Letusan gunung berapi terbesar dalam sejarah, dan skala VEI
Indeks Eksplosivitas Vulkanik adalah skala volume: setiap tingkat di atas VEI 2 berarti kira-kira sepuluh kali lebih banyak batuan dan abu yang dilontarkan. Inilah yang dilakukan setiap tingkat, pada lembah di sebelah dan pada iklim seluruh planet.
Gempa punya magnitudo; letusan punya Indeks Eksplosivitas Vulkanik (VEI), yang diusulkan pada 1982 oleh Chris Newhall dari USGS dan Stephen Self. Indeks ini bertanya berapa banyak material yang keluar dan seberapa tinggi ia terlontar, dan jawabannya merentang sampai faktor seratus juta. Karena itulah "letusan terbesar dalam sejarah" punya beberapa jawaban yang sama-sama benar, dengan selisih kelipatan sepuluh.
Apa yang diukur Indeks Eksplosivitas Vulkanik
VEI berjalan dari 0 hingga 8 dan terutama bertumpu pada volume curah tefra, yaitu abu, batu apung, dan pecahan batuan, ditambah tinggi kolom letusan. VEI 0 di bawah 10.000 m³, VEI 1 mulai dari 10.000 m³, dan VEI 2 dari satu juta. Dari situ setiap tingkat sepuluh kali tingkat sebelumnya: VEI 5 mulai dari 1 km³, VEI 6 dari 10, VEI 7 dari 100, dan VEI 8 dari 1.000 km³. VEI 7 bukan "sedikit lebih buruk" daripada VEI 5; materialnya seratus kali lebih banyak.
Apa yang dilakukan setiap tingkat
VEI 0–2 adalah air mancur lava Hawaii dan semburan Stromboli: berbahaya dalam radius beberapa kilometer, tidak berarti di luar itu. VEI 3–4 melontarkan abu setinggi 3 hingga 25 km, menghentikan penerbangan, dan tetap bisa membunuh: Nevado del Ruiz pada 1985 hanya VEI 3, tetapi tudung esnya yang meleleh mengirim aliran lumpur yang menewaskan lebih dari 23.000 orang. VEI 5 melenyapkan puncak gunung dan meluluhlantakkan ratusan kilometer persegi. VEI 6 memuati stratosfer cukup berat untuk mendinginkan planet selama satu dua tahun. VEI 7 mengubah cuaca di seluruh benua. VEI 8 mengubur kawasan seluas negara.
Letusan gunung berapi terbesar yang tercatat
Letakkan letusan-letusan terkenal pada satu sumbu dan jurang di antaranya langsung kelihatan. Gunung St. Helens duduk di dasar; Toba ribuan kali lebih besar.
Tidak ada apa pun dalam sejarah tertulis yang mendekati VEI 8: Tambora hanya sekitar seperdua puluh Toba. Dan letusan terbesar abad ke-20 bukanlah Pinatubo, melainkan Novarupta pada 1912: sekitar 13,5 km³ magma dalam 60 jam di bentangan Semenanjung Alaska yang nyaris tak berpenghuni, itulah sebabnya hanya sedikit orang yang pernah mendengarnya.
Supervulkan: Toba dan Yellowstone
"Supervulkan" bukan istilah resmi. USGS memakainya untuk gunung berapi yang pernah menghasilkan setidaknya satu letusan VEI 8, yaitu lebih dari 1.000 km³ dalam satu kejadian. Letusan semacam itu tidak membangun gunung; ia mengosongkan reservoir magma begitu cepat sehingga tanah di atasnya ambles menjadi kaldera selebar puluhan kilometer.
