000-150.000.000 tahun yang lalu. Pembentukan pegunungan purba ini mempengaruhi hembusan Megamuson Pangaea, sehingga menumpuk awan hujan dan meningkatkan curah hujan secara masif selama 2.000.000 tahun yang lalu.Kemungkinan besar kedua peristiwa besar ini bersama-sama memicu peristiwa CPE.

Illustrasi pembentukan pegunungan Cimmerian Orogeny
(Wikimedia Commons)

Imbas dari Peristiwa CPE adalah kepunahan massal spesies dominan di masa Triassik seperti sinapsida, conodontia, crocodilyformes, dan jenis makhluk purba, yang mengandalkan sinar matahari sebagai sumber makanan dan metabolisme tubuh karena berdarah dingin. Selain peristiwa CPE menyebabkan bencana hidrometeorologi raksasa, yang membunuh banyak makhluk hidup. Namun di sisi lainnya, nenek moyang dinosaurus yang tidak mengandalkan sinar matahari sebagai penunjang metabolisme, karena bisa bertahan hidup dan berevolusi menjadi beranekaragam untuk menguasai relung ekologi & menggantikan peran ekologi makhluk hidup yang punah di masa jelang transisi Triassik-Jurassik. Berdasarkan temuan fosil Eoraptor lunensism leluhur dinosaurus di Formasi Ischigualasto, Argentina yang memiliki penanggalan radiomertik sekitar 230.300.000-231.400.000 tahun yang lalu, bersamaan dengan peristiwa CPE. Kemudian pepohonan berbiji terbuka muncul pasca peristiwa CPE dan menjadi pengisi vegetasi utama di masa puncak Mezosoikum.

Tipe-tipe Letusan Vulkanik

Dalam letusan gunung api, memiliki dua macam bentuk yaitu Eksplosif berupa ledakan yang besar bersamaan dengan keluarnya material vulkanik dalam satu waktu, dan Efusif berupa lelehan material vulkanik yang keluar terus menerus dari dapur magma dalam jangka waktu yang lama, bahkan hingga ribuan tahun. Sementara berdasarkan proses muntahan material vulkanik dibagi beberapa tipe erupsi. Berikut penjelasannya:

Gambar kolase letusan gunung api
(Wikimedia Commons)

Hawaiian, merupakan tipe letusan freatik yang relatif kecil tapi memiliki intensitas tinggi, bersifat Efusif (lelehan) dengan skala VEI berada pada skala 1-2, akibat material letusan yang terlalu cair dan menyebar ke segala arah dengan ketebalan magma sekitar 2-20 meter disertai hembusan gas beracun, karena bentuk gunung api berupa perisai dengan konsentrasi gas belerang dioksida dan karbon dioksida. Penamaaannya diambil dari tipe letusan yang terjadi di Kepulauan Hawaii, Amerika Serikat. Dalam budaya suku asli Hawaii menganggap letusan efusif seperti ini sebagai rambut, kumis dan air mata Pele, dewa api. Gunung api yang memiliki tipe letusan Hawaiian antara lain letusan kawah Puʻu ʻŌʻō di gunung Kilauea (1983 & 2018), Gunung Etna di Italia (2001, 2004–2005, 2008, 2012, 2018), kawah Sileri di Dieng, Indonesia (1944 & 2010), kawah Sinila di Dieng, Indoneia (1979) dan Gunung Mihara di Jepang (1986).

Bagan letusan tipe Hawaiian,
1. Kolom abu 2. Pancuran lava 3. Kawah 4. Danau lava
5. Fumarol 6. Aliran lava pijar 7. Lapisan lava dan abu 8. Stratum 9. Sill
10. Leher Magma 11. Dapur Magma 12. Dike
(Wikimedia Commons)

Strombolian, merupakan tipe letusan magmatik yang berkekuatan sedang, dengan skala VEI 2-3, bersifat Eksplosif (ledakan) akibat konsentrasi gelembung gas di dapur magma, yang meletus dan bercampur dengan material letusan berupa magma yang kental, sehingga menimbulkan titik api diam di kawah gunung api yang mampu mencapai ketinggian 424 meter, biasanya terjadi secara berkala dalam interval waktu yang sama. Penamaannya diambil dari Gunung Stromboli di Italia, yang meletus berkala sejam 2000 tahun lalu. Gunung api yang memiliki tipe letusan Stromboli antara lain Gunung Paricutin di Meksiko (1943), Gunung Etna di Italia (1981, 1999, 2002–2003, 2009), dan Gunung Erebus di Antartika (1972).

Bagan letusan tipe Strombolian,
1. Kolom Abu 2. Lapilli 3. Hujan Abu 4. Pancuran lava
5. Batuan vulkanik 6. Aliran lava pijar 7. Lapisan lava dan abu 8. Stratum 9. Dike
10. Leher Magma 11. Dapur Magma 12. Sill
(Wikipedia Commons)

Vulcanian, merupakan tipe letusan magmatik yang berkekuatan tinggi, dengan skala VEI 3-4, bersifat Eksplosif (ledakan) akibat mulut kawah tersumbat material letusan lama dan mendapatkan tekanan tinggi dari material letusan baru yang mendesak keluar dari dapur magma, mampu mengeluarkan kolom abu vulkanik setinggi 5-10 kilometer disertai awan panas letusan sejauh 10 kilometer sesuai kontur gunung api. Penamaannya diberikan oleh Giuseppe Mercalli yang mengamati Gunung Vulkan di Yunani pada tahun 1888–1890. Gunung api yang memiliki tipe letusan Vulcanian antara lain Gunung Sakurajima di Jepang (1955), Gunung Tavurvur di Papua Nugini (1994),  dan Gunung Irazú di Kosta Rika (1965).

Bagan letusan tipe Vulcanian,
1. Kolom abu 2. Lapilli 3. Pancuran kava 4. Hujan abu vulkanik
5. Batuan vulkanik 6. Aliran lava pijar 7. Lapisan lava dan abu 8. Stratum 9. Sill
10. Leher Magma 11. Dapur Magma 12. Dike
(Wikimedia Commons)

Peléan, merupakan tipe letusan magmatik yang berkekuatan tinggi, berada dalam skala VEI 4-5, bersifat Eksplosif (ledakan) akibat kawah tersumbat material letusan lama yang membentuk kubah lava dan mendapatkan tekanan tinggi dari material letusan baru yang mendesak dari dapur magma, mampu mengeluarkan kolom abu vulkanik setinggi 1000 meter disertai awan panas letusan berkecepatan 150 kilometer per jam saat menuruni lereng sejauh 10-15 kilometer. Bila badan gunung api rapuh maka juga akan menciptakan longsoran vulkanik yang berbahaya bagi penduduk yang berada di kawasan Zona Bahaya. Mampu mempengaruhi cuaca lokal selama beberapa hari dan minggu, tergantung lama letusan. Diambil dari nama Gunung Pelée, di Martinique, kawasan jajahan Perancis. Gunung api yang memiliki tipe letusan Peléan, antara lain Gunung Pelée di Martinique (1902), Gunung Mayon di Filipina (1814), Gunung Lamington di Papua Nugini (1951), Gunung Merapi di Indonesia (2010) dan Gunung Kelud di Indonesia (2014).

