Kaldéra

Kaldéra nyaéta kawah vulkanik atawa kepundan gunung berapi anu kacida gedé jeung lega anu kawangun akibat runtuhna bagéan puncak gunung berapi sarta runtuhna babatuan panahan ka jero dapur magma. Sacara basa, kaldéra asalna tina basa Spanyol anu hartina katél. Dina hal ieu, wangun kaldéra disaruakeun jeung wangun katél anu cekung siga wadah. Diaméter atawa garis tengah kaldéra bisa mangpuluh-puluh garis tengah tina rata-rata kawah gunung api biasa. Numutkeun ahli élmu bumi Arthur L. Bloom, panjang diaméter hiji kaldéra minimal 1,6 kilométer. Misalna Krakatau garis tengahna 7 km, Tengger 8 km, Ijén 11 km, Iyang 17 km, jeung kaldéra anu panglegana nyaéta Aso di Jepang anu legana 25 km.
Ngaran kaldéra mimiti dipaké keur hiji liang anu kacida gedéna di kapuloan Kanari anu diaméterna kurang leuwih 5 km sarta dikurilingan ku cadas-cadas anu jangkungna 900 méter. Dina taun 1815, hiji ahli géologi Jérman Leopold van Bunch ngadatangan kaldéra Las Cañadas ti Teide di Tenerife, jeung kaldéra de Taburiente di La Palma, duanana aya di Kapuloan Canaria. Waktu catetanana dipublikasikeun, manéhna ngawanohkeun istilah caldera kana kosakecap géologi.
Kawangunna kaldéra mangrupa hiji jejer dina kajian gunung api, vulkanologi. Kawangunna kaldéra di gunung api mangrupa ciri yén éta gunung api geus kacida kolotna jeung aya dina tahap anu satuluyna di mana puncak gunung geus henteu basajan deui sakumaha mimitina nyaéta winangun aseupan (kerucut) atawa perisai. Kaldéra kawangun ku lantaran ayana letusan éksplosif gunung api jeung runtuhna batuan ka jero dapur magma anu geus kosong. Waktu hiji ruang magma anu gedé dikosongkeun ku letusan gunung api atawa akibat gerakan magma di handapeun permukaan, batuan panahan anu ngawangun dapur magma bagéan luhur bakal runtuh jeung ngawangun hiji kawah anu gedé. Crater Lake di Oregon jeung kaldéra-kaldéra lainna kawangun akibat ieu prosés. Hal ieu sakumaha anu disebutkeun ku Bemmelen c.s. yén lantaran letusan Perret nepi ka ngabalukarkeun ruangan kosong di jero gunung api jeung puncakna titeuleum nepi ka ngahasilkeun kawah anu lega anu disebut kaldera.
Letusan dahsyat ngahasilkeun liang jeung ngaluarkeun lebu vulkanik anu kacida jangkungna, kalawan dibarengan ku material piroklastik (pyroclastic flows). Lantaran makin loba magma anu maksa ka luhur, bakal makin loba retakan batuan di sabudeureun puncak nepi ka nyababkeun runtuhna batuan panahan. Ledakan kaldéra (explosive calderas) kawangun waktu magma dina jumlah anu kacida lobana tur ngandung loba silika jeung gas, maju ka luhur. Magma anu ngandung silika nu loba pisan miboga viskositas anu kacida gedéna anu ngamungkinkeun maranéhna nahan gelembung gas di handapeun tekenan anu kacida gedéna.
Waktu magma naék ka luhur, aya pangurangan tekenan nepi ka ngabalukarkeun panyebaran gas anu lega. Gas anu kacida lobana bakal ngabalukarkeun ledakan gedé anu mawa magma jeung batuan sabudeureunana dina volume anu kacida gedéna. Ledakan gedé hiji gunung api biasa disebut minangka supervulkan (supervolcano).
