Gunung Berapi Bawah Laut Berikan Petunjuk Sebelum Letusan

Oleh Charles Q. Choi, OurAmazingPlanet Contributor | LiveScience.com

Sebuah gunung berapi bawah laut memberikan sinyal yang jelas sebelum meletus tahun lalu. Temuan ini, menurut para peneliti, dapat membantu memperkirakan letusan di masa depan.

Sekitar tiga perempat letusan gunung berapi di bumi terjadi di bawah laut. Tetapi mereka sulit dideteksi karena lokasinya yang terendam lautan.

Kini robot submersibles (robot penyelam untuk penelitian) dan sejumlah instrumen ilmiah lainnya dapat membantu para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang gunung berapi misterius tersebut. Temuan mereka dapat menuntun pada peramalan jangka pendek untuk letusan bawah laut di masa depan.

Petunjuk letusan
Para peneliti berkonsentrasi pada Axial Seamount, sebuah gunung berapi bawah laut yang berada sekitar 400 kilometer lepas pantai Oregon. Gunung berapi ini, yang terletak lebih dari 1.500
meter di bawah permukaan air, meletus pada 6 April 2011.

"Axial Seamount memiliki keunikan karena merupakan salah satu dari sedikit tempat di dunia yang memiliki catatan pemantauan jangka panjang dari gunung berapi bawah laut, dan kami sekarang dapat membuat sebuah pola," kata seorang peneliti Bill Chadwick, seorang ahli geologi di Oregon State University di Newport.

Para peneliti menggunakan sensor tekanan di dasar laut untuk memantau gerakan vertikal. "Gerakan naik di dasar laut mulai terjadi secara bertahap dan terus-menerus dengan sekitar 2000 gerakan, dua tahun setelah letusan terakhir, " kata Chadwick. "Tapi tingkat kenaikan magma naik dari bertahap menjadi lebih sering hingga empat sampai lima bulan sebelum letusan. Lalu naik hingga sekitar tiga kali lipat, memberikan petunjuk bahwa akan terjadi letusan berikutnya."

Kurang dari sejam sebelum letusan, lantai laut mengalami kenaikan mendadak sampai sekitar 7 cm. Setelah letusan tersebut, lantai laut turun hingga 2 meter karena magma mengalir ke dalam kerak samudera dan meletus sebagai lava.

"Gerakan semacam ini telah terdeteksi di daerah gunung berapi di darat sebelumnya, tapi tidak secara efektif terdeteksi di lautan," kata ahli geologi laut, Neil Mitchell dari Universitas of Manchester di Inggris, yang tidak mengambil bagian dalam penelitian ini.

Sinyal seismik
Data seismik dari mikrofon bawah air juga memberikan petunjuk untuk perilaku gunung berapi, menunjukkan penumpukan terjadi secara bertahap dengan jumlah gempa bumi kecil (kira-kira sekitar 2 SR) dalam empat tahun sebelum letusan 2011.

Kemudian peneliti mendeteksi adanya lonjakan mendadak dari energi seismik sekitar 2,6 jam sebelum letusan.

"Hidrofon (mikrofon bawah laut) menerima sinyal dari ribuan gempa bumi kecil dalam beberapa menit, yang kami telusuri karena kenaikan magma dalam gunung berapi dan menerobos kerak," kata peneliti Bob Dziak, seorang ahli geologi kelautan dari Oregon State University.

"Ketika magma naik, magma tersebut memaksa keluar melalui retakan dan menciptakan ledakan aktivitas gempa yang meningkat karena semakin mendekat ke permukaan."

"Dengan menggunakan analisis seismik, kita dapat dengan jelas melihat bagaimana magma naik dari dalam gunung api sekitar dua jam sebelum letusan," tambah Dziak. "Entah sinyal energi seismik sebelum letusan Axial adalah sesuatu yang unik atau mungkin ditiru di gunung berapi lainnya masih belum jelas, namun dapat memberikan kepada para ilmuwan suatu dasar yang sangat baik untuk menentukan langkah yang akan diambil."

Robot penyelam
Para peneliti juga menggunakan robot penyelam untuk memindai dasar laut dengan gelombang suara, pemetaan topografi gunung berapi dari sekitar 50 meter di atas puncak sebelum dan setelah letusan 2011.

Survei ini memungkinkan ahli geologi dapat dengan jelas membedakan aliran lava pada 2011 dari banyak arus sebelumnya yang banyak di daerah tersebut dan mencari celah dari mana arus ini muncul, kata peneliti David Caress, seorang insinyur dari Monterey Bay Aquarium Research Institute di Moss Landing, California.

Gambar terperinci menunjukkan aliran lava setipis 20 cm dan setebal 137 m. Para ilmuwan juga melihat aktivitas biologis pada lubang hidrotermal yang baru terbentuk.

"Menggabungkan pengamatan biologis dengan pengetahuan kita tentang kegempaan, dan distribusi lava dari letusan 2011 secara lebih lanjut akan membantu kita untuk menghubungkan aktivitas vulkanik bawah laut  dengan kehidupan yang didukung olehnya."

Para peneliti mengatakan bahwa Axial Seamount bisa meletus lagi, mungkin segera setelah 2018, berdasarkan perubahan pada lingkaran pola deformasi tanah yang mereka lihat.

"Sekarang kita mengetahui beberapa sinyal jangka panjang dan jangka pendek yang terjadi sebelum letusan di Axial Seamount, kita bisa memantau kenaikan tingkat aktivitas seismik pada gunung bawah laut," kata Dziak.