Gunung api raksasa Kikai di Kepulauan Ryukyu, Jepang, itu menyembunyikan kekuatannya di dasar laut. Pada era Holosen sekitar 7300 tahun lalu, Kikai meletus. Letusan diikuti megatsunami, yang menenggelamkan pulau-pulau di bagian selatan Jepang. Abu vulkaniknya menutupi hampir seluruh daratan Jepang, bahkan mencapai Korea Selatan. Kubah lava bawah laut raksasa pun terbentuk dan kini berada di kedalaman sekitar 600 meter. Letusan dahsyat juga membentuk struktur kaldera berukuran sekitar 20 km x 17 km.

Setelah letusan itu, Kikai tidak lantas mati. Perlahan perutnya kembali terisi. Erupsi kecil terjadi 17 Mei 2026 lalu, berupa semburan gas dan abu setinggi 400 meter. Perut supervulkano tidak selalu kosong setelah erupsi besar. Energi masih bisa kembali punya taji setelah dilepaskan pada erupsi besar. Konsekuensinya, supervolcano yang pernah meletus tetap berpotensi aktif. Ancaman erupsi besar di masa depan masih mungkin terjadi.

“Kami mengajukan sebuah model melt re-injection, yaitu magma baru secara alamiah terinjeksi kembali ke dalam reservoir magma besar pada kedalaman dangkal, tepat di bawah kaldera. Reservoir ini adalah ruang magma sama yang pernah memicu letusan Kikai-Akahoya. Model ini mungkin menunjukkan ciri umum pada gunung berapi yang telah mengalami letusan kaldera raksasa,” tulis Akihiro NAgaya, mewakili rekannya.

Laporan penelitian mereka berjudul “Melt re-injection into large magma reservoir after giant caldera eruption at Kikai Caldera Volcano” terbit di jurnal Communications Earth & Environment (Nature), 27 Maret 2026.

Mereka menggunakan metode pengukuran baru untuk mendeteksi reservoir magma usai erupsi besar. Yaitu, survei seismik refraksi laut dalam di sekitar kaldera, dengan menggunakan pengukuran kecepatan gelombang seismik yang merambat melalui batuan di bawah laut.

Sebelumnya, penelitian supervolcano lebih banyak mengandalkan seismik darat atau memanfaatkan data geokimia. Jika metode sebelumnya hanya bisa menunjukkan reservoir magma pasca letusan, dengan metode baru memungkinkan deteksi aliran magma baru ke dalam reservoir.

“Penelitian untuk memotret struktur kerak seismik di bawah kaldera gunung berapi setelah letusan kaldera raksasa dilakukan dengan menggunakan metode seismik sumber alami, seperti tomografi seismik, termasuk metode tomografi kebisingan ambien terbaru,” tulis laporan itu.

Metode-metode ini berguna untuk mempelajari reservoir magma skala besar, namun masih belum bisa mendeteksi aliran magma segar ke reservoir.

Contohnya adalah kajian sistem vulkanik di Yellowstone yang mengalami letusan kaldera raksasa 631 ribu tahun lalu. Lebih dari 1000 kilometer kubik riolit atau batuan beku vulkanik terlempar ke udara. Pengukuran gelombang seismik menghasilkan perkiraan adanya reservoir magma dangkal di kedalaman antara 3-8 km tepat di bawah kaldera.

“Contoh lain adalah studi sistem kaldera Toba, yang mengalami letusan kaldera raksasa terakhir pada tahun 74 ka (74 ribu tahun lalu), yang secara luas dianggap sebagai letusan gunung berapi darat terbesar pada Pleistosen,” tulis laporan itu lagi.

Gunung Toba melesakkan material ke udara hingga sekitar 5300 kilometer kubik. Reservoir magma dangkal diperkirakan ada pada kedalaman 5-11 km tepat di bawah kaldera.

Lantas bagaimana potensi erupsi Gunung Toba di masa depan?

Bertahap 

Merujuk artikel yang dimuat di jurnal PNAS dengan judul “Growth and thermal maturation of the Toba magma reservoir (2021)”, erupsi besar Toba sulit diprediksi. Terlebih, jika hanya mengandalkan parameter pemantauan seperti perubahan bentuk permukaan atau peningkatan pelepasan gas. Ada kemungkinan tanda-tanda ini tidak muncul sebelum supererupsi.