Sedengkeun numutkeun sababaraha ahli lain saperti Escher, manéhna nétélakeun yén henteu mungkin nepi ka aya kakosongan dina jero sumber magma, tapi lantaran letusan Perret pipa kawah jadi lega anu nyababkeun morosotna dingding kawah jeung ngahasilkeun kaldéra.Sacara leuwih rinci prosés kawangunna kaldéra bisa dibagi jadi dua cara nyaéta kawangunna kaldéra lantaran érupsi gedé (érupsi éksplusif) jeung kawangunna kaldéra lantaran érupsi leutik (érupsi éfusif).
Kawangunna kaldéra lantaran érupsi gedé miboga dua skénario nyaéta:
Waktu Kaldéra Yellowstone meletus kurang leuwih 640.000 taun ka tukang anu ngaleupaskeun material kurang leuwih 1.000 km³ (luyu jeung ukuran dense rock equivalent (DRE), anu nutup sabagéan gedé Amérika Utara nepi ka 2 méter ku lebu jeung material vulkanik. Minangka babandingan waktu Gunung St. Helens bitu dina taun 1980 anu ngaleupaskeun kurang leuwih 1,2 km³ (DRE).Dampak ékologis tina bituna kaldéra bisa ditingali tina catetan bituna Dano Toba di Indonésia.
Pangwangunan kaldéra lantaran letusan anu dipikanyaho, hususna kaldéra La Garita di Pagunungan San Juan Colorado, di mana 5.000 km³ Fish Canyon Tuff kaalungkeun dina hiji letusan hébat kurang leuwih 27,8 juta taun ka tukang. Dina sababaraha titik dina skala waktu géologis, aya kaldéra riolitik dina kelompok anu béda. Sésa-sésa éta kelompok bisa kapanggih di tempat-tempat pagunungan San Juan Colorado (bitu dina periode tersier) atawa Saint Francois Mountain Range (bitu salila Proterozoikum).
Béda jeung magma gunung api anu ngandung loba silika, sababaraha gunung api miboga sipat anu basal. Hartina éta magma henteu miboga kandungan silika nu loba nepi ka gampang ngalir jeung henteu miboga tekenan anu gedé. Aliran magma anu tuluy tumuluy jeung cukup lancar nyababkeun ayana kakosongan di jero taneuh. Sarua jeung kajadian letusan, kakosongan ieu nyababkeun taneuh urug.
Kawangunna kaldéra lantaran érupsi leutik kajadian sacara lalaunan jeung tanpa letusan. Hal ieu biasana disababkeun ku lantaran salian ti puncak kepundan, ékstruksi magma ogé aya ngaliwatan liang di léréng gunung. Lantaran ayana liang-liang alternatif magma ngabalukarkeun awak gunung henteu kuat jeung henteu mampu ngajaga kasaimbangan nepi ka gaya gravitasi bakal nyababkeun awak gunung ambles keur ngeusian rongga kosong anu aya di handapeunana. Daérah anu ambles éta anu tuluy jadi kaldéra. Gedé leutikna kaldéra anu kawangun biasana gumantung kana ukuran awak gunung anu ngalaman urug. Prosés kawangunna kaldéra ku ieu cara nyababkeun lini jeung lééhan lava anu kacida gedéna. Ieu prosés dipikawanoh ku sebutan kaldéra susutan lantaran prosésna lumangsung bertahap jeung henteu saékstrim pangwangunan kaldéra alatan letusan. Conto kaldéra susutan nyaéta Kaldéra Kilauea, Kaldéra Taburiente, jeung Kaldéra La Palma di pulo Canaria. Dina prosés ieu, kaldéra mangrupa hasil runtuhna permukaan akibat magma anu ngalir kaluar jeung ieu kaldéra henteu kaasup kana kawah vulkanik. Kaldéra Kilauea miboga kawah jero anu dipikawanoh minangka Halema‘uma‘u, anu umumna dieusi ku dano lava. Kaldera Taburiente jeung Caldereta, duanana aya di pulo La Palma (Kapuloan Canaria), mangrupa kaldéra anu kosong lantaran aliran walungan lava kurang leuwih 500.000 taun ka tukang. Conto lainna nyaéta kaldéra pulo Fernandina runtuh dina taun 1968 basa sabagéan tina dasar kaldéra turun 350 méter.
