Mengenal kawah Gunung Ijen yg terisi “air aki”

Kompleks Ijen, terletak di Jawa Timur dekat kota Banyuwangi, adalah sebuah ekspresi pusat aktivitas vulkanik di timur pulau Jawa. Kompleks Ijen ini merupakan sebuah kaldera yang sangat besar dengan sejumlah bangunan-bangunan vulkanik yang lain, diantaranya dikenal dengan nama Gunung  Ijen dan Gunung  Raung adalah yang paling aktif.
Kawah Ijen (Ijen crater) merupakan sebuah danau terbesar di dunia dengan derajat keasaman yang sangat tinggi (pH <0,5) dan juga terisi air yang telah mengalami mineralisasi volkanik. Juga terdapat sebuah solfatara permanen di tepi danau, yang terus-menerus menghasilkan belerang murni. Belerang ini ditambang oleh pekerja lokal. Sesekali juga terjadi ledakan akibat adanya kegiatan freatik, yang terjadi ditengah danau. Aktifitas freaktik ini ditengarai sebagai indikasi ancaman utama dan telah terjadi beberapa kali.

“Waah aseek, Pakde ngeblog lagi. Sudah lama kemana saja Pakdhe ?”
“Menjadi ketua umum IAGI itu banyak yang harus dikerjakan Thole. Tapi nanti aku dibantu nulis blog ya ?
“Beres Pakdhe, pertanyaan sudah menumpuk “

Yang ditulis tentang Kawah Ijen dalam dongengan  ini merupakan sebuah terjemahan yang dibuat oleh Commission of Volcanic Lakes (Komisi danau Vulkanik) yaitu sebuah komisi dari organisasi dunia IAVCEI (International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior).


Lokasi Gunung Ijen tentunya sudah tahu, kan ? Ya, lokasinya ada di paling ujung Timur dari Propinsi Jawa Timur. Lihat gambar diatas. Sebelum menelusuri Gunung ini tentunya perlu dimengerti sejarah terbentuknya dan peristiwa masa lalu dari Gunungapi Ijen ini.

Terbentuknya kaldera Ijen.

Genesa Kaldera Gunung Ijen ini dibuat pertama kali oleh Van Bammelen tahun 1941. Kemudian disempurnakan oleh beberapa penulis berikutnya. Dibawah ini gambaran terbentuknya Kawah dan Kaldera Ijen.
Tipe-tipe pembentukan kaldera gunung sudah pernah didongengkan juga disini : Pembentukan kaldera gunungapi
Kondisi pada Pra-kaldera (sebelum terbentuk kaldera),  tidak diketahui apa yang terjadi sebelum 300.000 tahun lalu, namun diperkirakan sudah terbentuk  Stratovolcano tunggal (Paleo Ijen) dengan perkiraan ketinggian 3500 m.  Gunung yang berisi lava dan pyroclastics ini berada diatas endapan berumur Miosen (12.5 juta tahun) yang berupa batu gamping.

Skematis sejarah kaldera Ijen menurut Van Bemmelen (1941) dan Sitorius (1990).

Pembentukan kaldera diperkirakan terkait dengan letusan dengan volume besar yang menghasilkan (~ 80 km3) endapan aliran piroklastik, yang mencapai ketebalan 100-150 m. Yang paling luas berada di bagian utara lereng  kompleks gunungapi ini.  Peristiwa ini diperkirakan terjadi beberapa waktu sebelum 50.000 tahun lalu, Ini disimpulkan berdasarkan pada analisa umur dari K-Ar (50 ± 20 ka) dari aliran lava dari Gunung  Blau yang dianggap menjadi unit pasca-kaldera tertua. Pada saat itu juga diperkirakan terjadi  pembentukan danau di lantai kaldera. Danau sedimen yang terdiri dari serpih, pasir dan saluran sungai endapan yang terkena di daerah utara dekat Blawan.
Kegiatan vulkanik pasca pembentukan kaldera diantaranya  fase letupan phreatomagmatic, freatik, strombolian dan Plinian yang menghasilkan kerucut lingkaran, yang umumnya berupa bangunan-bangunan komposit, dan kerucut dalam, yang sebagian besar adalah dibangun oleh material abu vulkanik. Gunung berapi ini menghasilkan abu vulkanik muda dan kerucut scoria (batu apung), serta lava, endapan aliran piroklastik dan endapan material hasil longsoran dan puing-puing yang sekarang mencakup aliran kaldera. Menurut Sitorus (1990) penanggalan radiokarbon dari endapan aliran piroklastik menghasilkan umur> 45.000  BP (di Jampit) 37.900 ± 1850 (di Suket), 29.800 ± 700 (di Ringgih), 24.400 ± 460 (di Pawenen Tua), 21.100 ± 310 (di Malang) dan 2.590 ± 60 (di Ijen).