Menggunakan pemodelan termal dan geokimia, letusan pembentuk kaldera di Toba terjadi akibat pematangan termal bertahap dari reservoir magma dangkal. Dengan suplai magma berkelanjutan dengan laju rata-rata 0,008- 0,01 km kubik per tahun, maka perkiraan volume magma yang berpotensi meletus minimum sekitar 315 km kubik.

Kajian lainnya menyebutkan bahwa pernah terjadi empat kali letusan dahsyat Toba dalam kurun waktu sekitar 1,6 juta tahun terakhir. Setelah kaldera runtuh, komposisi magma berubah dan reservoir magma bergeser melebar ke samping. Kesimpulan itu muncul dalam laporan di jurnal Earth and planetary Science Letters dengan judul “A shifty Toba magma reservoir: Improved eruption chronology and petrochronological evidence for lateral growth of a giant magma body (2023).”

Hingga kini, sistem magma Toba terbukti masih aktif, sehingga potensi aktivitas di masa depan tidak bisa diabaikan.

Gunung Toba sendiri merupakan satu-satunya supervolcano yang pernah dimiliki Indonesia. Disebut supervolcano karena letusannya mengeluarkan lebih dari 1000 km kubik. Sementara Gunung Tambora meski letusannya besar, namun volume magma yang dimuntahkan jauh lebih kecil.

Gunung berapi kuno yang terletak di Bukit Barisan ini oleh banyak ahli vulkanologi juga disebut superkaldera. Ini karena efek letusan sekitar 74 ribu tahun lalu itu menghasilkan kaldera yang sangat luas, yaitu sekitar tiga ribu kilometer persegi.

Peristiwa letusan ini dianggap sebagai letusan gunung berapi terbesar dalam sejarah manusia. Bahkan, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa peristiwa itu membawa bumi ke zaman es dan hampir menyebabkan kepunahan manusia modern.

Mengutip Britannica, akibat letusan suhu udara rata-rata di seluruh dunia menurun tiga hingga lima derajat Celsius selama bertahun-tahun. Beberapa simulasi model memperkirakan bahwa penurunan suhu ini mungkin mencapai 10 derajat Celsius di Belahan Bumi Utara pada tahun pertama setelah kejadian. Kita masih bisa menyaksikan sisa-sisa kaldera gunung berapi ini yang berisi Danau Toba saat ini.

Mitigasi

Jika fenomena melt reinjection merupakan ciri umum pada gunung berapi yang pernah mengalami letusan kaldera besar seperti yang terjadi pada Gunung Kikai, maka kewaspadaan terhadap Gunung Toba perlu ditingkatkan. Injeksi ulang magma ke reservoir dangkal bisa jadi merupakan tahap menuju letusan berikutnya. Oleh karena itu, pemantauan perubahan kecepatan gelombang seismik dan fraksi lelehan penting untuk menilai potensi erupsi di masa depan.

Estimasi adanya sekitar 315 km kubik magma yang bisa dimuntahkan menunjukkan bahwa Toba tidak mati. Mitigasi harus menganggap sistem ini sebagai ancaman berkelanjutan.

Penelitian menekankan bahwa supererupsi tidak selalu didahului oleh lonjakan suplai magma. Tanda-tanda umum seperti gempa vulkanik, deformasi tanah, dan pelepasan gas mungkin juga tidak jelas. Mitigasi harus fokus pada pemantauan jangka panjang dan memanfaatkan berbagai parameter.

Referensi:

Nagaya, A., Seama, N., Fujie, G. et al. Melt re-injection into large magma reservoir after giant caldera eruption at Kikai Caldera Volcano. Commun Earth Environ 7, 237 (2026). https://www.nature.com/articles/s43247-026-03347-9

Liu, P.-P., Caricchi, L., Chung, S.-L., Li, X.-H., Li, Q.-L., Zhou, M.-F., Lai, Y.-M., Ghani, A. A., Sihotang, T., Sheldrake, T. E., & Simpson, G. (2021). Growth and thermal maturation of the Toba magma reservoir. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(40), e2101695118. https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2101695118

Szymanowski, D., Forni, F., Phua, M., Jicha, B., Lee, D. W., Hsu, Y. J., … & de Maisonneuve, C. B. (2023). A shifty Toba magma reservoir: Improved eruption chronology and petrochronological evidence for lateral growth of a giant magma body. Earth and Planetary Science Letters, 622, 118408. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X23004211

*****

Paparan Ultraviolet ke Bumi Meningkat, Akibat Letusan Supervolcano Toba

Kredit

Rahmadi R Editor

Topik

bencanajawasains dan Teknologisolusi iklimYogyakarta

Lihat Topik