Prosés kawangunna kaldéra dina gunung api nyababkeun parobahan anu signifikan kana wangun morfologi atawa topografi tina gunung api éta sorangan. Morfologi jeung topografi anyar kadang-kadang nyababkeun pamandangan peuting anu éndah jeung unik. Kaldéra gunung api bisa dieusian ku zat padet saperti keusik atawa zat cair.
Aya sababaraha gunung api di Indonésia anu miboga kaldéra diantarana:
Salian ti éta gunung, kaldéra anu kasohor nyaéta Kaldéra Toba jeung Kaldéra Diéng. Salah sahiji anu kasohor pisan nyaéta kaldéra toba. Ieu kaldéra miboga panjang kurang leuwih 100 kilométer jeung lébarna 35 kilométer. Kawangun tina hasil ledakan anu kacida gedéna jeung mindeng disebut minangka "Toba Supervolcano". Érupsi Toba mangrupa érupsi panggedéna anu aya di Bumi, kajadian kurang leuwih 74 rébu taun nu geus kaliwat. Éta kawah vulkanik kiwari jadi objék wisata anu kasohor nyaéta Dano Toba.
Gunung Toba mangrupa super volcano atawa gunung aktif dina kategori anu kacida gedéna. Terahir bitu kurang leuwih 74.000 taun nu ka tukang, anu kiwari ngan saukur jadi hiji dano nyaéta Dano Toba, Sumatera Kalér, Indonésia nu mangrupa urut kaldéra panggedéna di dunya.
Letusan anu dipikawanoh ku sebutan Youngest Toba Tuff (YTT) mangrupa letusan anu panggedéna nu ngawangun dano (kaldéra) siga kiwari. Ngaleupaskeun saeutikna 2.800 km kubik magma ka udara, letusan YTT jadi anu pangbadagna di Bumi dina dua juta taun terahir. Akibat letusan Toba henteu ngan saukur luncuran méga panas jeung lebu anu bahaya. Mamala panggedéna dina skala global tina letusan Toba nyaéta parobahan iklim.
Dina taun 1939, géolog Belanda Van Bemmelen ngalaporkeun yén Dano Toba anu panjangna 100 km jeung lébarna 30 km dikurilingan ku batu apung titinggal tina bituna gunung. Lantaran éta, Van Bemmelen nyindekkeun yén Toba mangrupa hiji gunung api. Kadieunakeun, sababaraha panalungtik lain manggihan lebu rhyolit anu saumur jeung batuan Toba di Malaysia, nepi ka 3.000 km ka beulah kalér tepi ka India Tengah.
Sababaraha ahli kalautan ogé ngalaporkeun geus manggihan tapak-tapak batuan Toba di Samudra Hindia jeung Teluk Bengal. Para panalungtik awal, Van Bemmelen ogé Aldiss & Ghazali (1984) ngira-ngira yén Toba kacipta ngaliwatan hiji letusan anu kacida gedéna. Tapi panalungtik lain saperti Vestappen (1961), Yokoyama jeung Hehanusa (1981), jeung Nishimura (1984), boga pamadegan yén éta kaldéra kacipta ngaliwatan sababaraha kali bitu. Panalungtik anu leuwih anyar, Knight saparakanca (1986) jeung Chesner jeung Rose (1991) méré pamadegan anu leuwih rinci nyaéta kaldéra Toba kacipta ngaliwatan tilu letusan raksasa.