Bagan letusan tipe Peléan,
1. Kolom abu 2. Hujan abu vulkanik 3. Kubah lava 4. Batuan vulkanik
5. Awan Panas Letusan 6. Lapisan lava dan abu 7. Stratum
8. Leher Magma 9. Dapur Magma 10. Dike
(Wikimedia Commons)

Plinian, merupakan letusan magmatik berkekuatan sangat dahsyat, berada dalam skala VEI 6-8, bersifat Eksplosif (ledakan) akibat kawah tersumbat material letusan lama yang membentuk kubah lava dan mendapatkan tekanan tinggi dari material letusan baru dengan magma kental dalam volume besar, disertai konsentrasi gas vulkanik yang tinggi dari dapur magma, mampu mengeluarkan kolom abu vulkanik setinggi lebih dari 3000 meter, disertai awan panas yang mampu menjangkau jarak lebih dari 30 kilometer. Bila terletak di pinggir lautan, letusan Plinian mampu menyebabkan tsunami. Bahkan mampu mempengaruhi iklim global selaam bertahun-tahun. Penamaannya diambil dari letusan Gunung Vesuvius yang dicatat oleh Plinius Muda pada tahun 79. Gunung api yang memiliki tipe letusan Plinian antara lain Supervulkano Toba di Indonesia (75.000 SM), Gunung Vesuvius di Italia (79), Gunung Tambora di Indonesia (1815), Gunung Krakatau di Indonesia (1883), Gunung Santa Helena di Amerika Serikat (1980), Gunung Hekla di Islandia (1947-1948) dan Gunung Pinatubo di Filipina (1981).

Bagan letusan tipe Plinian,
1.Kolom abu 2. Leher magma 3. Hujan abu vulkanik
4.Lapisan lava dan abu 5. Stratum 6. Dapur magma
(Wikimedia Commons)

Surtseyan, merupakan letusan freatomagmatik yang berkeuatan sedang, berada dalam skala VEI 2-3, bersifat Efusif (lelehan) dan Eksplosif (ledakan) akibat mulut kawah berada dibawah perairan dangkal atau danau vulkanik yang mendapatkan tekanan tinggi dari konsentrasi gas dan material letusan baru yang berasal dari dapur magma, mengeluarkan material yang langsung membeku dan membentuk daratan baru diatas gunung api bawah air, karena terjadi pencampuran antara material vulkanik dengan air tawar/laut. Biasanya letusan tipe ini mengawali terciptanya pulau baru yang berada diatas kawasan pertemuan lempeng benua dan kawasan patahan lempeng, karena berlangsung secara berkelanjutan, sehingga mengganggu lalu lintas pelayaran. Penamaannya diambil dari letusan gunung Surtsey yang terjadi pada tahun 1963. Gunung api yang memiliki tipe Surtseyan antara lain Gunung Tarawera di Selandia Baru (1886), Gunung Surtsey di Islandia (1963), Gunung Ukinrek Maars di Alaska (1977), Gunung Capelinhos di Azores (1957), Gunung Ferdinandea di Laut Tengah (1831), dan Gunung Hunga Tonga di Tonga (2009).

Bagan letusan tipe Surtseyan,
1. Awan uap air 2. Abu bertekanan tinggi 3. Mulut kawah 4. Permukaan air
5. Lapsian lava dan abu 6. Stratum 7. Leher Magma 8. Dapur Magma 9. Dike
(Wikimedia Commons)

Submarin, merupaakn letusan freatomagmatik yang berkekuatan kecil hingga sedang, berada dalam skala VEI 1-2, akibat aliran material vulkanik cair yang mengalir keluar dari kawasan patahan lempeng benua dan kawasan pertemuan lempeng benua, berada di kedalaman lebih dari 2000 meter dibawah permukaan laut. Terlacak dan diteliti sejak tahun 1990, dimana letusan bawah air menyumbang 75% letusan vulkanik di dunia. Tidak berbahaya bagi manusia karena terjadi jauh ditengah dan dibawah samudera. Berperan dalam membentuk Dangkalan Benua dan Paparan Benua, yang membentuk lapisan 2 centimeter per tahun di Pegunungan Tengah Atlantik dan 16 centimeter di Pegunungan Pasifik Timur. Diperkirakan terdapat 100.000 gunung api bawah laut yang tersebar di seluruh dunia, sementara yang sudah dilacak melalui operasi pemetaan bawah laut antara lain Gunung Lothi, Gunung Bowie, Gunung Davidson dan Gunung Axial di tengah lempeng Pasifik.

Bagan letusan bawah laut,
1. Awan uap air 2. Permukaan air 3. Stratum 4. Aliran lava pijar
5. Leher Magma 6. Dapur Magma 7. Dike 8. Lava bantal
(Wikimedia Commons)

Subglasial, merupakan letusan freatomagmatik yang berkekuatan sedang hingga besar, berada dalam skala VEI 2-4, akibat aliran material vulkanik baru tersumbat material vulkanik lama dan lapisan es tebal, karena berada di lintang tinggi seperti di kawasan Kutub Utara dan Kutub Selatan. Selain menghasilkan kolom abu letusan dan awan panas juga menyebabkan banjir lumpur panas. Letusan subglasial jarang terdekteksi karena instrumen penelitian vulkanologi masih sulit menembus lapisan es tebal. Pertama kali dilaporkan oleh William Henry Mathews, ahli geologi Kanada saat mengamati Gunung Tuya Butte di British Columbia, Kanada pada tahun 1974. Banyak terjadi pada Zaman Es dan planet Mars, sementara letusan subglasial yang sudah dilacak antara lain Mauna Kea di Hawaii (10.000 SM), Pegunungan Hudson di Antartika (10.000-2000 SM), dan Gunung Vatnajökull di Islandia (1996).

Bagan letusan bawah es,
1. Awan uap air 2. Danau kawah 3. lapisan es 4. Lapisan lava dan abu
5. Stratum 6. Lava bantal 7. Leher magma 8. Dapur magma 9. Dike
(Wikimedia Commons)

Merapi, merupakan letusan magmatik berkekuatan tinggi, berada dalam skala VEI 4-5, yang terjadi akibat aliran magma kental yang mendobrak kubah lava yang merupakan hasil letusan lama yang menyumbat mulut kawah. Kubah lava tersebut sangat rapuh sehingga sering menjadi Awan Panas Guguran (APG) yang mampu menjangkau radius 2-3 kilometer dari puncak. Saat letusan mampu menghasilkan kolom abu vulkanik setinggi lebih dari 3000 kilometer disertai Awan Panas Letusan (APL) yang mampu menjangkau jarak sejauh 10-15 kilometer dari puncak. Awan Panas Letusan (APL) dan Awan Panas Guguran (APG) dari Gunung Merapi disebut sebagai Wedhus Gembel oleh penduduk setempat. Karakteristik unik ini hanya ditemukan di Gunung Merapi, Jawa Tengah, Indonesia, yang meletus pada tahun 1006, 1786, 1822, 1872, 1930 dan 2006, dengan interval letusan kecil sekitar 4 tahun sekali dan letusan besar tiap 6 tahun sekali.

