Rancang Bangun Alat Pendeteksi Dini Letusan Gunung Berapi

A. Pengertian Gunung Berapi   
 Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang dapat didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus.
Apabila gunung berapi meletus, magma yang terkandung di dalam kamar magmar di bawah gunung berapi meletus keluar sebagai lahar atau lava. Selain daripada aliran lava, kehancuran oleh gunung berapi disebabkan melalui berbagai cara seperti berikut:

a.       Aliran lava

b.      Letusan gunung berapi

c.       Aliran lumpur

d.      Abu

e.       Kebakaran hutan.

f.       Gas beracun

g.      Gelombang tsunami

             h.      Gempa bumi

B. Penyebab Terjadinya Gunung Meletus

Hampir semua kegiatan gunung api berkaitan dengan zona kegempaan aktif sebab berhubungan dengan batas lempeng. Pada batas lempeng inilah terjadi perubahan tekanan dan suhu yang sangat tinggi sehingga mampu melelehkan material sekitarnya yang merupakan cairan pijar (magma).

Magma akan mengintrusi batuan atau tanah di sekitarnya melalui rekahan- rekahan   mendekati permukaan bumi. Gunung berapi terbentuk dari magma, yaitu batuan cair yang terdalam di dalam bumi. Magma terbentuk akibat panasnya suhu di dalam interior bumi. Pada kedalaman tertentu, suhu panas ini sangat tinggi sehingga mampu melelehkan batu-batuan di dalam bumi. Saat batuan ini meleleh, dihasilkanlah gas yang kemudian bercampur dengan magma. Sebagian besar magma terbentuk pada kedalaman 60 hingga 160 km di bawah permukaan bumi. Sebagian lainnya terbentuk pada kedalaman 24 hingga 48 km.

Magma yang mengandung gas, sedikit demi sedikit naik ke permukaan karena massanya yang lebih ringan dibanding batu-batuan padat di sekelilingnya. Saat magma naik, magma tersebut melelehkan batu-batuan di dekatnya sehingga terbentuklah kabin yang besar pada kedalaman sekitar 3 km dari permukaan. Kabin magma (magma chamber) inilah yang merupakan gudang (reservoir) darimana letusan material-material vulkanik berasal.

Magma yang mengandung gas dalam kabin magma berada dalam kondisi di bawah tekanan batu-batuan berat yang mengelilinginya. Tekanan ini menyebabkan magma meletus atau melelehkan conduit (saluran) pada bagian batuan yang rapuh atau retak. Magma bergerak keluar melalui saluran ini menuju ke permukaan. Saat magma mendekati permukaan, kandungan gas di dalamnya terlepas. Gas dan magma ini bersama-sama meledak dan membentuk lubang yang disebut lubang utama (central vent). Sebagian besar magma dan material vulkanik lainnya kemudian menyembur keluar melalui lubang ini. Setelah semburan berhenti, kawah (crater) yang menyerupai mangkuk biasanya terbentuk pada bagian puncak gunung berapi. Sementara lubang utama terdapat di dasar kawah tersebut.
 

Setelah gunung berapi terbentuk, tidak semua magma yang muncul pada letusan berikutnya naik sampai ke permukaan melalui lubang utama. Saat magma naik, sebagian mungkin terpecah melalui retakan dinding atau bercabang melalui saluran yang lebih kecil. Magma yang melalui saluran ini mungkin akan keluar melalui lubang lain yang terbentuk pada sisi gunung, atau mungkin juga tetap berada di bawah permukaan.

C. Tanda-tanda Gunung yang Akan meletus
Alam kadang memang tak bersahabat dengan kita, apalagi saat terjadinya bencana alam, terkadang alam tidak dapat di prediksikan. Namun, sesungguhnya alam memberikan tanda-tanda yang mungkin tidak diketahui oleh sebagian orang. Seperti bencana alam gunung meletus, sebenarnya sebelum gunung yang aktif itu akan meletus, gunung tersebut akan memberikan beberapa tanda agar manusia lebih waspada. 

Tapi, terkadang manusia tidak menyadari hal itu sebagai tanda yang diberikan oleh alam saat gunung aktif akan meletus. Oleh karena itu kita harus mengetahui tanda-tanda tersebut agar kita lebih berhati-hati lagi. Apalagi orang yang tinggal dekat dengan gunung yang aktif, itu akan sangat membahayakan nyawa. 

Berikut ini ada beberapa tanda gunung berapi ketika akan meletus :

1.      Suhu di sekitar gunung meningkat

Suhu panas memang memiliki arti yang cukup banyak, salah satunya tanda akan turunnya hujan. Namun, perlu kita ketahui suhu panas yang meningkat juga merupakan tanda dari alam saat gunung berapi akan meletus. Sebagai suatu tanda aktifnya gunung berapi, akan terjadi kenaikan suhu di sekitar kawasan gunung berapi. Maka, biasanya penduduk setempat akan merasa kegerahan bahkan di malam hari.  Hal ini dikarenakan material super panas dari inti bumi yang berjalan keluar lewat kawah gunung. Meski material seperti lahar belum disemburkan, biasanya panasnya yang terlebih dahulu bisa dirasakan.