“Wah hebat ya Pak Sitorus ini, Pakdhe. Setelah diketahui usianya bisa dirunut bagaimana pembentukannya, ya ?”
“Ya ini cara utama para ahli geologi adalah dengan mengetahui umurnya kemudian membuat cerita sesuai urutannya atau disebut kronologis (chrono = urutan). Setelah itu dibuat cerita terbentuknya yang disebut genesa pemebntukan dan perkembangannya”.

Catatan Aktivitas letusan Ijen

Kegiatan vulkanik yang tercatat ini adalah terbatas pada gunung berapi Ijen, yang memiliki kandungan asam di kawah danaunya,  setidaknya merupakan catatan dalam 200 tahun terakhir. Letusan bersejarah yang terdokumentasi ini tidak mencacat munculnya anak-anak produk magmatik tetapi terutama hanya freatik.
Berikut ringkasan didasarkan pada Kusumadinata (1979) dan Laporan Kegiatan Vulkanik dari Smithsonian Institution Program Global Vulkanisme:

•  [1796] terjadi letusan freatik
•  [1817] 15-16 Januari: Letusan freatik (banjir lumpur menuju Banyuwangi, cukup besar volume air danau dibuang ke Sungai Banyupahit)
• [1917] 25 Februari – 14 Maret: danau tampak mendidih; letusan freatik berulang, lumpur dilemparkan hingga 8-10 m di atas permukaan danau.
• [1921-1923] Peningkatan suhu air danau; uap gas di atas permukaan air danau.
• [1936] 5-25 November 1936: Letusan freatik lahar memproduksi mirip dengan 1796 dan 1817
• [1952] 22 April 1952: letusan uap sampai 1 km tinggi, lumpur dilemparkan hingga 7 m di atas permukaan danau
• [1962] 13 April 1962: 7 m erupsi tinggi; gas gelembung di permukaan danau, sekitar 10 m dengan diameter
  18 April: gelembung air hingga 10 m tinggi, perubahan cat air
• [1976] 30 Oktober: air mendidih pada Silenong selama 30 menit
• [1991] 15,21,22 Maret: gelembung air dan mengubah warna air, gas yang tinggi 25-50 m pencurahan pada kecepatan tinggi; kegiatan ini tercatat sebagai gempa seismik antara 16 dan 28 Maret.
•  [1993] 3,4,7 Juli dan 1 Agustus: letusan freatik, perubahan warna air danau, Pencurahan, kebisingan booming, uap menggumpal, semua terpusat di tengah danau
• [1994] Februari 3: letusan freatik kecil dari bagian selatan danau. Bersamaan dengan letusan, tingkat danau naik ~ 1 m.
•  [1977] Akhir Juni 1997: periode aktivitas seismik meningkat, perubahan warna air danau; gas gelembung dan daerah sampai dipipinya; kuat bau belerang; burung terlihat jatuh ke air, satu atau lebih pekerja belerang dekat puncak melaporkan pusing dan sakit kepala.
•  [1999] 28 Juni: letusan freatik di dua lokasi. Sebuah ledakan yang menyertainya terdengar di pertambangan belerang km 2 situs dari puncak dan tremor vulkanik direkam dengan amplitudo 0.5-1 mm. Minggu berikutnya, 06-12 Juli, kuning abu-abu emisi sulfur yang diamati dari kawah dan keras “jagoan” terdengar suara. Air danau kawah adalah putih kecoklatan dan telah mengambang menggumpalkan belerang pada permukaan. Kegempaan meningkat dimulai pada awal April. Jumlah tipe B acara tetap tinggi (lebih dari 34/week) untuk sebagian periode melalui pertengahan Juni. Kemudian secara bertahap menurun kegempaan sampai pertengahan Juli, setelah mana jumlah mingguan B-jenis acara tetap stabil pada rata-rata 9/week. Selama periode 18 Mei sampai pekan yang berakhir pada tanggal 21 Juni sebuah “abu membanggakan putih” naik 50-100 m.

Danau Air Aki yang paling berbahaya !