Letusan tipe Merapi
(Zenius)

Dengan kita mengenali karakteristik, tipe dan sejarah letusan gunung api, maka akan siap menghadapi bencana geologi ini, sehingga bisa melakukan mitigasi swadaya dan meminimalisir korban jiwa akibat letusan gunung api. Indonesia merupakan negara yang berada di kawasan Cincin Api Pasifik dan kawasan pertemuan tiga lempeng benua, yaitu Eurasia, Indo-Australia & Pasifik, dengan jumlah gunung api sekitar 1400 buah di seluruh Indonesia, sehingga diperlukan pendidikan dan pelatihan mitigasi bencana, diawali dengan pengenalan karakteristik gunung api.

Skala Richter dan Skala Mercalli

Kemarin (26/9/2019), kota Ambon diguncang gempa dengan magnitudo 6,8 SR yang berpusat 30 kilometer dari ibukota provinsi Maluku tersebut. Menurut data Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) yang dilansir oleh Kompas, tercatat ada 20 orang meninggal dunia dan 2000 orang mengungsi, dengan kerusakan mencapai 72 buah bangunan. Berdekatan dengan peringatan satu tahun Gempa Palu pada hari ini (28/9/2019), berkekuatan magnitudo 7,5 SR dengan skala tingkat kerusakan mencapai IX MMI. yang mengakibatkan 4340 orang meninggal, 10.679 orang terluka, 667 orang hilang, 70.821 orang dievakuasi dan 206.524 orang mengungsi. Gempa yang disertai tsunami setinggi 7-15 meter dan likuifaksi seluas 180 hektar juga menyebabkan 2000 rumah rusak dan 200 orang terkubur dalam longsoran tanah. Total kerugian Gampa Palu 2018 mencapai 18.480.000.000.000 rupiah per 27 Oktober 2018. Dalam menghitung skala kekuatan gempa dan skala kerusakan akibat gempa, badan geologi yang berada di tiap negara menggunakan dua skala yaitu Skala Richter dan Skala Mercalli. Mari kita bahas dan ulas dua skala kegempaan tersebut.

Kerusakam pasca-gempa di Petobo, Palu (28/9/2018)
( Devina Andiviaty/Wikimedia Commons)

Skala Richter atau biasa disingkat SR, adalah satuan pengukur kekuatan gempa, yang pertama kali diperkenalkan oleh  Charles F. Richter dan Beno Gutenberg pada tahun 1935. Metode penghitungan menggunakan algoritma basis sepuluh, yang diukur dalam satuan mikrometer, dari rekaman gempa oleh instrumen pengukur gempa (seismometer) Wood-Anderson, pada jarak 100 kilometer dari pusat gempanya. Sebagai contoh, misalnya kita mempunyai rekaman gempa bumi (seismogram) dari seismometer yang terpasang sejauh 100 km dari pusat gempanya, amplitudo maksimumnya sebesar 1 milimeter, maka kekuatan gempa tersebut adalah log (10 pangkat 3 mikrometer) sama dengan 3,0 skala Richter. Parameter yang harus diketahui adalah amplitudo maksimum yang terekam oleh seismometer (dalam milimeter) dan beda waktu tempuh antara gelombang-P dan gelombang-S (dalam detik) atau jarak antara seismometer dengan pusat gempa (dalam kilometer). Sebagai contoh, misalnya kita mempunyai rekaman gempa bumi (seismogram) dari seismometer yang terpasang sejauh 100 kilometer dari pusat gempanya, amplitudo maksimumnya sebesar 1 milimeter, maka kekuatan gempa tersebut adalah log (10 pangkat 3 mikrometer) sama dengan 3,0 skala Richter. Intensitas gempa dengan skala 3,0 SR memiliki kekuatan sepuluh kali lipat lebih kuat dari gempa dengan kekuatan 2,0 SR. Intensitas gempa bertambah sepuluh kali lipat dalam tabel Skala Richter.

Tingkatan kerusakan gempa berdasarkan Skala Richter
( Grace Diaz-Estrada/ResearchGate)

Skala Mercalli, adalah satuan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Satuan ini diciptakan oleh seorang vulkanologis dari Italia yang bernama Giuseppe Mercalli pada tahun 1902. Skala Mercalli terbagi menjadi 12 pecahan berdasarkan informasi dari orang-orang yang selamat dari gempa tersebut dan juga dengan melihat serta membandingkan tingkat kerusakan akibat gempa bumi tersebut. Oleh itu skala Mercalli adalah sangat subjektif dan kurang tepat dibanding dengan perhitungan magnitudo gempa yang lain. Oleh karena itu, saat ini penggunaan Skala Richter lebih luas digunakan untuk untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Tetapi skala Mercalli yang dimodifikasi, pada tahun 1931 oleh ahli seismologi Harry Wood dan Frank Neumann masih sering digunakan terutama apabila tidak terdapat peralatan seismometer yang dapat mengukur kekuatan gempa bumi di tempat kejadian.

Intensitas gempa dan tingkat kerusakan berdasarkan Skala MMI
(Tarek Rashed/ResearchGate)

Di indonesia, Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) menggunakan skala Intensitas Mercalli yang Dimodifikasi (Modified Mercalli Intensity/MMI) dalam menghitung Skala Intensitas Gempa (SIG), karena lebih akurat dalam menentukan kekuatan gempa, berdasarkan skala kerusakan, pergerakan lempeng/sesar, titik episentrum gempa, titik hiposentrum dan kedalaman gempa. Dalam menentukan intensitas gempa dan memutuskan potensi tsunami, BMKG membutuhkan waktu 10 menit setelah kejadian gempa utama. Sistem seperti ini juga dipakai oleh lembaga United States Geological Survey (USGS) dan Japan Meteorological Agency (JMA). Tentu dengan mengenal tentang Skala Richter dan Skala Mercalli, kita bisa mengukur skala kekuatan gempa dan lebih bersiap menghadapi bencana yang sewaktu-waktu dengan melakukan latihan mitigasi bencana & mendesain bangunan tahan gempa.

