Kajian Resiko Letusan Gunungapi di Pulau Jawa

Mirzam Abdurrachman Koordinator Gunungapi, Pusat Penelitian & Mitigasi Bencana (PPMB) Institut Teknologi Bandung Agenda 01 Tektonik & Jalur Gunungapi 02 Tipe Gunungapi di Indonesia 03 Bahaya Gunungapi 04 Prediksi Erupsi Gunungapi 05 Petrologi & Geokimia Gunungapi di Pulau Jawa 06 Erupsi Gunungapi di Pulau Jawa

Studi Kasus 4 Gunungapi di Pulau Jawa 07 Tangkuban Parahu, Merapi, Kelud & Bromo Tektonik & Jalur Gunungapi 74.000 50.000 29.300

Kaldera di Indonesia

To

B 1257 K I R Ta

1815 535 Tipe Gunungapi di Indonesia Tipe Gunungapi di Indonesia

TIPE Gunungapi yang pernah mengalami A erupsi magmatik sekurang-kurangnya satu kali sesudah tahun 1600,

Gunungapi yang sesudah tahun B 1600 tidak terjadi erupsi magmatik, Data jumlah sebaran gunungapi di Indonesia berdasarkan data PVMBG namun masih memperlihatkan gejala kegiatan seperti kegiatan solfatara,

Gunungapi yang erupsinya tidak C diketahui dalam sejarah manusia, namun masih terdapat tanda-tanda kegiatan masa lampau berupa lapangan solfatara/fumarola pada tingkah lemah. Gunungapi di Pulau Jawa G. Tangkubanparahu G. Bromo Data Gunungapi di Pulau Jawa berdasarkan data PVMBG

https://images.app.goo.gl/WdnHPbxkxUMuJamKA

G. Merapi G. Kelud

https://images.app.goo.gl/VUQ8JjV7MQbzmXnQ6 = Tipe A = Tipe B = Tipe C Potensi & Bahaya Gunungapi Potensi Gunungapi • Wisata : Mata air panas Wisata alam • Mata air • Lahan yang subur untuk pertanian dan perkebunan • Bahan tambang pasir dan batu (Sirtu) • Potensi Pembangkit listrik panasbumi

Pertanian di lereng G. Ciremai, Majalengka Mata air Pegunungan Pemandangan deretan gunung Sindoro Sumbing dari G. Prau

https://images.app.goo.gl/fpqjjokYsiPgWWiB9

Wisata G. Papandayan Panasbumi Dieng Tambang Andesit

https://images.app.goo.gl/QwZzRTFWi https://images.app.goo.gl/JpgUhRHmnbxCFxjy8 oJnTaeW7 https://images.app.goo.gl/okbXzwqJwf2mqhwT6 Bahaya Gunungapi Bahaya Primer (syn eruption) • Lava Flows (aliran lava) • Pyroclastic (Flow & Surge) (wedus gembel) • Ejecta Ballistic (Boom & Block) • Volcanic Ash (abu volkanik) • Poisonous Gas (gas beracun) • Lahar

Bahaya Sekunder (post eruption) • Floods (banjir bandang) • Volcanic Earthquake and Tsunami • Acid Rain (hujan asam) • Debris Avalanche & Local Fault • Climate Change & Atmospheric Pollution • Poisonous Gas (gas beracun) • Lahar https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards-volcanoes Bahaya Gunungapi

Lava Flow (aliran lava)

Goma, eastern Democratic Republic of Congo (2002). Photo by J. P. Lockwood.

Royal Gardens, Hawaii (1983). Photo by Ben Talai. Iceland (1973) https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards-volcanoes Bahaya Gunungapi Pyroclastic flow/ surge (Wedus Gembel)

G. Merapi

https://images.app.goo.gl/1DtEqS4RtDJMDyA56

G. Sinabung

https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards-volcanoes https://images.app.goo.gl/hjMV3ktTGwhFWCwK9 Bahaya Gunungapi Volcanic ejecta ballistic / volcanic ash fall

Villager removing accumulated ash from his roof in Cikasasah between eruptive episodes of Galunggung volcano in 1982. People who returned to their homes after eruptive episodes to remove ash generally were able to save their homes from destruction. USGS photo byJ. P. Lockwood.