2.      Mata air menjadi kering

Akibat hal yang sama pula, mata air di gunung itu biasanya juga kering. Debitnya akan berkurang karena terjadi penguapan akibat panas yang keluar dari inti bumi. Di beberapa kejadian, air yang keluar biasanya juga hangat-hangat kuku. Hal ini juga disebabkan karena adanya suhu panas yang kemudian mempengaruhi temperatur air.

3.      Ada gemuruh dan getaran

Gunung berapi yang akan meletus biasanya akan menimbulkan getaran sekaligus gemuruh. Hal itu terjadi karena desakan dari dalam perut gunung yang memaksa untuk keluar dari dalam kawah, sehingga timbul getaran dan kemudian disertai dengan gemuruh.

4.      Tumbuhan mulai layu

Suhu panas yang dikeluarkan oleh gunung menyebabkan tumbuhan yang ada disekitar gunung menjadi layu, hal ini bias menjadi pacuan untuk bias mengenali tanda gunung berapi saat ingin meletus.

5.      Migrasi hewan

Beberapa hewan juga memiliki insting tajam dalam mengetahui suatu bencana. Tepat sebelum bencana itu terjadi, hewan-hewan ini akan berpindah tempat. Sementara, bagi yang tidak bisa berpindah, seperti hewan ternak, akan mengeluarkan gelagat kegelisahan. Perpindahan burung menghindari hutan di gunung dalam jumlah banyak biasanya jadi penanda awal akan terjadinya letusan gunung berapi. Selain itu, beberapa hewan di darat juga akan turun gunung sebelum adanya letusan.

D. Dampak Letusan Gunung Berapi

Dampak Negative Akibat Gunung Merapi :

1. Dampak dari abu gunung merapi yaitu berbagai jenis gas seperti Sulfur Dioksida (SO2), gas Hidrogen Sulfida (H2S), Nitrogen Dioksida (NO2), serta debu dalam bentuk partikel debu (Total Suspended Particulate atau Particulate Matter).

2. Kecelakaan lalu lintas akibat jalan berdebu licin, jatuh karena panik, serta makanan yang terkontaminasi, dan lain-lain.

3. Banyak dari penduduk, terutama sekitar Gunung Merapi yang kehilangan pekerjaan rutin kesehariannya.

4. Timbulnya penyakit pada korban seperti ISPA

5. 64 desa di Sleman dan puluhan desa di Magelang serta Klaten porak poranda. Bahkan, desa tersebut dinyatakan tertutup karena berada di zona yang tidak aman. Sebagian desa sudah tertutup debu vulkanik dengan ketebalan hingga satu meter.

6. Hujan debu dari Merapi juga meluas dan membatasi jarak pandang. Lalu lintas, baik darat maupun udara, mulai terganggu. Bahkan, penerbangan dari dan ke Yogyakarta ditutup sementara waktu dan terjadi pula kebakaran hutan karena terkena laharnya.

7. Banyak dalam sektor pertanian terganggu akibat bencana ini yang menyebabkan pendapatan bisnis para petani menurun drastis.

8.  Di sektor perikanan terjadi kerugian sekitar 1.272 ton.

9. Di sektor pariwisata, kunjungan wisatawan berkurang sehingga menyebabkan tingkat hunian hotel yang tadinya 70 persen turun menjadi 30 persen. Sehingga dapat dikatakan Meletusnya Merapi ini mengakibatkan dampak yang sangat besar bagi Indonesia.

 Dampak Positive Akibat Gunung Merapi :

1. Penambang pasir mendapat pekerjaan baru yaitu bekerja untuk mendapat pasir di pinggiran aliran lahar dingin.

2. Hasil muntahan vulkanik bagi lahan pertanian dapat menyuburkan tanah, namun dampak ini hanya dirasakan oleh penduduk sekitar gunung.

3. Bahan material vulkanik berupa pasir dan batu dapat digunakan sebagai bahan material yang berfungsi untuk bahan bangunan, dan lain-lain. Jadi, dengan adanya letusan gunung berapi tidak hanya merugikan.Tetapi juga menguntungkan.

E. Contoh Gunung Merapi di Indonesia yang pernah meletus

1. Gunung Kelud
2. Gunung Merapi
3. Gunung Galunggung
4. Gunung Krakatau
5. Gunung Maninjau
6. Gunung Agung
7. Gunung Tambora

F. Sensor yang dapat Dipakai Sebagai Pendeteksi Dini Gunung Meletus

Berikut adalah sensor yang dapat dipakai sebagai alat pendeteksi dini gunung merapi yang akan meletus:

1. Sensor Suhu dan kelembaban SHT 75 yang di kombinasikan dengan seismograf

Sensor ini sebagai sensor suhu tanah yang dipasang pada jarak 3 Kilometer dari Kawah Gunung berapi jadi apabila ada aktivitas magmatik yang signifikan, bisa terpantau dari kenaikan suhu tanah di seputaran Gunung Berapi tersebut. Kenaikan suhu tersebut dapat dipantau melalui perangkat media komputer atau gadget lainnya. Sensor suhu akan mengirimkan database ke perangkat setiap waktunya. Kemudian seismograf dipakai untuk memantau aktivitas seismik Gunung Berapi.