Lapizan Ozon, sang tabir ultraviolet Bumi

Lapisan Ozon (Ozone Layer) adalah lapisan penyerap radiasi ultraviolet dari sinar matahari yang berada di bagian Stratosfer, berada pada ketinggian sekitar 15-35 kilometer (9,3 -21,7 mil) dengan konsentrasi 0,3 bagian per juta (part per million.ppm). Ditemukan pertama kali oleh fisikawan Perancis yaitu Charles Fabry dan Henri Buisson pada tahun 1913, saat mengamati bintik hitam Matahari yang radiasi ultraviolet menghilang di lapisan stratosfer pada spektrum 310 nanometer, yang hanya bisa diakibatkan oleh gas ozon (O₃). Menyusul kemudian, sekitar tahun 1928-1958,  G. M. B. Dobson menciptakan Dobsonmeter yang digunakan oleh seluruh stasiun meteorologi dunia dalam memantau lapisan ozon di stratosfer.

Lapisan Ozon dalam atmosfer Bumi
(Windy Community)

Lapisan Ozon tercipta dari persenyawaan unsur oksigen yang naik dan berkumpul di atmosfer pada ketinggian 20-40 kilometer (66.000-131.000 kaki) dengan konsentrasi sekitar 2-8 bagian per juta dan memiliki ketebalan 3 milimeter (1⁄8 inchi) dalam keadaan atmosfer bertekanan diatas permukaan air laut. Sepasang atom oksigen (O) yang tercepat akibat radiasi ultraviolet (ℎν_uv ) di atmosfer kemudian menyatu kembali dengan senyawa oksigen (O₂) dan menjadi gas ozon (O₃). Proses siklus lapisan Ozon ini pertama kali dideskjripsikan oleh  Sydney Chapman, fisikawan Inggris pada tahun 1930.

Siklus Lapisan Ozon
(NASA)

Walau tipis, namun Lapisan Ozon memiliki peran sangat penting bagi kehidupan di Bumi, yaitu menyerap radiasi ultraviolet langsung dari sinar matahari. Sebelum diserap oleh Lapisan Ozon, sinar UV dalam ruang hampa udara yang memiliki panjang gelombang 0–100 nanometer. Kemudian, jenis sinar UV berdasarkan panjang gelombang, yaitu  UV-A (315–400 nanometer) yang paling aman dan diserap oleh tanah,  UV-B (280–315 nanometer) yang mengandung vitamin D, ditangkis sebagian oleh Lapisan Ozon & diserap oleh tanah, dan UV-C (100–280 nanometer), yang paling berbahaya yang ditangkis seluruhnya oleh Lapisan Ozon bersama dioksigen di ketinggian 35 kilometer (115.000 kaki). Lapisan Ozon mampu menyerap sekitar 200-310 nanometer, dengan penyerapan maksimal hingga 250 nanometer, memiliki tingkat keefektifan hingga 350.000.000 kali dibandingkan permukaan Bumi. Ketebalan ozon yang berada di garis khatulistiwa mengalir menuju lintang lebih tinggi dan menimbulkan fenomena Lubang Ozon di kawasan Kutub Utara dan Kutub Selatan.

Spektrum Ultraviolet yang diserap oleh Lapisan Ozon
(NASA)

Namun, seiring perkembangan industri, fenomena Lubang Ozon mengalami pelebaran dan di beberapa kawasan mengalami penipisan Ozon, akibat penggunaan senyawa  nitrit oksida (NO), nitrogen oksida (N₂O), hidroksil (OH), atom klorin (Cl), dan atom bromin (Br), yang sering ditemukan pada gas buang industri dan penggunaan pestisida kimia di kawasan pertanian. Selain itu, emisi gas  klorofluorokarbon (CFC) dan bromofluorokarbon yang terkandung dalam gas freon dalam pendingin ruangan juga menyumbang penipisan dan pelebaran Lubang Ozon. Tercatat, Lubang Ozon di Kutub Selatan melebar hingga seluas 21.200.000 kilometer persegi, di Tibet melebar seluas 2.500.000 kilometer persegi dan lapisan Ozon di Kutub Utara sudah menghilang sejak tahun 2011. Penipisan dan pelebaran Lubang Ozon memicu terjadinya pemanasan global.

Lubang Ozon diatas Antartika pada 13 September 2019
(NASA)

Untuk meningkatkan kesadaran akan perlindungan Lapisan Ozon, sejak tanggal 19 Desember 2000, UN General Assembly menetapkan sebagai Hari Perlindungan Lapisan Ozon Sedunia (International Day for the Preservation of the Ozone Layer) berdasarkan Protokol Montreal, yang ditandatangani oleh 197 negara pada tanggal 26 Agustus 1987. Keberadaan lapisan Ozon bisa kita jaga dengan mengendalikan penggunaan bahan kimia pengurai ozon, mengupayakan hemat energi, melakukan reboisasi hutan dan mengurangi polusi udara. Tanpa adanya Ozon, kehidupan Bumi terancam. 

Hutan Amazon, sang paru-paru dunia

Hutan Amazon atau Amazon atau Amazonia adalah wilayah hutan hujan tropis yang memiliki luas mencapai 5.500.000 kilometer persegi (2.100.000 mil persegi), yang terletak diatas cekungan seluas 7.000.000 kilometer persegi (2.700.000 mil persegi) dengan rincian 58,4%, berada di Brazil, Peru dengan 12,8%, Bolivia dengan 7,7%, Kolombia dengan 7,1%, Venezuela dengan 6,1%, Guyana dengan 3,1%, Suriname dengan 2,5%, Guyana Perancis dengan 1,4%, dan Ekuador dengan 1%. Penamaannya diambil dari legenda suku pejuang wanita Yunani dalam epos yang ditulis Herodotus, yang diberikan oleh Francisco de Orellana, penjelajah Spanyol, saat melihat kaum wanita dari suku pedalaman ikut berperang dalam konflik antar suku.

Sungai Amazon yang membelah Hutan Amazon
(Jorge.kike.medina /Wikimedia Commons)

Hutan Amazon sudah muncul sejak 56.000.000 tahun yang lalu di masa Eosen di periode awal masa Kenozoikum. Diduga, hutan hujan terbesar di dunia ini muncul akibat tanah subur pasca-tumbukan asteroid di Chicxulub, Semenanjung Yukatan, Meksiko pada 65.000.000 tahun yang lalu dan menghangatnya suhu Bumi di masa Paleogen. Pada masa Mezosoikum, wilayah basin Amazon adalah sabana. Selain itu, pergerakan lempeng tektonik di Busur Purus membuat aliran sungai berubah dari barat menjadi ke timur, bermuara ke Samudera Atlantik. Pertama kali dihuni oleh manusia pada 11.200 tahun yang lalu di akhir Zaman Es, kemudian peradaban di Amazon pertama kali muncul pada 1250 Sebelum Masehi. Kini, wilayah cekungan Amazon dihuni oleh 33.000.000 jiwa yang tersebar di delapan negara, dengan tingkat kepadatan mencapai 0,2 jiwa per kilometer persegi. Diperkirakan ada 100 klan suku terpencil di pedalaman Amazon, yang belum didata oleh Pemerintah setempat.