Toba, Sumatra
Sekitar 74.000 tahun lalu Toba meletuskan antara 2.800 km³ material (perkiraan klasik) dan kira-kira 3.800 km³ magma (penilaian ulang 2023), kemungkinan letusan eksplosif terbesar dalam dua juta tahun terakhir. Kalderanya menampung Danau Toba, yang panjangnya sekitar 100 km, dan abunya membentuk lapisan yang terbentang di seluruh India. Gagasan populer bahwa "musim dingin vulkanik" Toba menciutkan umat manusia hingga tinggal beberapa ribu orang sangat diperdebatkan: sedimen Danau Malawi tidak menunjukkan pendinginan tajam di Afrika Timur, dan situs-situs di Afrika Selatan dan India memperlihatkan manusia tetap beraktivitas selepas hujan abu.
Yellowstone: tanggal letusan dan peta abu
Yellowstone pernah mengalami tiga letusan pembentuk kaldera: Huckleberry Ridge, 2,08 juta tahun lalu, lebih dari 2.450 km³ dengan kaldera selebar sekitar 75 km; Mesa Falls, 1,3 juta tahun lalu, relatif kecil dengan 280 km³; dan Lava Creek, 631.000 tahun lalu, lebih dari 1.000 km³, yang membentuk Kaldera Yellowstone sekarang. Sekitar 80 letusan yang jauh lebih kecil, kebanyakan aliran lava, menyusul sesudahnya.
Probabilitas tahunan yang terkenal untuk letusan pembentuk kaldera berikutnya, sekitar 1 banding 730.000, hanyalah rata-rata dari dua jeda antara ketiga kejadian itu. USGS menegaskan bahwa data ini terlalu sedikit untuk meramalkan apa pun, bahwa tidak ada bukti letusan dahsyat akan segera terjadi, dan bahwa letusan semacam itu kecil kemungkinannya dalam beberapa abad ke depan. Gunung berapi tidak mengenal konsep "sudah waktunya meletus".
Studi pemodelan USGS tahun 2014 untuk letusan seukuran Lava Creek dengan pola angin modern menemukan abu akan menyebar dalam lingkaran kasar: puluhan sentimeter hingga lebih dari satu meter di kota-kota dalam radius 500 km seperti Billings dan Casper, beberapa sentimeter di Minneapolis dan Des Moines, beberapa milimeter di pesisir Timur, Barat, dan Teluk. Menghancurkan secara regional, mengganggu secara nasional, dengan dampak iklim bertahun-tahun hingga puluhan tahun, tetapi bukan kiamat.
Jalankan VEI 8 di Yellowstone →Gunung Tambora, 1815: letusan terbesar dalam sejarah tertulis
Tambora, di Pulau Sumbawa, mencapai puncaknya pada 10–11 April 1815. Dentumannya terdengar di Batavia (Jakarta), lebih dari 1.200 km jauhnya, dan dikira tembakan meriam. Letusan ini menghasilkan sekitar 150 km³ endapan, memangkas tinggi gunung lebih dari satu kilometer, dan meninggalkan kaldera selebar 6 km.
Aliran piroklastik dan tsunami menewaskan sekitar 10.000 orang seketika; kelaparan dan penyakit di Sumbawa dan Lombok menewaskan jauh lebih banyak lagi. Perkiraan total berkisar 71.000 hingga 92.000, letusan paling mematikan yang pernah tercatat. Lalu belerangnya menyebar ke seluruh dunia. Tahun 1816 menjadi "Tahun Tanpa Musim Panas": suhu global turun kira-kira 0,4–0,7 °C, salju turun di New England pada bulan Juni, panen gagal di seluruh Eropa, dan Mary Shelley menulis Frankenstein selama musim panas yang dingin dan basah di tepi Danau Jenewa. Semua itu dari sebuah VEI 7, sepersepuluh dari superletusan.
Ledakkan VEI 7 di Tambora →Krakatau, 1883: seberapa keras suaranya, dan mengapa menewaskan 36.000 orang
Krakatau (dalam literatur Barat sering ditulis Krakatoa), di selat antara Jawa dan Sumatra, mencapai puncaknya pada pagi 27 Agustus 1883: letusan VEI 6 sekitar 20 km³ yang menghancurkan sebagian besar pulau itu. Dentumannya terdengar di Rodrigues, sekitar 4.800 km jauhnya di dekat Mauritius, sebagai gemuruh meriam dari kejauhan, dan sering disebut sebagai suara terjauh yang pernah dilaporkan. Barograf di seluruh dunia merekam gelombang tekanannya saat mengelilingi planet beberapa kali.
