Magma “Kue Panekuk” di Bawah Danau TobaLava dalam jumlah besar yang dihasilkan selama proses super erupsi terakumulasi

selama lebih dari jutaan tahun sebelum akhirnya akan terbentuk pada kerak bumi. Reservoir ini terdiri dari magma yang mengintrusi ke dalam kerak dalam bentuk lapisan-lapisan horisontal, terlampar pada bagian atas tiap lapisan satu dengan lainnya, seperti tumpukan kue panekuk.

gambart 1. kaldera Toba yang telah berkembang menjadi sebuah danau. Danau ini tercipta pasca supererupsi 74.000 tahun yang lalu. Dampak terbesar dari supererupsi ini adalah perubahan iklim dan

lingkungan. Beberapa sumber menyebutkan populasi manusia waktu itu sempat menurun drastis akibat perubahan global yang ditimbulkannya

Sebuah tim geosains dari Novosibirsk, Paris, dan Postsdam mencoba mencari jawaban dari masalah dalam ilmu kebumian ini. Para ahli kebumian mencoba mencari jawaban dari manakah asal material dalam jumlah besar yang diinjeksikan dari kaldera raksasa selama super erupsi berlangsung sesungguhnya terbentuk. Pada kasus ini bukan soal ukuran erupsi vulkanik yg besar dari gunung Pinatubo dan St. Helens, namun di sini kita lebih fokus pada suatu peristiwa mahadahsyat: kaldera Toba pada zona subduksi Sumatra di Indonesia yang terbentuk dari satu erupsi vulkanik paling dahsyat dalam sejarah bumi masa kini, sekitar 74.000 tahun lalu. Erupsi tersebut memuntahkan 2.800 km2 material vulkanik dengan dampak perubahan terhadap iklim dan lingkungan yang lalu mengalami perubahan dramatis. Setelah peristiwa tersebut terbentuklah danau Toba yang memiliki panjang 80 km. Para ilmuwan tertarik untuk menemukan: bagaimana bisa material eruptible dalam jumlah besar mampu membentuk misalnya sebuah super vulkano yang terakumulasi pada kerak bumi? Apakah kejadian ini hanya terjadi sekali dalam seribu tahun lalu atau dapat terulang kembali?

gambar 2. diagram yang menunjukkan struktur bagian dalam dari kaldera Toba. Terlihat kumpulan sill (intrusi atau magma yang menerobos kerak bumi dengan orientasi horisontal atau memotong perlapisan kerak

bumi) yang berlapis-lapis seperti ‘kue panekuk’ yang dianalogikan oleh para peneliti(sumber:livescience.com)

Ahli kebumian dari GFZ (Pusat penelitian Jerman untuk Geosains) berhasil memasang sebuah jaringan seismometer pada daerah sekitar Toba untuk mengungkap pertanyaan-pertanyaan tersebut lalu menginformasikan data penyelidkan pada semua ahli kebumian yang berpartisipasi melalui arsip data GEOFON. Ahli kebumian GFZ, Christoph Sens-Schonfelder, salah seorang dari tim studi kasus menjelaskan: “dengan sebuah metode seismologi kita akan mampu untuk menginvestigasi struktur dalam dari reservoir magma di bawah kaldera Toba. Kami menemukan bahwa bagian tengah dari kerak di bawah supervolkano Toba memiliki bentuk yang berlapis-lapis secara horizontal”. Jawaban atas pertanyaan kami semula kemudian dapat ditemukan dalam struktur reserrvoir. Di tempat ini, pada kedalaman 7 km pada kerak bumi akan dijumpai struktur yang terdiri atas banyak intrusi magma yang umumnya berlapis secara horizontal dan masih menyimpan material cair.

Teknik baru dalam seismologisTelah diperkirakan bahwa magma dalam jumlah besar yang terinjeksi selama erupsi

supervulkano secara perlahan telah terakumulasi selama lebih dari beberapa juta tahun dengan bentuk sebagai hasil perubahan posisi tubuh intrusi. Hal ini sekarang dapat dipastikan melalui hasil perhitungan di lapangan. Para ahli kebumian GFZ menggunakan metode seismologis yang baru dalam pengukuran ini. Periode selama lebih dari 6 bulan ini mereka telah merekam getaran seismik sekitar area, getaran alami yang biasanya dianggap sebagai sinyal-sinyal pengganggu. Dengan sebuah pendekatan statistik para ilmuwan menganalisis data dan menemukan bahwa kecepatan gelombang seismik di bawah Toba bergantung pada arah pemotongan gelombang pada kerak bumi. Di atas kedalaman 7 km deposit dari erupsi terakhir membentuk sebuah zona dengan kecepatan yang rendah. Di bawah kedalaman ini anisotropi seismik disebabkan oleh intrusi yang berlapis-lapis secara horizontal yang membentuk struktur reservoir seperti sebuah tumpukan kue panekuk. Hasil intepretasi ini berdasarkan data seismik.

SupervulkanoTidak hanya di Indonesia, namun juga di beberapa tempat di dunia terdapat

supervulkano yang serupa, yang mengalami erupsi setiap beberapa ribu tahun sekali tetapi dalam skala erupsi gigantik. Karena ukurannya gunung-gunungapi tersebut tidak membentuk tubuh gunung melainkan menghasilkan rupa dengan kawah raksasa yang terbentuk selama erupsi, yakni kaldera. Beberapa supervulkano lain yang dikenal adalah area taman nasional

Yellow Stone, gunung-gunungapi di Andes, dan kaldera danau Taupo di Selandia Baru. studi hari ini membantu untuk memahami lebih baik tentang proses dinamika gunungapi yang menuju pada pemahaman supererupsi.

gambar 3.Perbandingan material erupsi yang dihasilkan oleh supervulknao dunia. Supervulkano Toba menduduki peringkat paling atas

(sumber:coolgeography.co.uk)

Referensi:

K. Jaxybulatov, N. M. Shapiro, I. Koulakov, A. Mordret, M. Landes, C. Sens-Schonfelder. Sebuah komplek sill magmatis besar di bawah kaldera Toba. Ilmu pengetahuan, 2014:346 (6209);617 DOI:10.1126/science.1258582

Catatan: artikel di atas berdasarkan pada materi yang diberikan oleh Helmholtz Centre Postdam-GFZ Pusat Penelitian Jerman untuk Geosains.

Diterjemahkan dari : www.geologypage.com