Peta Hutan Amazon (garis putih) dan Cekungan Amanzon (garis biru)
(Aymatth2/Wikimedia Commons)

Hutan Amazon merupakan habitat bagi 2.500.000 spesies serangga, 10.000-40.000 spesies tanaman, 2200 spesies ikan, 1294 spesies burung, 427 spesies mamalia, 428 spesies amfibi, 378 spesies reptil dan 96,660-128,843 spesies invertebrata, yang sudah didata secara ilmiah. Kemungkinan jumlah spesies yang ada di Hutan Amazon semakin bertambah, karena digunakan sebagai pusat studi alam oleh ilmuwan di seluruh dunia. Terdapat spesies endemik di Hutan Amazon seperti Jaguar (Panthera onca), Anakonda (Eunectes murinus), Belut Listrik (Electrophorus electricus), Buaya Caiman (Melanosuchus niger), Katak Panah Beracun (Ameerega altamazonica), Kelelawar Vampir (Desmodus rufus), ikan Piranha (Pygocentrus nattereri), Pirarucu (Arapaima gigas), Candiru (Vandellia cirrhosa), Katak Suriname (Pipa pipa) dan Semut Peluru (Paraponera clavata). Menjadi wilayah dengan keanekaragaman hayati terbesar di dunia, dan menjadi pemasok 30% bagi oksigen di atmosfer Bumi.

Jaguar (Panthera onca), spesies kucing besar endemik Amazon
(Charles J Sharp/ Sharp Photography)

Berdasarkan temuan pada tanggal 13 Agustus 2019, melalui pantauan dan penginderaan jarak jauh satelit CALIPSO milik NASA, ditemukan adanya interaksi antara Gurun Sahara dengan Hutan Amazon, berupa debu pasir yang berhembus dari cekungan Bodélé, barat Chad, yang melintasi 2600 kilometer Samudera Atlantik menuju ke lintang 35 derajat dimana ada 27.700.00 ton (15%) jatuh ke kawasan Hutan Amazon (22.00.000 ton mengandung fosfor). Begitu pula sebaliknya, yaitu asap dan abu bekas terbakarnya Hutan Amazon berhembus ke Gurun Sahara dan menyuburkan wilayah gurun terluas di dunia tersebut. Menjadi bukti adanya interaksi antar biomassa terbesar dan terluas di dunia.

Hembusan debu pasir dari Gurun Sahara ke Hutan Amazon,
pada musim  dingin (DJF), semi (MAM), panas (JJA), dan gugur (SON)
(Anne E. Barkley dkk, 2019)

Hembusan abu kebakaran Hutan Amazon ke Gurun Sahara,
pada musim  dingin (DJF), semi (MAM), panas (JJA), dan gugur (SON)
(Anne E. Barkley dkk, 2019)

Namun, Hutan Amazon keberadaannya semakin terancam akibat perambahan hutan yang mencapai  20–25% atau sekitar 415.000-587.000 kilometer persegi (160,000-227,000 mil persegi) dan kebakaran hutan yang melahap hampir 88% yang terjadi pada 14 hari ini, sejak tanggal 28 Agustus 2019. Untuk meningkatkan kesadaran masyarakat untuk menjaga dan melestarikan hutan Amazon, tiap tanggal 5 September diperingati sebagai Hari Hutan Hujan Amazon (Amazon Rainforest Day). Sementara Uni Eropa membuat pakta European Union–Mercosur Free Trade Agreement dengan delapan negara di cekungan Amazon untuk melindungi keanekaragaman hayati dan plasma nutfah di hutan hujan terbesar di dunia dari bahaya perdagangan flora-fauna ilegal. Tanpa kehadiran Hutan Amazon tentu akan mempengaruhi iklim dunia secara signifikan dan berpengaruh pada peradaban manusia.

Apa itu Volcanic Explosivity Index?

Indonesia memiliki 127 buah gunung api yang aktif dan setiap saat dipantau oleh Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) menggunakan instrumen canggih. Selema 100 tahun ini, Indonesia mengalami tiga kali letusan gunung dahsyat yaitu letusan Samalas di Lombok, Sunda Kecil pada tahunh 1257, letusan Tambora di Sumbawa, Sunda Kecil pada tahun 1815, dan letusan Krakatau di Selat Sunda pada tahun 1883. Letusan Samalas 1257 dan Lerusan Tambora 1815 memiliki skala letusan VEI 7, sementara Letusan Krakatau 1883 memiliki skala VEI 6. Apakah skala Volcanic Explosivity Index (VEI) itu? Merupakan skala letusan gunung api berdasarkan volume produk letusan, tinggi kolam letusan, dan observasi kualitatif (berkisar kekuatan & durasi letusan), diperkenalkan oleh Chris Newhall dari US Geological Survey dan Steve Self dari Universitas Hawaii pada tahun 1982 sebagai satuan pengukuran letusan gunungapi.

Kolom abu vulkanik Gunung Redoubt, Semenanjung Kenan, Alaska, pada tanggal 21 April 1990, berada dalam skala VEI 3
(R. Clucas)

Skala VEI memiliki angka dari 0 hingga 8, dimana skala 1 lebih kuat sepuluh kali lipat dari skala 0, yang merupakan letusan non-eksplosif yang memuntahkan material vulkanik kurang dari 10.000 meter kubik dan kekuatan ledakan setara dengan 10 kali ledakan bom Hiroshima-Nagasaki atau 10.000.000 ton TNT, sedangkan skala 8 merupakan skala letusan tertinggi yang memuntahkan material vulkanik mencapai 1.000.000.000.000 meter kubik dengan tinggi kolom letusan lebih dari 25 kilometer dan kekuatan setara 100.000.000 kali ledakan bom atom Hiroshima-Nagasaki. Setiap interval skala menggambarkan peningkatan kriteria letusan. Untuk selengkapnya, bisa dilihat dalam tabel dibawah ini.

Tabel olcanic Explosivity Index (VEI)
(Wikimedia Commons)

Dalam studi yang dilakukan oleh Smithsonian Institution melalui Global Volcanism Program, mencatat ada  7,742 letusan gunung api yang terjadi selama kurun waktu 11.700 tahun di masa Holosen, dimana ada 49% letusan gunung berada dalam skala VEI ≤ 2, dan 90% berada dalam skala VEI ≤ 3. Diperkirakan terdapat 40 letusan dengan skala VEI 8 dalam jangka waktu 132.000.000 tahun dan 30 letusan dengan skala VEI 8 dalam jangka waktu 30.000.000 tahun ini. Hingga kini tercatat ada 60 letusan dengan skala VEI 8 yang sudah tercatat dan teridentifikasi.

Perbandingan letusan dalam skala VEI
(Geology.com)

Tiap hari diperkirakan terdapat letusan dengan skala VEI 0 dan VEI 1, sementara letusan VEI 2 tejadi sepuluh kali dalam setahun, letusan VEI 3 terjadi beberapa kali dalam setahun, letusan VEi 4 terjadi sepuluh kali dalam satu dekade, letusan VEI 5 terjadi sekali dalam satu dekade, letusan VEI 6 terjadi beberapa kali dalam satu abad, letusan VEI 7 terjadi beberapa kali dalam satu milenium dan letusan VEi 8 terjadi dua kali dalam jangka waktu 100.000 tahun. Perbedaan interval letusan ini karena perbedaan tiap gunung api dalam mengisi dapur magma.

