Bagaimana Sistem Peringatan Gunung Berapi Mendeteksi Ketidakstabilan dan Memperingatkan Masyarakat

Hanya pada 2026 saja, Survei Geologi AS menaikkan tingkat peringatan Kīlauea dari Waspada ke Pantau sebelum episode menyembur lava, dan Badan Meteorologi Jepang (JMA) menaikkan Mount Tokachidake di Hokkaido ke Tingkat 3 setelah lonjakan gempa vulkanik. Kedua kasus bergantung pada ide dasar yang sama: data instrumen berkelanjutan mengalir ke sistem peringatan bertingkat yang memberi tahu pejabat dan penduduk apa yang dilakukan gunung berapi saat ini, dan apa yang harus dilakukan tentangnya.

Instrumen di balik data

Menurut USGS, Sistem Peringatan Dini Gunung Berapi Nasional (NVEWS) yang direncanakan bergantung pada campuran seismometer pita lebar untuk melacak gempa bumi, penerima GPS berkelanjutan untuk mendeteksi deformasi tanah saat magma bergerak, sensor gas waktu nyata untuk mengukur emisi, susunan infrasonik untuk suara frekuensi rendah dari aktivitas vulkanik, webcam streaming, dan pengindraan jauh satelit. Jaringan pemantauan membandingkan bacaan masuk dengan perilaku latar belakang yang diketahui dari gunung berapi untuk mendeteksi penyimpangan dari normal.

Mengubah bacaan menjadi tingkat peringatan

USGS menggunakan skala dua bagian. Untuk orang-orang di tanah, empat istilah berjenjang — Normal, Waspada, Pantau dan Peringatan — menggambarkan ketidaktenangan atau bahaya letusan yang meningkat, dengan Peringatan berarti letusan yang berbahaya akan terjadi segera, sedang berlangsung atau dicurigai. Kode Warna Penerbangan paralel (Hijau, Kuning, Oranye, Merah) memberitahu pilot dan maskapai berapa banyak risiko abu yang ditimbulkan gunung berapi, karena abu dapat menonaktifkan mesin jet. Lima Observatorium Gunung Berapi regional AS mengeluarkan tingkatan ini, menerbitkan Pemberitahuan Aktivitas Gunung Berapi untuk bahaya tanah dan Pemberitahuan Observatorium Gunung Berapi untuk Penerbangan ketika warna berubah.

Sistem empat tingkat yang terpadu ini telah digunakan sejak Oktober 2006, menggantikan tiga skema regional terpisah yang telah menggunakan istilah dan penomoran berbeda di Alaska, Cascade Range dan area Long Valley California, menurut entri Wikipedia tentang skema peringatan gunung berapi AS. Ketidakkonsistenan sebelumnya telah menciptakan kebingungan bagi perespons darurat yang bekerja lintas wilayah.

Eskalasi Kīlauea menggambarkan prosesnya: Observatorium Gunung Berapi Hawaii menaikkan gunung berapi dari Waspada ke Pantau dan kode aviasi dari Kuning ke Oranye setelah data geofisika dan rekaman webcam menunjukkan semburan spatter kecil, menunjukkan lava berada di dekat permukaan menjelang episode erupsi yang diantisipasi.

Skala lima tingkat Jepang

Tidak setiap negara menggunakan model AS. Badan Meteorologi Jepang menerapkan sistem Tingkat Peringatan Gunung Berapi (VAL) lima tingkat yang terikat pada area target spesifik dan tindakan yang direkomendasikan. Menurut deskripsi JMA sendiri, Tingkat 2 memicu peringatan untuk area di sekitar kawah, Tingkat 3 memperluas itu ke zona non-perumahan dekat kawah, dan Tingkat 4 dan 5 membawa peringatan untuk area perumahan, menyiratkan evakuasi masyarakat yang rentan atau evakuasi penuh masing-masing.

Pada 12 September 2026, JMA menaikkan Tokachidake di Hokkaido dari Tingkat 2 ke Tingkat 3 pada pukul 09:30 waktu setempat setelah apa yang dilaporkan sebagai peningkatan gempa vulkanik dengan amplitudo lebih besar sejak 17 Agustus, dengan yang terkuat dicatat pagi itu juga. Perubahan ini menutup kepala jejak pendakian dan jalan Tokachidake Skyline, menutup fasilitas sumber air panas terdekat termasuk Fukiage Onsen, dan menetapkan zona bahaya sekitar tiga kilometer di sekitar kawah; otoritas lokal menekankan bahwa peringatan tidak merupakan perintah evakuasi umum untuk pusat kota Furano atau Biei di dekatnya.

Menutup celah pemantauan

Cakupan tidak merata bahkan dalam negara yang well-resourced. USGS mengatakan penilaian ancaman gunung berapi nasionalnya pada 2018 mengklasifikasikan 18 gunung berapi AS sebagai ancaman sangat tinggi dan 39 sebagai ancaman tinggi, namun menemukan bahwa kira-kira dua pertiga dari gunung berapi aktif negara, termasuk sebagian besar dalam kategori moderat-ke-sangat tinggi, tidak memiliki pemantauan yang cukup. NVEWS, yang disahkan oleh Kongres pada 2019, bertujuan untuk membawa instrumentasi ke tingkat yang sesuai dengan peringkat ancaman setiap gunung berapi dan untuk menghubungkan lima observatorium AS melalui pusat data bersama dan kantor jaga 24/7.

Metode deteksi yang lebih baru mungkin membantu gunung berapi yang kekurangan jaringan instrumen padat. Peneliti dari Institut de Physique du Globe de Paris dan Pusat Geosains Helmholtz GFZ, dipimpin oleh François Beauducel dan Philippe Jousset, mengembangkan teknik yang disebut 'Jerk' yang menggunakan seismometer pita lebar tunggal untuk mendeteksi transien gerak-tanah skala nanometer yang terkait dengan fraktur batu yang didorong magma sebelum letusan. Diuji di Piton de la Fournaise di Pulau Réunion sejak April 2014, metode ini dengan benar menandai 92% dari 24 letusan antara 2014 dan 2023, dengan waktu peringatan berkisar dari menit hingga 8,5 jam, meskipun sekitar 14% peringatan adalah positif palsu dalam arti bahwa intrusi magma yang terdeteksi tidak pernah mencapai permukaan.

Karena hanya memerlukan satu instrumen daripada jaringan seismometer, stasiun GPS dan sensor gas yang lengkap, metode Jerk diusulkan sebagai opsi peringatan dini biaya lebih rendah untuk gunung berapi di tempat lain yang program pemantauan saat ini belum jangkau, menurut para pengembang.

Apa arti tingkatan bagi penduduk

Dalam kasus Kīlauea dan Tokachidake, perubahan peringatan itu sendiri memicu tindakan konkret yang telah ditentukan sebelumnya daripada prediksi umum tentang kapan letusan akan terjadi: panduan pengalihan penerbangan di Hawaii, dan penutupan jalan setapak, penutupan gerbang jalan, dan penutupan fasilitas di Hokkaido. Hubungan antara tingkat peringatan spesifik dan respons spesifik yang telah dilatih adalah fungsi inti yang dirancang oleh sistem-sistem ini untuk melayani.