Nationalgeographic.co.id - Tidak setiap hari kita mempelajari sesuatu yang secara fundamental mengubah pada cara kita memahami planet kita. Namun bagi ilmuwan Bumi UC Santa Barbara Matthew Jackson dan ribuan ahli vulkanologi di seluruh dunia, berpikir bahwa pengungkapan seperti itu telah terjadi.
Saat mengambil sampel magma dari gunung berapi Fagradalsfjall di Islandia, Jackson dan rekan-rekannya menemukan proses yang jauh lebih dinamis daripada yang diperkirakan siapa pun dalam dua abad yang telah dipelajari para ilmuwan tentang gunung berapi.
"Tepat ketika saya pikir kita sudah hampir mencari tahu bagaimana gunung berapi ini bekerja, kita mendapat kejutan besar," katanya.
Temuan para ahli geologi ini dipublikasikan di jurnal Nature pada 14 September dengan judul "Rapid shifting of a deep magmatic source at Fagradalsfjall volcano, Iceland."
10.000 Tahun dalam Sebulan cuti panjang, pandemi, dan 780 tahun pencairan batuan bawah tanah untuk menempatkan Jackson di tempat dan waktu yang tepat untuk menyaksikan kelahiran Fagradalsfjall, celah di dataran rendah Islandia barat daya yang terbelah dan meledak dengan magma di bulan Maret 2021. Pada saat itu, katanya, semua orang di Semenanjung Reykjanes sudah siap untuk semacam letusan.
"Gempa gempa sangat kuat," katanya tentang 50.000 atau lebih gempa—beberapa berkekuatan magnitudo 4 dan lebih tinggi—yang mengguncang bumi selama berminggu-minggu dan membuat sebagian besar penduduk Islandia gelisah.
Akan tetapi kurang tidur itu sepadan, dan kekesalan berubah menjadi daya tarik ketika lava menggelegak dan memercik dari lubang di tanah wilayah Geldingadalur yang relatif kosong. Para ilmuwan dan pengunjung sama-sama berbondong-bondong ke daerah itu untuk melihat bagian terbaru dari bentuk kerak bumi. Mereka bisa cukup dekat untuk mengambil sampel lava secara terus menerus dari awal, berkat angin yang meniupkan gas berbahaya, dan aliran lava yang lambat.
Para ahli geologi, yang dipimpin oleh Sæmundur Halldórsson di Universitas Islandia ini mencoba untuk mencari tahu "seberapa dalam mantel magma berasal, seberapa jauh di bawah permukaan itu disimpan sebelum letusan dan apa yang terjadi di reservoir baik sebelum dan selama letusan."
Pertanyaan seperti ini, meskipun mendasar, sebenarnya merupakan beberapa tantangan terbesar bagi mereka yang mempelajari gunung berapi. Sebab, letusan yang tidak dapat diprediksi, bahaya dan kondisi ekstrem, serta keterpencilan dan tidak dapat diaksesnya banyak situs aktif.
"Asumsinya adalah bahwa ruang magma terisi perlahan dari waktu ke waktu, dan magma menjadi tercampur dengan baik," jelas Jackson. "Dan kemudian mengalir selama letusan." Sebagai hasil dari proses dua langkah yang terdefinisi dengan baik ini, tambahnya, mereka yang mempelajari letusan gunung berapi tidak berharap untuk melihat perubahan signifikan dalam komposisi kimia magma saat mengalir keluar dari bumi.
"Ini yang kita lihat di Gunung Kilauea, di Hawaii," katanya. "Anda akan mengalami letusan yang berlangsung selama bertahun-tahun, dan akan ada perubahan kecil dari waktu ke waktu.”
"Tapi di Islandia, ada lebih dari satu faktor 1.000 tingkat perubahan yang lebih tinggi untuk indikator kimia utama," lanjut Jackson. "Dalam sebulan, letusan Fagradalsfjall menunjukkan variabilitas komposisi yang lebih banyak daripada yang ditunjukkan oleh letusan Kilauea dalam beberapa dekade. Rentang total komposisi kimia yang diambil sampelnya pada letusan ini selama bulan pertama mencakup seluruh rentang yang pernah meletus di Islandia barat daya dalam 10.000 tahun terakhir."
Baca Juga: Dunia 'Sangat Tidak Siap' Menghadapi Letusan Gunung Berapi Masif
Baca Juga: Gunung Api Tonga Menimbulkan Gelombang Hampir Secepat Kecepatan Suara
Baca Juga: Letusan Gunung Semeru Sulit Diprediksi karena Dipicu Faktor Eksternal
Menurut para ilmuwan, variabilitas ini adalah hasil dari kumpulan magma berikutnya yang mengalir ke dalam ruangan dari mantel yang lebih dalam.
Selama beberapa minggu pertama, seperti yang dijelaskan dalam makalah, apa yang meletus adalah jenis magma yang diperkirakan "habis" yang telah terakumulasi di reservoir, yang terletak sekitar 16 km di bawah permukaan. Namun pada bulan April, bukti menunjukkan bahwa ruangan itu sedang diisi ulang oleh jenis lelehan yang lebih dalam, "diperkaya" dengan komposisi berbeda yang bersumber dari wilayah berbeda dari lapisan mantel upwelling di bawah Islandia.
Perubahan komposisi ini mungkin tidak terlalu jarang, kata Jackson; hanya saja kesempatan untuk mengambil sampel letusan pada tahap awal seperti itu tidak umum.
"Kami sering tidak memiliki catatan tahap pertama dari sebagian besar letusan karena ini terkubur oleh aliran lava dari tahap selanjutnya," katanya. Proyek ini, menurut para peneliti, memungkinkan mereka untuk melihat untuk pertama kalinya sebuah fenomena yang dianggap mungkin tetapi belum pernah disaksikan secara langsung.
Bagi para ilmuwan, hasil ini menyajikan "kendala utama" dalam bagaimana model gunung berapi di seluruh dunia akan dibangun. Meskipun belum jelas seberapa representatif fenomena ini dari gunung berapi lainnya. Juga apa perannya dalam memicu letusan. Bagi Jackson, ini adalah pengingat bahwa planet Bumi masih menyimpan rahasia.
"Jadi ketika saya pergi untuk mengambil sampel aliran lava tua, atau ketika saya membaca atau menulis makalah di masa depan," kata Jackson, "itu akan selalu ada di pikiran saya: Ini mungkin bukan cerita lengkap tentang letusan itu."