Namun, perhitungan skala VEI memiliki keterbatasan yaitu tidak bisa menghitung kekuatan letusan purba lebih dari 132.000.000 tahun, kecuali letusan Trappa Siberia di Russia, yang terjadi pada 250.000.000 tahun yang lalu dan letusan Trappa Dekan di India yang terjadi pada 65.000.000 tahun, karena ditemukan lapisan deposit vulkanik cukup tebal pada lapisan tanah.

Amukan Krakatau 1883

Pada bulan Agustus, tidak hanya letusan Vesuvius pada tanggal 24 Agustus 79 Masehi di Naples, Italia, yang diperingati sebagai letusan terdahsyat dalam sejarah Eropa. Namun juga diperingati letusan Krakatu pada tanggal 27 Agustus 1883 di Selat Sunda, Hindia Belanda (sekarang Indonesia) sebagai salah satu terdahsyat di abad modern, melebihi Vesuvius. Bahkan kedahsyatan letusan Krakatau pada tahun 1883 tersiar cepat ke seluruh penjuru dunia berkat teknologi telegraf elektronik yang berbasis kabel bawah laut. Letusan Krakatau 1993 juga me-revolusi dan memperbarui ilmu vulkanologi yang digunakan saat ini.

Illustrasi letusan Krakatau 1883
(Parker & Coward, Britain/Wikimedia Commons)

Setelah tertidur lebih dari 1300 tahun, tahapan erupsi Krakatau dimulai dari gemuruh dan getaran intensif pada tahun 1882, hingga membuat Kerajaan Belanda mengutus Roger Veerbek, ahli geologi, untuk mengamati, memantau dan melaporkan aktivitas gunung api di Selat Sunda tersebut ke Kerajaan Belanda dan Pemerintah Hindia Belanda. Dimulai pada tanggal 20 Mei 1883, puncak Perboewatan di gunung Krakatau meletus freatik dengan ketinggian kolom abu mencapai 6 kilometer dan suara letusannya terdengar hingga Batavia (sekarang Jakarta) sejauh 160 kilometer. Kemudian aktivitas vulkanik Krakatau mereda di akhir Mei 1883. Kemudian erupsi Krakatau muncul lagi pada tanggal 16-24 Juni 1883, berasal dari terbentuknya kawah baru di puncak Danan dan Perboewatan. Kemudian pada tanggal 11 Agustus 1883, Kapten  H. J. G. Ferzenaar, ahli topografi Belanda mengunjungi pulau Krakatau saat terjadi tiga letusan freatomagmatik Krakatau dari puncak Danan yang mengeluarkan abu vulkanik setebal 50 centimeter. Ironisnya, tanpa mempedulikan bahaya erupsi, kondisi Krakatau malah dimanfaatkan para pengusaha Belanda maupun Pribumi untuk melakukan tur wisata menggunakan kapal.

Peta Kepulauan Krakatau dan tiga puncak utama Krakatau, 1883
(ChrisDHDR/Wikimedia Commons)

Pada tanggal 25 Agustus 1883, Krakatau meletus intensif tanpa henti seharian. Kemudian pada pukul 13.00, tanggal 26 Agustus 1883, Krakatau memasuki fase magmatik. Menyusul pada pukul 14.00, kolom abu vulkanik muncul dari Krakatau setinggi 27 kilometer, dan kapal yang beroperasi dalam radius 20 kilometer dari Krakatau melaporkan hujan abu dengan ketebalan 10 centimeter menghujani dek kapal. Menyusul kemudian, pada pukul 18.00-19.00, tsunami kecil setinggi menghantam pesisir Selat Sunda dalam radius 40 kilometer dari puncak Krakatau. Tidak diketahui pasti berapa jumlah korban gelombang pertama letusan Krakatau ini. Kapal di sekitar Kepulauan Krakatau merasakan hujan abu panas yang lebat, aroma gas belerang yang menyengat dan Bulan berwarna biru saat malam hari. Sementara penduduk pesisir Selat Sunda menemukan banyak batu apung yang terbawa menuju pantai, ukurannya sebesar telapak tangan orang dewasa. Banyaknya ikan dan batu apung yang terdampar membuat masyarakat pribumi yang belum terdidik berbondong-bondong menuju pantai, tanpa menghiraukan bencana yang mengintai sesudahnya.

Rupa Kepulauan Krakatau, sebelum dan sesudah letusan 1883
(Morn/Wikimedia Commons)

Puncaknya pada tanggal 27 Agustus 1883, tercatat ada empar letusan yang menjadi letusan utama Krakatau, yaitu pada pukul 05.30, puncak Perboewatan meletus dan menyebabkan tsunami setinggi 30 meter yang menghantam pelabuhan dan pesisir Teluk Betung (sekarang Bandar Lampung). Menyusul kemudian pada pukul 06.44, puncak Danan meletus dan menyebabkan tsunami yang menghantam di sisi barat dan timur Krakatau. Kemudian pada letusan ketiga, pukul 10.02, terdengar sangat keras hingga sejauh 3.110 kilometer di Perth, Australia dan 4.800 kilometer di Pulau Rodriguez, dekat Mauritius, Afrika. Letusan puncak Rakata yang menjadi puncak letusan Krakatau terjadi pada pukul 10,41, yang meruntuhkan tubuh gunung tersebut, hingga menciptakan tsunami setinggi 46 meter, yang menghantam pesisir Selat Sunda, disertai dengan kolom abu setinggi 36 kilometer membuat langit gelap hingga radius 244 kilometer dari puncak Krakatau dan awan panas yang mengarah ke Katimbang (sekarang Rajabasa, Lampung) sejauh 30 kilometer. Bahkan efek tidal tsunami Krakatau 1883 hingga sampai ke Selat Inggris di benua Eropa. Letusan Krakatau berakhir pada tanggal 28 Agustus 1883, hanya memuntahkan lumpur hingga Oktober 1883. 