G. Anak krakatau

https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards-volcanoes Grain size dependence of penetration of airborne https://images.app.goo.gl/CFKAHT82DMAcQFJZ8 particulate matter into the respiratory system Bahaya Gunungapi

Poisonous gas

Carbon dioxide hazards Skeleton of dog in mazuku on the CO2 hazards kill many more people most years. slopes of Nyamuragira volcano, The dangers of CO2 emissions are, however, Democratic Republic of Congo. Skeletons of vultures and other greatly underappreciated by most volcanologists carrion-eating animals were also and others who work around active volcanoes, abundant. USGS photo by J. P. and we feel the risks involved are worth Lockwood. discussion. Dozens of people are poisoned by CO2 around volcanoes each year, but the causes of their mysterious deaths are commonly unrecognized, or are incorrectly attributed to “asphyxiation”. More than 150 people were killed by CO2 on the Dieng Plateau, Indonesia [100] in 1979 (LeGuern et al. 1982). https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards- volcanoes-download-full-poster-click-here Bahaya Gunungapi

Lahar

https://thepaleblueearth.files.wordpress.com/

Prehistoric lahar deposit on the west flank of Burial of homes in 1982 by hyperconcentrated Ruapehuvolcano, New Zealand. Note the mud flow matrix and that the boulder clasts are “matrix- deposits alongside Cibanjaran River, 8 km below supported” – they are not “clastsupported” as lahar sources, Galunggung volcano, Indonesia. would be the case in fluvial conglomerates. Photo Roof tiles have been salvaged from the by J. P. Lockwood. abandoned homes. USGS photo by J. P. Lockwood. https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards- volcanoes-download-full-poster-click-here Bahaya Gunungapi

Volcanic earthquake dan Tsunami

http://trauma.massey.ac.nz/ These earthquakes can cause land to subside and can produce large ground cracks. These earthquakes can occur as rock is moving to fill in spaces where magma is no longer present. Volcano- tectonic earthquakes don't indicate that the volcano will https://volcanoes.usgs.gov/ Earthquakes produced by stress be erupting but can occur at changes in solid rock due to the anytime. injection or withdrawal of magma (molton rock) are calledvolcano-tectonic earthquakes (Chouet, 1993).

Hydrovolcanic eruption that is burying the (fortunately uninhabited) island of Hunga Ha’apai, northwest of Nukualofa, Tonga, with tephra and blocks on March 18, 2009. The island represents the subaerial rim of a large submarine caldera in the very active Tonga volcanic belt, on the western margin of the Tonga trench. Large blocks falling from the 500 m high cloud can be seen impacting on the sea. Photo by Lothat https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards-volcanoes Slabo/AFP/Getty Images. Bahaya Gunungapi

Climate change & acid rain Volcanoes can impact climate change. During major explosive eruption huge amounts of volcanic gas, aerosol droplets, and ash are injected into the stratosphere. Injected ash falls rapidly from the stratosphere - most of it is removed within several days to weeks -- and has little impact on climate change. But volcanic gases like sulfur dioxide can cause global cooling, while volcanic carbon dioxide, a greenhouse gas, has the potential to promote global warming.

https://volcanoes.usgs.gov/

https://www.usgs.gov/media/images/geologic-hazards-volcanoes http://acidraintoxicity.weebly.com http://acidraintoxicity.weebly.com Prediksi Erupsi Gunungapi Jangka pendek & Jangka Panjang Prediksi Jangka Pendek Short-term Prediction Involved of monitoring the volcano to determine when magma is approaching the surface and monitoring for precursor events that often signal a forthcoming eruption. → Volcano Monitoring Technique

Volcano monitoring methods are designed to detect and measure changes in the state of a volcano caused by magma movement beneath the volcano. Rising magma typically will (1) trigger swarms of earthquakes and other types of seismic events; (2) After Murck et al., 1996 cause swelling or subsidence of a volcano's summit or flanks; and (3) lead to the release of volcanic gases from the ground and vents.

http://monde-geospatial.com/ Prediksi Jangka Panjang Volcanic Step Diagram

Uncertainty in Lava Volume estimation Petrologi & Geokimia Gunungapi di Pulau Jawa Tipe 1 G. Guntur, G. Galunggung, G. Slamet Petrologi & Geokimia Plagioklas, piroksen, Efusif - Eksplosif olivin, dan mineral Fe-Ti VEI 1-2 SiO 45-55% Aliran lava, piroklastik 2 jatuhan, skoria Tipe 2 G. Gede, G. Tangkuban Parahu, G. Kelud, G. Raung Plagioklas, Piroksen, Efusif - Eksplosif Hornblenda, dan mineral Fe-Ti VEI 1 - >3 SiO2 50-63% Piroklastik aliran/ wedhus gembel

Mineralogi didominasi oleh Plg, Sample distribusi ukuran kristal Px, Ol, dan Mineral Fe-Ti plagioklas lava G. Slamet