Panalungtikan ngeunaan Toba nepi ka ayeuna masih kénéh dikeureuyeuh. Salah sahiji panalungtik Toba entragan panganyarna nyaéta Fauzi ti Indonésia, séismolog di Badan Météorologi jeung Géofisika. Sarjana Fisika ti Universitas Indonésia lulusan 1985 ieu meunang gelar PhD ti Renssealer Polytechnic Institute, New York, dina taun 1998 keur panalungtikanana ngeunaan Toba.
Posisi Gunung Toba (ayeuna: Dano Toba) di Indonésia kaasup kana daérah nu rawan mamala. Ieu hal patali jeung posisi Indonésia anu aya di tengah-tengah tempat panggihna tilu lémpéng téktonik nyaéta Aurasia, Indo-Australia, jeung Lémpéng Pasifik. Kurang leuwih 80% ti wilayah Indonésia aya di lémpéng Aurasia anu ngawengku Sumatera, Jawa, Kalimantan, Sulawesi, jeung Banda.
Lémpéng benua ieu hirup, lémpéng Indo-Australia misalna nubruk lémpéng Aurasia anu jauhna 7 cm per taun, atawa lémpéng Pasifik anu ngagésér sacara rélatif ka lémpéng Aurasia anu jauhna 11 cm per taun. Hal éta ngabalukarkeun ayana rangkéan gunung, kaasup gunung api Toba. Lamun aya tubrukan, lémpéng lautan anu ngandung lapisan sédimén nyulusup di handapeun lémpéng benua. Ieu prosés dingaranan subduksi.
Gunung hasil subduksi salah sahijina Gunung Toba. Sanajan ayeuna wangunna geus henteu mangrupa gunung, sésa-sésa bituna masih katingali tepi ka ayeuna. Bagéan anu kaalungkeun akibat bituna éta gunung nepi ka 100 km x 30 km pasagi. Daérah anu nyésa tuluy ngawangun kaldéra. Di tengah-tengahna tuluy bijil pulo Samosir.
Saméméhna Gunung Toba kungsi bitu tilu kali nyaéta:
Ieu gunung kaasup kana Supervolcano lantaran Gunung Toba miboga kantong magma anu gedé lamun bitu kaldéra anu dihasilkeunana bakal gedé pisan. Volcano kaldérana ratusan méter sedengkeun supervolcano bisa puluhan kilométer. Anu matak ngirut nyaéta ayana anomali gravitasi di Toba. Numutkeun hukum gravitasi, antara hiji tempat jeung tempat lainna bakal miboga gaya tarik bumi anu sarua lamun miboga massa, ketinggian, jeung karélatifan anu sarua. Lamun aya matéri lain nu aya di dinya kalawan massa anu béda, bakal ngabalukarkeun gaya tarik anu béda. Lamun hiji gunung bitu bakal loba matéri anu kaluar, hartina masa jeung gaya tarikna bakal ngurangan. Tuluy bakal aya up-lifting (pangangkatan). Hal ieu anu nyababkeun ayana Pulo Samosir. Magma anu aya di handap tuluy maksa ka luhur, lalaunan lantaran geus teu boga daya keur bitu. Ieu gerakan nyaluyukeun jeung normalna gravitasi. Hal ieu kajadian dina jangka waktu rcbuan taun. Ngan Samosir anu kaangkat lantara daérah éta anu panghampangna. Sedengkeun daérah lain mangrupa dingding kaldéra.
Gunung Tambora lokasina aya di Pulo Sumbawa, Nusa Tenggara Barat, pernahna dina 8°25' LS dan 118° BT. Ieu gunung kaasup kana gunung api aktif kalawan jangkungna 2.850 meter.