Lukisan langit jingga di Eropa, 1888
(Houghton Library/Wikimedia Commons)

Berdasarkan catatan Roger Veerbek dan diary para penyintas bencana tersebut, para ahli vulkanologi memperkirakan letusan Krakatau 1883 bertipe Ultra Plinian, memiliki skala VEI 6, dengan daya ledakan setara 200 megaton TNT atau 1.000.000 kali lipat bom Hiroshima-Nagasaki atau empat kali lipat Tsar Bomba. Suara letusan Krakatau 1883 diperkitakan mencapai 180 desibel dalam jarak 160 kilometer dan 310 desibel dalam jarak 5000 kilometer membuat tuli siapapun yang ada dalam jarak 16 kilometer dan pelaut dalam jarak 64 kilometer dari puncak Krakatau. Gelombang tekanan gas yang tercatat oleh gasometer di Batavia, sejauh 160 kilometer dari puncak Krakatau mencapai angka 8,5 kilopascals, hembusan anginnya mencapai kecepatan 1.086 kilometer/jam (675 meter/jam). Barometer seluruh dunia mencatat kenaikan tekanan udara sebesar tujuh kali lipat selama lima hari periode erupsi, atau empat kali bolak-balik dari dan ke Krakatau. Memuntahkan 20.000.000 material vulkanik per menit hingga mencapai ketinggian 80 kilometer dan menurunkan suhu hingga 1.2°C selaam lima tahun. Hanya menyisakan 30% sisa gunung Krakatau berwujud kaldera bawah air dengan timbunan material vulkanik di dasar laut Selat Sunda mencapai 18–21 kilometer kubik menyebar dengan luas mencapai 1.100.000 kilometer persegi pada kedalaman sekitar 30–40 meter. Salah satu letusan gunung api terdahsyat yang tercatat di abad modern. Menjadi inspirasi karya seni seperti lukisan The Scream karya Edvard Munch yang dilukis pada tahun 1883-1884 saat langit Eropa berwarna jingga.

Lukisan The Scream, 1893
(National Gallery of Norway/Wikimedia Commons)

Pemerintah Hindia Belanda mencatat korban letusan Krakatau mencapai 36.417-36.600 jiwa,  termasuk 1000 jiwa di Katimbang dan 3000 jiwa di Pulau Sebesi, Verlaten (Sertung) & Lang (Panjang) yang tidak sempat melarikan diri. Merupakan bencana alam dengan jumlah korban jiwa terbanyak yang tercatat resmi di Indonesia, sebelum Gempa-Tsunami Aceh pada tahun 2004. Letusan Krakatau 1883 memukul telak perekonomian Hindia Belanda selama lima tahun, akibat kegagalan panen dan infrastruktur yang hancur. Memicu pemberontakan petani Banten pada tahun 1888. Setelah tertidur selama 40 tahun lebih, pada tahun 1927, muncul letusan lumpur dari kaldera Krakatau, yang kemudian tumbuh menjadi Gunung Rakata atau Anak Krakatau, yang memiliki kecepatan tumbuh 50 centimeter per tahun. Kini pada tahun 2019 atau 136 tahun letusan Krakatau 1883, Gunung Anak Krakatau memiliki ketinggian 813 meter di atas permukaan laut.

Freatik, Freatomagmatik dan Magmatik

Pada tanggal 24 Agustus tahun 79, gunung Vesuvius di Naples, Italia meletus hebat melepaskan material vulkanik sebanyak 1.500.000 ton per detik dan abu vulkanik setinggi 33 kilometer (21 mil) ke langit, Letusan Vesuvius ini berada dalam skala Volcanic Eruption Index (VEI) 6 atau setara 100.000 kali ledakan bom atom Hiroshima-Nagasaki. Letusan terbesar di awal Masehi ini menewaskan sekitar 15.000-20.000 jiwa yang menjadi penghuni kota Pompeii dan Herculaneum karena gagal melakukan evakuasi saat erupsi gunung Vesuvius dimulai, akibat disertai oleh tsunami. Sekitar 1500 jenazah korban letusan Vesuvius ditemukan di area pusat kota Herculaneum dan Pompeii, beberapa diantaranya membatu. Plini Muda yang masih berusia 17 tahun saat itu, mencatat kejadian detik demi detik letusan Vesuvius dari pulau Caprala. Oleh ahli vulkanologi modern, nama Plini Muda diabadikan menjadi nama tipe letusan magmatik yaitu Plinian.

Lukisan Destruction of Pompeii and Herculaneum (1821)
(John Martin/Wikimedia Commons)

Dalam aktivitas gunung api, dikenal tiga kategori letusan yaitu: Freatik, Freatomagmatik dan Magmatik. Lihat di gambar dibawah ini dimana menunjukan tahap awal letusan (A) yang diawali dari konsentrasi air tanah (2) pada bagian puncak gunung (1) dipanaskan oleh magma yang mulai naik ke permukaan (5) dan meretakan sumbatan (4) serta kerak (3) di mulut kawah, yang merupakan sisa letusan di masa lalu, dan akhirnya terjadi letupan freatik (B) yang berlanjut pada letusan freatomagmatik dan magmatik (C). Mari kita bahas fase letusan gunung api ini.

Tahapan letusan gunung api
(Sudibyo, 2004)

Letusan Freatik terjadi akibat akumulasi uap air dan gas vulkanik yang membuka sumbatan di mulut kawah untuk memberi jalan pada magma yang sudah penuh didalam perut bumi. Letusan ini didominasi oleh material berupa uap air dan gas vulkanik, sementara debu, pasir dan kerikil menjadi komponen sekunder. Letusan freatik tidak memuntahkan magma segar dan memiliki intensitas yang kecil. Saat keluar dari lubang kawah, suhu material vulkanik memiliki suhu kurang dari 200°C, namun saat sudah berbaur dengan lingkungan luar, langsung menyesuaikan suhu lingkungan. Produk letusan berupa material dingin, dan relatif aman, karena berupa hujan abu ringan. Letusan freatik bisa menjadi pembuka fase aktivitas gunung api seperti Letusan Sinabung tahun 2010, atau berdiri sendiri seperti Letusan Kawah Sileri, di kompleks Dataran Tinggi Dieng tahun 2017, Letusan Merapi tahun 2018 dan Letusan Tangkuban Parahu tahun 2019.

Letusan Freatomagmatik terjadi saat pemanasan air tanah dan tekanan gas vulkanik makin brutal akibat magma segar yang makin naik ke mulut kawah. Hal ini menyebabkan letusan berupa pasir, kerikil dan material khas lainnya terlontar ke udara yang merupakan hasil pendinginan magma segar yang mengenai air tanah. Letusan Freatomagmatik memiliki intensitas yang lebih besar dan lebih berbahaya dari Letusan Freatik. Letusan ini biasanya menciptakan hujan abu yang lebat, disertai kerikil dan pasir. Letusan Freatomagmatik menyemburkan material panas yang berbahaya bila mengenai manusia dan bangunan, seperti yang terjadi pada puncak Perboewatan saat awal Letusan Krakatau di tahun 1883 dan Letusan Agung pada 21 November 2017.