2. Sensor Biologi pada tumbuhan di sekitar Gunung Berapi

Suhu panas yang dikeluarkan oleh gunung menyebabkan tumbuhan yang ada disekitar gunung menjadi layu. Dengan adanya sensor biologi pada tumbuhan di sekitar Gunung Berapi maka kita dapat memantau keadaan Gunung tersebut. Sensor biologi akan mengirimkan database ke perangkat komputer atau gadget lainnya tentang keadaan tumbuhan setiap waktunya sehingga kita dapat mengetahui salah satu penyebab tumbuhan tersebut layu yaitu suhu panas yang dikeluarkan oleh Gunung Berapi.

3. Sensor Sinar sebagai pemantau Hewan yang tinggal di sekitar Gunung Berapi

Salah satu tanda-tanda akan meletusnya Gunung berapi yaitu migrasi hewan dari Gunung Berapi ke tempat yang lebih aman. Tepat sebelum bencana itu terjadi, hewan-hewan ini akan berpindah tempat. Perpindahan burung menghindari hutan di gunung dalam jumlah banyak biasanya jadi penanda awal akan terjadinya letusan gunung berapi. Selain itu, beberapa hewan di darat juga akan turun gunung sebelum adanya letusan. Dengan adanya tanda ini dapat diciptakan Sensor sinar (fotolistrik) berupa infra red yang di pasang pada lereng Gunung Berapi, apabila ada segerombolan hewan yang melewati sinar infrared tersebut dalam jumlah banyak maka counter akan bekerja dan memberikan informasi  melalui database. Apabila  jumlah hewan yang melewati sensor infrared tersebut dalam jumlah banyak maka bisa dipastikan Gunung akan mengalami letusan. Sensor ini dapat di pasang pada jalan di lereng Gunung Merapi yang sering dilalui hewan untuk turun ke bawah. 

4. Sensor Ultrasonik Sebagai Pendeteksi Gemuruh dalam Tubuh Gunung

Gunung berapi yang akan meletus biasanya akan menimbulkan getaran sekaligus gemuruh. Hal itu terjadi karena desakan dari dalam perut gunung yang memaksa untuk keluar dari dalam kawah, sehingga timbul getaran dan kemudian disertai dengan gemuruh. Tanda-tanda ini bisa kita manfaatkan dengan penambahan sensor ultrasonik yang dipasang pada tempat tertentu yang strategis untuk mendeteksi adanya gemuruh dari dalam tubuh gunung. Sensor tersebut akan memberikan informasi melalui databse yang kemudian dihubungkan pada perangkat komputer atau gadget lainnya tentang seberapa besar kekuatan gemuruh dalam tubuh gunung.

5. Sensor Getaran Pendeteksi Adanya Getaran di sekitar lereng Gunung Berapi

Gunung berapi yang akan meletus biasanya akan menimbulkan getaran. Sensor getaran ini bekerja apabila terjadi getaran, sehingga alat sensor akan menghubungkan aliran listrik pengendali. Alat penanda gempa terdiri atas 3 bagian utama yaitu sensor, rangkaian pengendali, dan alarm. Bagian sensor merupakan rangkaian mekanik yang bekerja berdasarkan prinsip getaran. Alat ini berfungsi untuk menangkap adanya getaran yang berupa gempa.

6. Sensor Getaran Pendeteksi Adanya Lahar Dingin

Keberadaan alat pendeteksi lahar dingin sangat penting. Sensor ini dipasang hilir dari gunung berapi. Sensor ini terdiri dari seismometer yang merasa getaran tanah dari lahar yang mendekat dan lewat, juga sebuah mikroprosesor yang menganalisa sinyal. Pada pos pemanatau aktifitas gunung berapi ada sebuah alat yang digunakan untuk menerima informasi dari base station. Setiap detik, mikroprosesor mengambil sampel amplitudo getaran yang terdeteksi oleh sensor tersebut. Pada interval waktu tertentu data akan dikirim ke stasiun kemudian menginformasikan tentang jumlah lahar yang akan datang.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.merdeka.com/teknologi/5-cara-alam-ingatkan-kita-akan-datangnya-letusan-gunung-berapi/hewan-mulai-migrasi.html

http://palingseru.com/35406/5-tanda-gunung-berapi-akan-meletus

http://gudangartikelpendidikan.blogspot.com/2012/03/gunung-berapi-dan-penyebab-terjadinya.html

http://yusri23054.blog.teknikindustri.ft.mercubuana.ac.id/?tag=artikel-gunung-berapi