Hubungan komposisi geokimia dengan komposisi mineral SiO2 Regional Jawa G. api Min Max Mineralogi Kelompok G. api G. Gede 45 59 Plg, Px, Ol, Hbl, Op G. Guntur 48 55 Plg, Px, Ol, Op Volcanic front Jawa barat G. Galungung 49 56 Plg, Px, Ol, Op Mineralogi didominasi oleh Plg, G. Ciremai 49 58 Plg, Px, Ol,Hbl Op Rear arc Px, Hbll, dan Mineral Fe-Ti G. Tangkubanprahu 50 59 Plg, Px, Ol,Hbl Op G. Slamet 49 51 Plg, Px, Ol, Op Isolated G. Sindoro 49 62 Plg, Px, Ol,Hbl Op Jawa tengah G. Sumbing 51 60 Plg, Px, Ol,Hbl Op G. Merbabu 52 62 Plg, Px, Ol,Hbl Op G. Kelud 54 60 Plg, Px,Hbl Op Volcanic front G. Bromo 49 60 Plg, Px, Ol,Hbl Op Jawa Timur G. Lamongan 47 53 G. Raung 45 63 Plg, Px, Ol,Hbl Op G. Ijen 50 61 Plg, Px, Ol, Op Erupsi Gunungapi di Pulau Jawa Intensitas erupsi tertinggi dominan berada pada abad 19 dan 20 Interval Erupsi Gunung yang erupsi pada Interval Erupsi Gunungapi abad 21: G. Tangkuban Dominan berupa interval Pulau Jawa Parahu, G. Papandayan, G. tahunan dengan selang waktu Gunung yang memiliki interval Slamet, G. Dieng, G. Merapi, 1-9 tahun tahunan yang tinggi antara lain: g. G. Kelud, G. Bromo, G. Merapi, G. Bromo, G. Semeru, G. Semeru G. Raung & G. Ijen Lamongan & G. Raung Studi Kasus 4 Gunungapi G. Tangkuban Parahu, G. Merapi, G. Kelud & G. Bromo Software & Data

Biass, S., Bonadonna, C., Connor, L., & Connor, C. (2016). TephraProb: a Matlab package for probabilistic hazard assessments of tephra fallout. Journal of Applied Volcanology, 5(1), 10.

Data Angin didapatkan dari: 1. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts https://www.ecmwf.int/ 2. National Oceanic and Atmospheric Administration https://www.noaa.gov/ Workflow

(Biass, S et al., 2016) Gunung Tangkuban Parahu

• Petrologi Andesitik - Andesit-Basaltik plagioklas, piroksen, olivin, dan mineral Fe-Ti • Geokimia

komposisi SiO2 50-59% • VEI 0-2 • Letusan Freatik-Freatomagmatik • Produk: Piroklastik Jatuhan

• Interval letusan berkisar antara 2-50 tahun • Secara administratif terletak di • Letusan Terakhir: Agustus 2019 VEI 1 Kabupaten Subang dan Kabupaten Bandung Provinsi Jawa Barat Gunung Tangkuban Parahu

• Rentang VEI 0-2, • Letusan tebaru yaitu 2013 dengan VEI 2 dan 2019 dengan VEI 1 • Awal letusan hingga 1900 VEI konsisten 2 • Setelah 1900 hingga saat ini VEI berkisar 0-1, kecuali 2013 VEI 2 Data Simulasi tefra Tangkuban Perahu

Tinggi kolom erupsi 1 km Volume erupsi: 0.5 juta m3 Gunung Tangkuban Parahu

A B

C

Diagram probabilitas kebencanaan Lembang dan Padalarang akibat aktifitas Gunung Tangkuban Parahu.

Peta probabilitas keterdampakan wilayah sekitar Gunung Tangkuban Parahu pada kondisi musim kemarau (A), musim hujan (B) dan gambaran pada kondisi umum (C). Gunung Merapi

• Petrologi Basaltik - andesitik plagioklas, piroksen, olivin, dan mineral Fe-Ti • Geokimia

komposisi SiO2 50-59% • VEI 0-2 • Interval letusan berkisar antara 1-18 tahun • Letusan Freatik-Freatomagmatik • Dominan berupa pola erupsi tahunan (1-8 tahun) • Produk: Piroklastik Jatuhan • Letusan Terakhir: Maret, April, Juni 2020 VEI 3

• Secara administratif terletak di Kabupaten Sleman DIY, Kabupaten Magelang, Kabupaten Klaten dan Kabupaten Boyolali Provinsi Jawa Tengah Gunung Merapi

• 1658-1678: VEI 3 • 1745-1865: VEI 1-3 • 1878-1953: VEI 1-3 dominasi VEI 1&2 • 1954-2006: VEI 1-3 dominasi VEI 3 • 2010-2020: VEI 2-3 dominasi VEI 3 Data Simulasi Tefra Merapi

Tinggi kolom erupsi 12 km Volume erupsi: 1.95 juta m3 Gunung Merapi

Diagram probabilitas kebencanaan Magelang akibat aktifitas Gunung Merapi.

