Studi baru akan membantu memprediksi letusan gunung berapi dengan lebih baik

Terlepas dari semua kemajuan teknis, letusan gunung berapi masih sulit diprediksi. Para ilmuwan dapat menafsirkan sinyal seperti tekanan yang lebih tinggi di dalam ruangan, gas yang lebih tinggi dan uap air. Namun mengetahui sebelumnya kapan gunung berapi akan meletus sebenarnya tidak mungkin. Bahkan untuk gunung berapi yang dipantau secara ketat.

Ahli geologi dan geofisika yang dipimpin oleh Luca Carici, Profesor Ilmu Bumi di Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Swiss UNIGESekarang, mereka telah mempelajari dengan tepat apa yang menyebabkan gunung berapi meletus. Antara lain, mereka ingin menemukan jawaban atas pertanyaan mengapa beberapa gunung berapi meletus secara teratur sementara yang lain tetap tidak aktif selama ribuan tahun.

Magma saja tidak cukup

Para peneliti mempelajari termomekanik proses vulkanik di kedalaman dan penyebaran magma ke permukaan. Ternyata sebagian besar magma yang naik dari kedalaman tidak menyebabkan letusan gunung berapi. Para ilmuwan juga menemukan bahwa gunung berapi purba lebih jarang meletus. Tetapi ketika itu terjadi, ukurannya jauh lebih besar dan juga jauh lebih berbahaya.

“Selama perjalanannya, magma dapat terperangkap dalam reservoir di kerak bumi, di mana ia dapat tetap stagnan selama ribuan tahun dan mungkin tidak akan pernah meletus,” jelas Meredith Townsend, seorang peneliti di Divisi Ilmu Bumi dari Divisi Ilmu Bumi. Universitas Oregon. Saya fokus menghitung tekanan yang dibutuhkan untuk membuat magma naik ke permukaan.

Eleonora Rivalta, peneliti di Pusat Penelitian Geosains Potsdam dan Universitas Bologna, mempelajari penyebaran magma saat naik ke permukaan. “Jika cukup cair – artinya tidak memiliki banyak kristal – magma bisa naik dengan sangat cepat,” katanya. Tetapi jika magma mengkristal lebih dari 50 persen, itu bisa menjadi sangat lengket. Kemudian perjalanan ke permukaan berhenti. Selain itu, magma dapat mengambil jalur yang berbeda. Secara vertikal, horizontal, atau diagonal, Luca Carricci menjelaskan. Spesialisasinya adalah kimia magma. Ini memberikan informasi penting tentang keadaan magma sebelum letusan gunung berapi.

Interpretasi sinyal arloji

“Kimia magma dan kristal yang dikandungnya memberikan informasi penting tentang urutan peristiwa yang mengarah ke letusan gunung berapi, yang penting untuk meningkatkan interpretasi sinyal pemantauan dari gunung berapi aktif dan untuk memprediksi letusan.”

Atsuko Nameki dari Jepang, seorang peneliti di Graduate School of Environmental Studies at Universitas Nagoya, adalah bagian dari tim yang bertanggung jawab untuk menganalisis penyebab eksternal ledakan, seperti gempa bumi, pasang surut, atau hujan. “Ini saja tidak bisa menyebabkan letusan. Magma harus siap dan menunggu pemicunya.” Agar letusan gunung berapi terjadi, kata Luca Carici, beberapa syarat harus dipenuhi secara bersamaan. Magma yang mengandung kurang dari 50 persen kristal harus disimpan dalam tangki, yang pada gilirannya harus memiliki tekanan yang berlebihan. Tekanan berlebih ini dapat disebabkan, misalnya, oleh gempa bumi atau lebih banyak magma yang mengalir. Tetapi bahkan jika tekanan itu naik ke titik di mana magma bisa naik, tidak ada jaminan bahwa letusan gunung berapi akan terjadi.

Era gunung berapi yang menarik

Analisis para peneliti menunjukkan bagaimana gunung berapi dapat berubah dari waktu ke waktu. “Ketika gunung berapi mulai aktif, reservoirnya sangat kecil dan kerak di sekitarnya relatif dingin. Hal ini menyebabkan banyak letusan yang sering tetapi kecil dan cukup dapat diprediksi,” jelas Luca Carici. Dia mengatakan bahwa reservoir di gunung berapi purba lebih besar dan batuan di sekitarnya lebih panas. “Ketika magma baru disuntikkan, itu tidak menciptakan tekanan berlebihan karena batuan di sekitar reservoir berubah bentuk dan pertumbuhan terus berlanjut,” kata ahli geologi itu.

Sebagai contoh, ia mengutip Mt. Saint Helens, yang pertama kali meletus 40.000 tahun yang lalu. Letusan terakhir pada tahun 2008 kecil dan tidak berbahaya. Tuba di Indonesia benar-benar berbeda. Sekitar 1,2 juta tahun yang lalu, gunung berapi ini pertama kali meletus dengan letusan dahsyat. Letusan terakhir 74.000 tahun yang lalu adalah bencana besar. Saat itu, area di sekitar gunung berapi itu benar-benar hancur. Letusan memiliki dampak global pada iklim.

Akhirnya, penumpukan magma dalam jumlah besar akan menyebabkan letusan gunung berapi yang besar, kata Karicci. Juga sangat sulit untuk mendeteksi sinyal peringatan karena suhu tinggi mengurangi kegempaan dan interaksi antara gas dan magma mengubah komposisinya. Hal ini membuat sulit untuk memahami apa yang terjadi di bawahnya. Dia mengatakan bahwa semakin banyak magma yang terakumulasi, semakin cepat usia gunung berapi.

1500 gunung berapi aktif

Usia gunung berapi dapat ditentukan dengan menganalisis zirkon di batu. Ahli geologi dapat memahami tahap gunung berapi dengan menentukan usianya. Para ilmuwan berharap mereka dapat membantu meningkatkan model proses vulkanik. Saat ini ada 1.500 gunung berapi aktif. Sekitar 50 meletus setiap tahun. Mengetahui apakah penduduk harus dievakuasi atau tidak sangat penting. Kami berharap penelitian kami dapat membantu mengurangi efek berbahaya dari aktivitas gunung berapi pada masyarakat kita, “kata Luca Carici. Ia berharap hasil studi terbaru tentang gunung berapi yang telah dipelajari dalam skala besar akan diuji, “seperti yang di Italia, Amerika Serikat dan Jepang, dan diterapkan pada gunung berapi.” Lainnya yang datanya kurang, seperti Indonesia atau Amerika Selatan.”

Hasil penelitian tersebut dipublikasikan di Ulasan Alam Bumi dan Lingkungan.

Juga menarik:

Analisis gempa yang lebih baik berkat kecerdasan buatan
Saat bumi bergetar, ISAAC meredam getaran