Bukan suaranya yang membunuh. Sedikitnya 36.417 orang tewas, sebagian besar tenggelam oleh tsunami setinggi puluhan meter yang menghancurkan 165 desa pesisir (lihat tsunami paling mematikan).
Anak Krakatau, 2018
Gunung berapi baru, Anak Krakatau, muncul di kaldera lama pada 1927. Pada 22 Desember 2018, di tengah letusan, sebagian lerengnya longsor ke laut. Tsunaminya menghantam Jawa dan Sumatra pada malam hari tanpa peringatan dan menewaskan 437 orang. Gunung berapi pulau yang curam tidak memerlukan letusan raksasa untuk menimbulkan tsunami mematikan.
Pinatubo dan Hunga Tonga: raksasa era modern
Gunung Pinatubo di Filipina meletus pada 15 Juni 1991 setelah 500 tahun tenang, letusan terbesar kedua abad ke-20. Ia melontarkan sekitar 5 km³ magma (kira-kira 10 km³ abu dan batu apung dalam bentuk endapan), kolomnya mencapai 35 km, dan topan yang kebetulan melintas membasahi abu sampai ribuan atap runtuh. Sekitar 350 orang tewas; ilmuwan Filipina dan USGS sudah meramalkan letusan ini dan mengevakuasi kawasan sekitarnya, menyelamatkan sedikitnya 5.000 nyawa.
Pinatubo juga memberi pengukuran paling bersih tentang dampak VEI 6 pada iklim. Sekitar 15–20 juta ton sulfur dioksida menebarkan tabir mengelilingi dunia dan mendinginkan suhu permukaan rata-rata sekitar 0,5 °C pada 1992; efeknya memudar setelah 1993.
Simulasikan Pinatubo pada VEI 6 →Hunga Tonga–Hunga Ha'apai, gunung berapi yang sebagian besar tubuhnya di bawah laut, meledak pada 15 Januari 2022. Kolomnya mencapai sekitar 57 km, menembus mesosfer, kolom vulkanik tertinggi yang pernah diukur. Berbagai sumber menilainya VEI 5 atau 6. Tsunaminya menyeberangi Pasifik: beberapa orang tewas di Tonga, dan dua orang tenggelam di Peru. Karena meletus menembus laut, ia melepaskan sedikit belerang tetapi sekitar 146 juta ton uap air, kira-kira 10% dari seluruh air di stratosfer, sehingga tidak meninggalkan sinyal pendinginan yang jelas.
Vesuvius dan Pompeii, 79 M
Letusan yang mengubur Pompeii adalah VEI 5, kira-kira 4 km³ magma. Kolom setinggi lebih dari 30 km menghujani kota itu, 10 km dari lubang letusan, dengan batu apung hampir sepanjang hari sampai atap-atap jebol. Lalu kolom itu runtuh menjadi gelombang piroklastik, longsoran gas panas dan abu yang merayap di permukaan tanah, yang menerjang Herculaneum pada malam hari dan Pompeii keesokan paginya, menewaskan semua yang masih di sana dalam hitungan menit.
Tanggal letusan Pompeii: Agustus atau Oktober?
Tanggal tradisionalnya, 24 Agustus 79 M, berasal dari salinan manuskrip surat-surat Plinius Muda. Namun para penggali terus menemukan petunjuk musim gugur, dan pada 2018 mereka menemukan tulisan arang bertanggal setara 17 Oktober; arang cepat pudar, jadi tulisan itu kemungkinan dibuat beberapa hari sebelum bencana. Banyak peneliti kini condong ke 24 Oktober 79 M, meski perdebatannya belum resmi ditutup.