Peta probabilitas keterdampakan wilayah sekitar Gunung Merapi pada kondisi musim kemarau (A), musim hujan (B) dan gambaran pada kondisi umum (C). Gunung Merapi

100 % 10 gr/m2

75 %

50 % 100 gr/m2

25 %

0 % Peta Probabilistic Gunung Kelud

• Petrologi Basaltik-andesitik - andesitik plagioklas, piroksen, olivin, hornblende, serta mineral Fe-Ti • Geokimia

komposisi SiO2 54-60% • VEI 1-5 • Interval letusan berkisar antara 1-311 tahun • Letusan dominan eksplosif • Letusan Terakhir: 2014 dengan VEI 4 • Produk: Piroklastik aliran, letusan efusif produk berupa kubah lava

• Secara administratif terletak di Kabupaten Blitar, Kabupaten Kediri, dan Kabupaten Malang Provinsi Jawa Timur Gunung Kelud

• Rentang VEI 1-5, • Letusan terakhir yaitu 2007 dengan VEI 2 dan 2014 dengan VEI 4 • Letusan besar dengan VEI 5 terjadi pada tahun 1586 Data Simulasi Tefra Kelud

Tinggi kolom erupsi 17 km Volume erupsi: 4 juta m3 Gunung Kelud

A B

C

Diagram probabilitas kebencanaan Batu, Blitar, Kediri dan Tulungagung akibat aktifitas Gunung Kelud. Peta probabilitas keterdampakan wilayah sekitar Gunung Kelud pada kondisi musim kemarau (A), musim hujan (B) dan gambaran pada kondisi umum (C). Gunung Kelud 100 % 10 gr/m2

75 %

50 % 100 gr/m2

25 %

0 % Peta Probabilistic Gunung Bromo

• Petrologi Basaltik - andesitik • Geokimia

komposisi SiO2 49-60% • VEI 1-3 • Letusan dominan eksplosif • Interval letusan berkisar antara 1-16 tahun, • Produk: Piroklastik jatuhan dominan pada interval 1-5 tahun • Letusan Terakhir: 2015 dengan VEI 2

• Secara administratif terletak di Kabupaten Probolinggo Provinsi Jawa Timur Gunung Bromo

• Rentang VEI 1-3, • Letusan setelah tahun 2000 (VEI 2) tercatat pada tahun 2004 dengan VEI 2, tahun 2010 tahun 3, tahun 2015 dengan VEI 2 Data Simulasi Tefra Bromo

Tinggi kolom erupsi 7 km Volume erupsi: 1 juta m3 Gunung Bromo

A B

C

Diagram probabilitas kebencanaan Lawang, Malang dan Probolinggo akibat aktifitas Gunung Bromo.

Peta probabilitas keterdampakan wilayah sekitar Gunung Bromo pada kondisi musim kemarau (A), musim hujan (B) dan gambaran pada kondisi umum (C). Kesimpulan

Interval erupsi gunungapi di Pulau Jawa: (1-10 tahun), belasan tahun (11-20 tahun), puluhan tahun (20-100 tahun) & ratusan 01 tahun (>100 tahun)

Gunungapi yang memiliki karakteristik basaltik cenderung memiliki selang erupsi tahunan yang lebih tinggi, seperti Gunung 02 Merapi, Gunung Lamongan, Gunung Semeru & gunung Bromo,

Aktifitas erupsi tertinggi gunungapi di Pulau Jawa tercatat pada 03 abad 19 dan 20

Gunungapi di Pulau Jawa yang menunjukan aktifitas erupsi pada abad 21 antara lain: G. Tangkuban Parahu, G. Papandayan, G. 04 Slamet, G. Dieng, G. Merapi, G. Kelud, G. Bromo, G. Semeru G. Raung & G. Ijen

Probabilitas suatu wilayah terkena dampak dari letusan gunungapi dipengaruhi oleh faktor besarnya VEI letusan suatu 05 gunungapi, arah dan kecepatan angin, serta jarak suatu kota dengan gunungapi,

Dibutuhkan pengambilan data dan sampel pada masing-masing gunung untuk dibuat pemodelan probabilitas agar semakin 06 akurat. Terimakasih