Jenis letusan terakhir adalah Letusan Magmatik yang merupakan episode klimaks erupsi gunung api, yang memiliki dua jenis yaitu Eksplosif (Ledakan) dan Efusif (Leleran). Magmatik Eksplosif terjadi saat magma segar sudah keluar dan menyembur dari mulut kawah, disertai kolom asap yang tinggi, bergelora dan bergemuruh kencang. Umumnya melibatkan magma segar yang bersifat asam dan mengandung silikat. Pada saat kekuatan letusan eksplosif sudah tidak sanggup mempertahankan material vulkanik, maka akan membentuk Awan Panas Letusan (APL) yang turun menuruni lereng dan menyapu apapun yang dilewatinya. Hal ini terjadi pada Letusan Merapi tahun 2010, Letusan Kelud tahun 2014 dan Letusan Sangeang Api tahun 2014. Sementara letusan Magmatik Efusif terjadi karena magma segar bersifat basaltik yang lebih encer dan minim gas vulkanik. Cenderung menumpuk di lubang kawah dan membentuk kubah lava. Pasokan magma segar membuat kubah lava terus membesar dan tak stabil. Hal ini menyebabkan longsoran yang disebut Awan Panas Guguran (APG) dan leleran lava pijar, yang menuruni lereng dan menyapu apapun hingga jarak tertentu. Bisa disaksikan pada Letusan Kilauea di Kepulauan Hawaii pada tahun 2018.

Beberapa gunung api dapat mencapai puncak letusan magmatik dengan cepat bila memiliki magma yang kental, sementara beberapa gunung api, terutama yang berada di dasar lautan memiliki magma yang air sehingga biasanya hanya sampai letusan freatik atau freatomagmatik. Tahapan letusan dari perilaku gunung api ini menjadi tolok ukur lembaga kegunungapian dan vulkanologi seluruh dunia dalam menerapkan status rawan bencana. Tentu dengan kita mengenal tahapan letusan gunung api, kita semakin sadar bencana.

Geologi dan Keanekaragaman Hayati Indonesia

Indonesia merupakan negara yang kaya sumber daya alam dengan bentang alam yang indah  dan memukau. Tentu hal ini tidak bisa dilepaskan dari proses pembentukan pula-pulau di Indonesia selama jutaan tahun. Dimulai dari Kepulauan Maluku yang muncul duluan pada 200.000.000 tahun lalu sebagai dasar laut dangkal, yang terangkat menjadi daratan pada 66.000.000 tahun lalu. Menyusul kemudian, Kalimantan dan Papua yang menjadi bagian dari megabenua yaitu Eurasia dan Gondwana pada 150.000.000 tahun yang lalu. Lalu, Jawa, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, dan Sulawesi yang muncul sekitar 3.000.000-2.000.000 tahun lalu di Zaman Es, akibat tumbukan antara lempeng Indo-Australia, Eurasia, Filipina dan Pasifik, sehingga membentuk busur vulkanik, menyebabkan banyak gunung api aktif di Indonesia dan beberapa meletus besar, seperti Gunung Samalas 1258, Gunung Tambora 1815 dan Gunung Krakatau 1883. Posisi Indonesia yang dikelilingi oleh empat lempeng besar dunia menyebabkan rawan gempa dan tsunami, seperti Gempa Aceh 2004, Gempa Pangandaran 2007 dan Gempa Palu 2018.

Peta Negara Kesatuan Republik Indonesia
(Wikimedia Commons)

Walau menjadi kawasan rawan bencana di Asia Tenggara, namun Indonesia diberi kelimpahan tanah yang subur dan iklim yang hangat dengan sinar matahari sepanjang tahun, sehingga menciptakan keanekaragaman hayati yang kaya, unik dan melimpah. Letak Indonesia yang berada diantara benua Asia dan Australia, & diantara Samudera Hindia dan Samudera Pasifik, membuatnya menjadi surga bagi hewan Australasia untuk migrasi dan menetap di Indonesia, melalui Paparan Sunda dan Paparan Sahul. Di bagian barat Indonesia, tercatat ada 381 spesies mamalia (173 spesies endemik), 771 spesies burung, (146 spesies endemik), 449 spesies reptil dan amfibi dari 125 genera (248 spesies dan 24 genera endemik), 1000 spesies ikan (164 spesies endemik di Kalimantan & 24 spesies endemik di Sumatra). Sementara di bagian timur Indonesia, terdapat 223 spesies mamalia (126 spesies endemik), 650 spesies burung (265 spesies endemik), 222 spesies reptil dan amfibi (99 spesies endemik), 310 spesies ikan (75 spesies endemik) dan 82 spesies invertebrata (44 spesies endemik).

Komodo (Varanus komodoensis), maskot satwa nasional
(Markofjohnson/Wikimedia Commons)

Keberagaman eksositem di Indonesia, dari hutan bakau, hujan hutan tropis, padang sabana.stepa, hutan pegunungan dan salju abadi, membuatnya memiliki banyak spesies flora yang beragam, unik dan khas. Di bagian barat Indonesia, tercatat ada 25.000 spesies tumbuhan, dimana ada 15.000 tanaman endemik, dengan 2000 spesies Anggrek di Kalimantan dan 270 spesies Anggrek di Jawa. Terdapat 117 genera tanaman endemik di wilayah Paparan Sunda, 59 spesies bisa ditemukan di Kalimantan dan 17 genera tanaman endemik di Sumatra. Sementara di bagian tengah Indonesia, terdapat 10.000 spesies tanaman, dimana ada 1200 spesies dari 12 genera tanaman endemik. Kepulauan Maluku memiliki 300 tanaman endemik, dan Kepulauan Sunda Kecil memiliki 110 tanaman endemik. Lalu, di bagian timur Indonesia, tercatat ada 20.000-25.000 spesies tanaman, dimana ada 60%-80% merupakan spesies endemik.

Bunga bangkai (Amorphophallus titanum)
(Shubert Ciencia/Wikimedia Commons)

Namun keanekaragaman hayati yang kaya di Indonesia, mulai dimanfaatkan secara berlebihan dan tergerus oleh arus industrialisasi, tercatat hingga kini, 2.000.000 hektar hutan hujan tropis hilang setiap tahun akibat pembukaan lahan, alih fungsi lahan, penebangan liar dan pembakaran hutan, hingga ada 174 spesies tanaman yang terancam punah. Pada tahun 2003, ada 147 spesies mamalia, 114 spesies burung, 91 spesies ikan, 25 spesies primata dan 2 spesies invertebrata terancam punah, akibat perburuan liar, pencemaran limbah dan perdagangan satwa illegal. Untuk melindungi flora-fauna khas Indonesia, Pemerintah membentuk 50 buah taman nasional, dimana ada enam taman nasional yang berstatus Situs Warisan Dunia UNESCO dan tiga lahan gambut yang dilindungi oleh Konvensi Ramsar.

Orangutan (Pongo pygmaeus), primata besar di Indonesia yang terancam punah
(Dave59/Wikimedia Commons)

Tanpa ada kerjasama dan sinergi antara Pemerintah Indonesia dengan masyarakat tentu kesadaran akan bencana dan konservasi alam tidak akan berjalan mulus. Untuk itu mari kita jaga dan lestarikan flora-fauna khas Indonesia, dan rawat serta pelihara lingkungan hidup di Indonesia agar anak-cucu kita kelak bisa tetap menikmati alam dan mengamati flora-fauna khas Indonesia.