Profil Kaldera Ijen

Terlepas dari potensi bahaya lahar, telah telah dikenal sejak lama bahwa sifat asam dari air juga menghasilkan masalah lingkungan. Pada tahun 1921 dibangun sebuah bendungan untuk mengatur tingkat air, tetapi ternyata air telah merembes melalui dinding berpori, dan menyebabkan hulu sungai menjadi asam sepanjang 40 km panjang. Hal ini terjadi setelah adanya rekahan di dalam kaldera itu menyebabkan air menerobos tepi kaldera dan mencapai hunian penduduk di dataran aluvial sebelum mencapai Laut Jawa. Di daerah ini, hampir semua air sungai yang asam digunakan untuk irigasi. Perkebunan kopi yang luas menutupi sebagian besar dari dataran tinggi di dalam kaldera.
Danau kawah dan sekitarnya selain berbahaya juga membuat taman alam dengan keindahan unik yang membentuk pemandangan yang juga sangat unik. Bersama dengan sumber air panas dan air terjun di tangkapan kaldera, daerah ini juga menarik  wisatawan.
Yang perlu juga dimengeri bahwa air danau ini mencemari lingkungan. Ini merupakan bentuk pencemaran alami bukan oleh ulah manusia.

“Oooh, jadi pencemaran itu bisa terjadi karena alamiah ya Pakdhe?”

Danau Kawah

Peta Kedalaman Kawah Ijen (disurvey tahun 1996 oleh Takano.

Danau Kawah berada pada ketinggian (2200 m dpl) memiliki bentuk oval yang teratur (600 x 1000 m), luas permukaan 41 x 106 m2 dan volumenya diperkirakan antara 32 dan 36 x 106 m3. Pada tahun 1921 dibangun bendungan oleh Belanda untuk mengatur tingkat air dan mencegah melimpah bencana selama musim hujan. Awalnya pintu air yang digunakan tetapi ini konstruksi tetapi sekarang tidak dapat dioperasionalkan lagi karena danau ini bocor !. Kesamaan antara peta topografi 1920 (Kemmerling, 1921) dan 1994 (VSI) menunjukkan bahwa morfologi kawah tidak banyak berubah di terakhir meskipun sejarah peristiwa letusan freatik telah terjadi berulang-ulang. Sebaliknya, morfologi dasar danau kawah telah mengalami perubahan yang signifikan. Kedalaman soundingpada tahun 1925 mencatat kedalaman maksimum 198 meter pada titik terdalam, yang kemudian berada di sebelah timur dari pusat. Pada tahun 1938 titik terdalam telah bergerak ke barat dengan hasil bahwa danau lebih dalam di pusat (~ 200 m) dan di beberapa titik di bagian barat. Pengukuran kedalaman terbaru yang dilakukan pada tahun 1996 (Takano, data tidak dipublikasikan) menunjukkan bahwa kedalaman maksimum sedikit ber kurang.

“Wadduh kalau keasaman air biasa itu kan 7 Pakdhe, kalau air danau ini berapa ?”
“Keasaman air danau ini dibawah 0,5 hingga sangat kecil tak terukur atau Nol. Ini artinya sangat asam. Kalau terkena kulit gatal, sangat membahayakan dan dalam konsentrasi rendahpun kalau diminum menyebabkan karies atau kerusakan gigi. Jadi kalau ada perintah atau amaran untuk menyingkir dari petugas ya menyingkir saja ya, Thole”

Mengapa Danau ini sangat Asam ?

Proses kimiawi pembentukan air asam Danau Kawah Ijen yang dibuat oleh Bernard (tidak dipublikasikan)

Reaksi-reaksi akibat interaksi air dengan batuan panas hasil bekuan magma serta uap-uap magma dalam suhu tinggi ini terjadi dan menyebabkan keasaman tinggi dari air danau.
Secara sederhana danau Kawah Ijen dibuat oleh  A. Bernard (tidak diterbitkan) digambarkan disebelah ini.  Menurut Bernard, air danau dengan kandungan  kimia ini ditentukan oleh volatil magmatik, interaksi batuan dan cairan, penguapan air danau, pengenceran oleh air meteorik dan daur ulang danau air melalui rembesan ke dalam sistem hidrotermal bawah permukaan.
Danau ini bertindak sebagai kimia kondensor untuk bahan yang mudah menguap dan juga sebagai perangkap panas kalorimeter yang dipasok oleh reservoir magmatik dangkal. Volatil magmatik dapat disuplai oleh sistem danau kawah berupa  injeksi langsung berupa  semburan uap magmatik (SO2, H2S, HCl dan HF) melalui rekah-rekah yang berhubung dgn dasar fumarol atau melalui air asin panas yang masuk di dasar danau.
Dengan demikian  interaksi air hujan, panas, kimiawi batuan, serta semprotan uap magma bercampur-baur dan dimasak menjadi air danau yang sangat asam.

Wah Pakdhe, jadi air danau ini bisa dipakai untuk air aki ya ?”
“Whadduh bukan menjadi air aki, tetapi keasaman air ini melebihi keasaman air aki. Kalau kena kulit bisa melepuh. Hati-hati !” 

Sumber :  Commission of Volcanic lakes (CVL)Commission of the IAVCEI (International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior).

Posted in: Geosains