Dina tanggal 10 April 1815, Gunung Tambora bitu ngaluarkeun magma nepi ka 100 km³, ngaleupaskeun 400 km³ lebu ka angkasa nepi ka 44 km tina permukaan taneuh. Dina taun 1816, akibat bituna ieu gunung nyababkeun suhu bumi turun pisan nepi ka ayana pendinginan global. Taun ieu dipikawanoh minangka "Taun tanpa usum panas". Parobahan cuaca anu drastis nyababkeun kasebarna wabah panyakit jeung kalaparan akibat gagal panén di sakabéh dunyaBituna Gunung Tambora paling henteu dayana opat kali tikeleun bituna Gunung Krakatau dina taun 1883
Waktu ieu gunung bitu, sababaraha urang Belanda anu aya di Surabaya nyatet dina buku poéanana yén maranéhna ngaku ngadéngé sora bituna éta gunung Ogé sababaraha jalma anu aya di Australia bagéan Barat LautMaranéhna nyangka yén éta sora téh nga ukur sora guludug lantaran bijil méga mendung anu nyababkeun poékna panonpoé. Tapi nu ku maranéhanana diyakini méga téh saenyana mah haseup jeung lebu vulkanisAnu turun ka bumi lain cai, tapi lebu jeung keusik laleutik.
Waktu Gunung Tambora bitu, daérah radius kurang leuwih 600 km ti gunung Tambora poék unggal poé tepi ka saminggu lilana. Suhu Bumi turun tepi ka sababaraha derajat anu nyababkeun bumi jadi tiis lantaran cahaya panonpoé kahalangan lebu vulkanis salila sababaraha bulan. Daérah Eropa jeung Amérika Kalér ngalaman usum tiis anu kacida lilana. Sedengkeun di Australia jeung Afrika Kidul turun salju dina waktu usum panas.
Saking gedéna letusan Gunung Tambora, bisa ditingali tina sésa pecahan éta puncak gunung kiwari dina wangun kaldéra. Lébar kaldéra tina hasil ledakan ieu diaméterna kurang leuwih 8 km sarta jerona kurang leuwih 5,6 km. Sésa kawah kaldéra di Gunung Tambora kiwari mangrupa kaldéra panggedéna anu masih aktif di dunya.
Krakatau mangrupa gunung api anu masih aktif jeung aya di Selat Sunda antara pulo Jawa jeung Sumatera. Ieu gunung kungsi bitu dina tanggal 26 Agustus 1883. Letusanna gedé pisan jeung tsunami nu disababkeunana maéhan kurang leuwih 36.000 jiwa. Tepi ka tanggal 26 Désémber 2004, ieu tsunami mangrupa tsunami nu panggedéna. Sora letusan Gunung Krakatau kadéngé tepi ka Alice Springs, Australia jeung pulo Rodrigues deukeut Afrika, 4.653 kilometer. Daya ledaknaa kurang leuwih 30.000 kali tina bom atom anu meledak di Hiroshima jeung Nagasaki di ahir Perang Dunia II.
Letusan Krakatau nyababkeun parobahan iklim global. Dunya poék salila dua poé satengah akibat lebu vulkanis anu nutupan atmosfer. Ieu letusan sabenerna masih éléh lamun dibandingkeun jeung letusan Gunung Toba jeung Gunung Tambora di Indonesia, Gunung Tanpo di Selandia Baru jeung Gunung Katmal di Alaska. Tapi éta gunung-gunung bitu jauh basa populasi manusa masih kénéh saeutik. Sedengkeun waktu Gunung Krakatau bitu, populasi manusa geus cukup padet.
Salah sahiji kaldéra anu pangkasohorna di dunya nyaéta "Crater Lake" di Oregon Amérika Sarikat atawa anu leuwih dipikawanoh ku sebutan Oregon Crater Lake. Ieu kaldéra kawangun kurang leuwih 7700 taun nu ka tukang waktu hiji letusan gunung api anu gedé nyaéta gunung api Mazama. Ieu gunung api ngaluarkeun magma nepi ka ngosongkeun dapur magmana. Tuluy, batuan di luhureun éta dapur magma runtuh nepi ka ngahasilkeun bukaan kawah anu gedé (kurang leuwih 6 mil). Sanggeus éta, salila mangabad-abad, hujan jeung salju ngeusian éta kaldéra tuluy ngahasilkeun hiji situ anu disebut "Crater Lake". Ieu situ jerona 1.932 kaki (589 méter). Crater Lake mangrupa situ anu pangjerona di Amerika Sarikat jeung situ anu pangjerona katujuh di dunya.