Lebih dari seribu korban telah ditemukan di Pompeii dan sekitar 300 di Herculaneum; jumlah totalnya tidak diketahui. Saat ini sekitar 700.000 orang tinggal di zona merah Vesuvius, yang menurut rencana Italia harus dievakuasi dalam 72 jam.
Lihat VEI 5 di Vesuvius →Gunung St. Helens, 1980
Pada pukul 08.32 pagi, 18 Mei 1980, gempa magnitudo 5,1 merontokkan sisi utara Gunung St. Helens yang sudah menggembung, longsoran puing terbesar dalam sejarah yang tercatat, sekitar 2,5 km³. Begitu tutupnya terbuka, magma meledak ke samping dengan kecepatan lebih dari 480 km/jam, meratakan hutan di area sekitar 600 km². Dalam 15 menit kolom abunya melewati 24 km.
Lima puluh tujuh orang tewas. Ini adalah VEI 5 dengan kira-kira 1 km³ tefra, seperseribu dari superletusan. Letusan terakhir gunung ini berlangsung dari 2004 hingga Januari 2008: ekstrusi tenang yang membangun kubah lava baru sekitar 93 juta m³ di dalam kawah. Sejak itu gunung ini tenang.
Kamchatka: ledakan menyamping yang asli
Semenanjung Kamchatka di Rusia memiliki sekitar 30 gunung berapi aktif. Klyuchevskaya Sopka, sekitar 4.750 m, adalah gunung berapi aktif tertinggi di Eurasia dan salah satu yang paling aktif. Tetangganya, Bezymianny, pada 30 Maret 1956 melakukan apa yang dilakukan St. Helens pada 1980: ledakan terarah merenggut puncak dan lerengnya serta meluluhlantakkan sekitar 500 km², dan ia menjadi kasus rujukan untuk tipe letusan ini. Pada April 2023 Shiveluch di dekatnya meruntuhkan sebagian kubah lavanya, mengirim abu hingga sekitar 20 km dan aliran piroklastik sejauh 19 km.
Letusan paling mematikan: ukuran bukan segalanya
Urutkan letusan berdasarkan jumlah korban dan daftarnya terkocok ulang. Yang membunuh biasanya tsunami, aliran lumpur, aliran piroklastik yang menerjang kota, atau kelaparan sesudahnya.
Mont Pelée di Martinique hanya VEI 4, tetapi pada 8 Mei 1902 aliran piroklastik mencapai Saint-Pierre dalam hitungan menit dan menewaskan hampir semua dari sekitar 28.000 penduduknya. Nevado del Ruiz, sebuah VEI 3, mengirim aliran lumpur yang mengubur kota Armero beberapa jam kemudian. Di Unzen pada 1792 kubah yang runtuh jatuh ke laut, dan tsunaminyalah yang membunuh. Letusan kecil di sebelah kota lebih mematikan daripada letusan raksasa di belantara.
Gunung berapi terbesar vs letusan terbesar
Gunung berapi terbesar bukanlah yang letusannya terbesar. Mauna Loa di Hawaii, gunung berapi aktif terbesar di Bumi, bervolume sedikitnya 75.000 km³, sekitar dua puluh kali seluruh yang pernah diletuskan Toba, tetapi dibangun oleh aliran lava lembut VEI 0–1. Pada 2020 para peneliti menunjukkan bahwa Pūhāhonu, gunung berapi yang sudah lama padam di Kepulauan Hawaii barat laut, besarnya sekitar dua kali lipatnya, kira-kira 148.000 km³, gunung berapi perisai terbesar yang diketahui. Tamu Massif di Pasifik dinobatkan sebagai gunung berapi tunggal terbesar pada 2013, tetapi survei magnetik berikutnya menunjukkan ia terbentuk di punggungan tengah samudra, bukan dari satu lubang letusan.
Coba VEI 5 dan VEI 8 di titik yang sama dan bandingkan jejaknya, atau lihat apa yang diletuskan pengunjung selama 30 hari terakhir di halaman simulasi terbaru. Skala lainnya: gempa bumi terkuat, ukuran meteor.
