Kembang-Kempis Gunung Api

Dalam tulisan sebelumnya saya sudah menjelaskan tentang beberapa metode yang bisa digunakan untuk mengamati dan memonitoring Gunungapi, salah komponen yang diamati dalam upaya mitigasi bencana erupsi gunungapi adalah deformasi (kembang-kempis) atau inflasi dan deflasi  gunungapi. Metode GPS Geodetik L1 & L2 adalah salah satu metode untuk mengamati kembang-kempisnya gunungapi . Apa itu GPS dan bagaimana GPS ini bisa mengamati kembang-kempis gunungapi, mari kita simak dan baca sama-sama.

GPS (Global Positioning System)

GPS (Global Positioning System) adalah sistem navigasi berbasis satelit dan penentuan posisi menggunakan satelit. Satelit GPS pertama sekali diluncurkan pada tahun 1978 dengan nama lahirnya NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System). Awalnya GPS ini hanya digunakan oleh militer Amerika Serikat, namun pada tanggal 16 Maret 1995, pemerintah Amerika Serikat menyatakan bahwa GPS sudah bisa digunakan untuk kepentingan masyarakat sipil internasional (Abidin HZ, 2007). Saat ini sudah ada lebih dari 24 satelit GPS yang mengelilingi bumi dalam 6 orbital dan masing-masing orbital terdiri dari 4 satelit GPS di ketinggian sekitar 20.200 Km dari permukaan bumi. Satelit GPS ini mampu menyangkau seluruh tempat terbuka yang ada di muka bumi makanya pengukuran GPS bisa dilakukan kapan saja dan dimana saja asalkan tempat pengukurannya terbuka menghadap langit. Satu lagi harus dicatat bahwa informasi utama yang berika GPS adalah posisi (x,y,z), waktu dan kecepatan. Kepada kawan-kawan yang ingin mengakuratkan jamnya bisa menggunakan waktu yang diberikan oleh GPS karena informasi waktu yang diberikan oleh satelit GPS sangat akurat. Ilustrasi satelit GPS mengelilingi bumi dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini.

Semenjak dibukanya GPS untuk kepentingan masyarakat sipil, GPS telah diaplikasikan dalam berbagai bidang diantaranya pemetaan darat, pendaftaran tanah, perhubungan (darat, laut dan udara), pemantauan deformasi gunungapi, pemantauan penurunan tanah, pemantauan pergerakan tanah, studi ionosfer, dan lain-lain (Abidin HZ, 2007).

Saat ini, ada bebeberapa macam GPS yang dijual dipasaran namun pada dasarnya GPS tersebut di bagi kepada 3 jenis utama.

1. GPS Navigasi; merupakan GPS handheld yang biasa digunakan untuk keperluan navigasi dan titik koordinat yang diberikan tidak bergitu akurat. Koordinatnya masih ada kesalahan radius 3-6 meter. Contoh GPS navigasi ini adalah GPS yang dipasang di HP dan GPS Handheld seperti Garmin 60, Garmin eTrex dan lain-lain.
2. GPS Pemetaan; GPS ini digunakan untuk keperluan pemetaan dan akurasinya lebih bagus dari GPS Navigasi. Karena untuk keperluan pemetaan akurasi GPS Pemetaan ini sekitar 1-2 meter namun apabila dilakukan pengukuran secara diferensial akurasinya masih bisa ditingkatkan.
3. GPS Geodetik (L1 & L2); GPS ini digunakan untuk pengukuran akurasi tinggi seperti untuk pengamatan deformasi, penurunan tanah, studi ionosfer dan lain-lain. Apabila diproses secara differensial, GPS geodetik ini bisa memberikan akurasi sampai orde milimeter.

Deformasi Gunung Api

Ketika gunung api akan meletus sering diawali dengan deformasi permukaan gunung api berupa kenaikan permukaan tanah (Scarpa dan Gasparini, 1996). Prinsip dasar perubahan permukaan tanah adalah ketika gunung api mau meletus akan menunjukkan peningkatan tekanan di dapur magma dan tekanan ini bisa menyebabkan gunung api tersebut mengembang (inflasi) dan apabila tekanan tersebut turun setelah meletus maka gunung api akan menunjukkan gejala mengempis (deflasi).

Perubahan inflasi dan deflasi ini bisa diamati dengan menggunakan teknologi GPS Geodetik. Namun sebelum dilakukan pengamatan secara berkala, hal pertama sekali yang harus dilakukan pembangunan titik ukur GPS (benchmark). Makin banyak benchmark yang diukur maka makin bagus pula hasil pengamatan deformasi gunung api. Sangat diharapkan agar kepada masyarakat dan pendaking gunung supaya menjaga benchmark ini (gambar 2) dan tidak merusakknya.

Pengukuran GPS untuk pengamatan deformasi gunung api dilakukan secara berkala dan kontinyu. Pegukuran berkala dilakukan dengan cara mengukur koordinat di benckmark dalam periodik waktu, misalnya pengukurannya dilakukan tiap 4 bulan sekali atau 6 bulan sekali atau 1 tahun sekali. Perbedaan koordinat antara waktu ke waktu ini akan menunjukkan pola deformasi sebuah gunung api. Di Indonesia saat ini banyak gunung api yang diamati deformasinya dengan pengukuran GPS geodetik secara berkala karena pengukuran secara kontinyu menuntut dipasang atau ditinggalnya sebuah GPS Geodetik  yang konon harganya Rp. 200 juta – 300 juta. GPS tersebut harus ditinggal di sebuah gunung api untuk mengukur koordinat secara kontiyu. Pada peralatan GPS geodetik kontinyu ini juga harus dipasang alat pengirim data ke Pos Pengamatan Gunung Api (PGA) terdekat untuk selanjutnya dilakukan prosesing data.

Pada gambar 3 di atas dapat dilihat adanya perbedaan koordinat antara survey pertama dan kedua, perbedaan ini menunjukkan adanya deformasi gunung api. Dari analisa deformasi ini nantinya akan dapat dimodelkan bentuk sumber tekanan (magma) yang ada di dalam gunung api.

Setelah mengamati inflasi dan deflasi gunung api menggunakan teknologi GPS Geodetik ini maka bisa diamati dengan seksama pola suatu gunung api. Apabila suatu saat gunung api menunjukkan gejala kembang yang sangat drastis  dan aneh dari biasanya, maka bisa dipastikan gunung api tersebut dalam waktu dekat akan meletus dan pihak terkait bisa mengambil kebijakan dalam upaya mitigasi. Dalam kasus Gunung api Sumatra, saat ini sangat sedikit yang sudah dilakukan pengamatan deformasi. Penulis sendiri yang saat ini tinggal di Aceh, disini 3 gunung api aktif (Seulawah Agam, Peut Sagoe, dan Bur ni Telong) yang belum dilakukan pengamatan deformasi (inflasi dan deflasi) gunung api. Semoga ke depan makin banyak penelitian tentang kebencanaan dalam upaya mitigasi dan penanggulangan bencana gunung api.

Wassalam,

Ibnu Rusydy