Kaldéra-kaldéra lainna nyaéta:
"Yellowstone National park" kasohor di dunya lantaran géyser jeung sumber cai panasna. Fitur-fitur termal anu gampang ditalungtik di dieu mangrupa bukti yén sistem magma anu aktif di handapeun permukaan éta aréa. Sistem magma siga kieu geus ngahasilkeun sababaraha letusan gunung api gedé. Lantaran letusan anu kacida gedéna, maranéhna mindeng disebut ku sebutan "supervolkano". Salah sahiji letusan ieu ngahasilkeun kaldéra kurang leuwih 50 mil anu ngadadasaran sabagéan gedé "Yellowstone National Park".
Ti mimiti taun 1960-an geus dipikanyaho yén kagiatan vulkanik ogé aya di planét lain jeung di bulan. Ngaliwatan pamakéan kapal angkasa anu maké awak jeung teu maké awak, kagiatan vulkanik kapanggih di Venus, Mars, Bumi, jeung Io, hiji satelit Planét Jupiter. Henteu hiji-hiji acan tina benda langit ieu miboga téktonika lémpéng, anu mana di Bumi kurang leuwih 60% kagiatan vulkanik tina ngagésérna téktonika lémpéng (sésa 40% nyaéta gunung api). Struktur kaldérana mirip di sakabéh benda planét ieu, sanajan ukuranana bararéda. Rata-rata kaldéra Vénus nyaéta 68 km. Rata-rata kaldéra Io ngadeukeutan 40 km, jeung Bulan nyaéta 6 km. Kaldéra anu panggedéna di Io nyaéta Tvashtar Paterae kalawan diaméter 290 km. Rata-rata kaldéra di Mars nyaéta 48 km, leuwih leutik ti Venus. Kaldéra di Bumi mangrupa kaldéra anu pangleutikna ti sakabéh planét anu dipikanyaho ti mimiti 1,6 tepi ka nu panggedéna 80 km.
Permukaan Bumi miboga cangkang batu kristalin anu kandelna sababaraha kilométer, anu kawangun kalawan téréh. Kawah-kawah di bulan bisa tahan lila pisan ngaliwatan waktu jeung disangka mangrupa hasil tina kagiatan vulkanik luar biasa, tapi sabagéan kawangun ku météor nu murag. Pangwangunan dimimitian ti ratusan juta mimiti Bulan kawangun. Kurang leuwih 500 juta taun ka hareupna, kerak Bulan bisa lééh lantaran élemén radioaktif nu lééh. Letusan gedé umumna kajadian di handapeun kawah hasil tumbukan. Salian ti éta, letusan juga bisa kajadian lantaran ayana cadangan magma di dasar kerak. Pangwangunan kubah, bisa jadi sarua jeung sistem gunung api di mana umumna kaldéra kawangun.
Puseur aktivitas vulkanik di Mars aya di dua daérah, Tharsis jeung Elysium. Unggal daérah miboga sababaraha dérét gunung api perisai anu sarua jeung anu aya di Bumi. Bisa jadi mangrupa hasil mantel titik panas. Permukaanana didominasi aliran lava jeung sakabéhna miboga hiji atawa leuwih runtuhan kaldéra.
Lantaran euweuh lémpéng téktonik di Vénus, panas ngan saukur kaluar lantaran ayana konduksi jeung litosfer. Hal ieu ngabalukarkeun aliran lava anu kacida gedéna, ngawengku 80% permukaan Vénus. Loba gunung anu mangrupa gunung api perisai kalawan diaméter antara 150-400 km jeung jangkungna 2-4 km. Leuwih ti 80 gunung api perisai miboga diaméter puncak kaldéra rata-rata 60 km.