Tanya jawab
Apa letusan gunung berapi terbesar dalam sejarah?
Dalam sejarah tertulis, Gunung Tambora di Indonesia pada 1815: letusan VEI 7 sekitar 150 km³ yang menyebabkan "Tahun Tanpa Musim Panas". Dalam catatan geologi, Toba di Sumatra sekitar 74.000 tahun lalu adalah VEI 8 dengan kira-kira 2.800–3.800 km³.
Apa itu supervulkan?
Gunung berapi yang pernah menghasilkan setidaknya satu letusan VEI 8, yaitu lebih dari 1.000 km³ material dalam satu kejadian, yang meninggalkan kaldera raksasa alih-alih kerucut. Yellowstone, Toba, dan Taupō adalah contohnya; superletusan terakhir adalah letusan Taupō sekitar 25.500 tahun lalu.
Apakah Yellowstone akan meletus?
USGS menyatakan tidak ada bukti letusan dahsyat akan segera terjadi dan letusan semacam itu kecil kemungkinannya dalam beberapa abad ke depan; peluang tahunannya kira-kira 1 banding 730.000. Letusan pembentuk kalderanya terjadi 2,08 juta, 1,3 juta, dan 631.000 tahun lalu.
Seberapa keras suara Krakatau?
Dentuman 1883 terdengar di Pulau Rodrigues, sekitar 4.800 km jauhnya, seperti tembakan meriam dari kejauhan. Barograf di seluruh dunia merekam gelombang tekanannya mengelilingi Bumi beberapa kali.
Apa gunung berapi terbesar di dunia?
Mauna Loa di Hawaii adalah gunung berapi aktif terbesar, sedikitnya 75.000 km³. Gunung berapi perisai terbesar yang diketahui adalah Pūhāhonu, gunung berapi Hawaii yang sudah padam dengan ukuran sekitar dua kali lipatnya.
Kapan Gunung St. Helens terakhir meletus?
Dari 2004 hingga Januari 2008, ketika ia perlahan membangun kubah lava baru di kawahnya. Letusan eksplosifnya pada 18 Mei 1980 adalah VEI 5 yang menewaskan 57 orang.
Sumber
- Newhall & Self (1982): The Volcanic Explosivity Index, JGR
- USGS: pertanyaan seputar supervulkan
- USGS: ringkasan sejarah letusan Yellowstone
- USGS: pemodelan sebaran abu superletusan Yellowstone (2014)
- Lane dkk. (2013): abu Toba di Danau Malawi tidak menunjukkan musim dingin vulkanik, PNAS
- Kandlbauer & Sparks (2014): perkiraan baru volume letusan Tambora 1815
- USGS: letusan gunung berapi mana yang paling mematikan?
- Science Advances (2020): tsunami 22 Desember 2018 akibat runtuhnya lereng Anak Krakatau
- USGS Fact Sheet 113-97: letusan dahsyat Gunung Pinatubo 1991
- Proud dkk. (2022): letusan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai mencapai mesosfer, Science
- NASA JPL: letusan Tonga melontarkan air dalam jumlah belum pernah terjadi ke stratosfer
- USGS: letusan dahsyat Gunung St. Helens 1980
- USGS Professional Paper 1791: letusan Novarupta-Katmai 1912
- Science: grafiti kuno menggeser tanggal kehancuran Pompeii 2 bulan
- Dipartimento della Protezione Civile: rencana nasional untuk Vesuvius
- Smithsonian Global Volcanism Program: laporan Sheveluch (Rusia), Mei 2023
- USGS: di mana gunung berapi aktif terbesar di dunia?
- Garcia dkk. (2020): Pūhāhonu, gunung berapi perisai terbesar dan terpanas di Bumi, EPSL
- Bogoyavlenskaya & Girina, IVS FEB RAS: gunung berapi Bezymianny, 50 tahun aktivitas (dalam bahasa Rusia)