8Gunung Api dan Gempa Bumi: Pengenalan Pertama

Pada Senin malam, berita di televisi menayangkan sebuah gunung api di pulau yang jauh. Dalam gelap, air mancur batuan jingga yang berpijar menyembur dari retakan di tanah, dan sungai-sungai api mengalir perlahan menuruni lereng ke laut, mendesis dan mengepulkan uap. Pada hari Kamis, berita menayangkan tempat lain: sebuah kota kecil tempat tanah bergetar selama setengah menit pada waktu subuh. Cerobong-cerobong asap jatuh ke jalan, dan sebuah rumah tua tergeser dari fondasinya.

Dua peristiwa yang sangat berbeda. Namun keduanya berasal dari bagian dalam Bumi yang sangat dalam, dan, seperti yang akan kita lihat, keduanya jauh lebih sering terjadi di beberapa bagian dunia daripada di bagian lain.

Yang sudah kamu ketahui

Gunung, bukit, lembah, dan dataran adalah bentuk-bentuk permukaan tanah (Bab 2). Daratan Bumi berkumpul dalam tujuh benua, di antara lima samudra; Samudra Pasifik adalah samudra terbesar (Bab 6).

8.1 Gunung api meletus

Jauh di bawah kaki kita, Bumi sangat panas. Di beberapa tempat, batuan di bawah sana begitu panas sehingga meleleh. Batuan cair ini lebih ringan daripada batuan padat di sekitarnya, sehingga perlahan-lahan naik, seperti gabus di dalam air. Di tempat batuan cair itu menemukan jalan keluar ke permukaan, lahirlah sebuah gunung api.

Definisi 8.1 (Gunung api)

Yang disebut gunung api adalah tempat batuan cair dari bagian dalam Bumi keluar di permukaan, serta bukit atau gunung yang dibangun di sana oleh batuan cair itu, lapis demi lapis.

Definisi 8.2 (Letusan, lava, dan abu vulkanik)

Yang disebut letusan adalah saat sebuah gunung api menyemburkan batuan cair, abu, dan gas. Yang disebut lava adalah batuan cair yang tercurah ke permukaan; lava mengalir, lalu mendingin dan mengeras menjadi batuan baru. Yang disebut abu vulkanik adalah kepingan-kepingan kecil batuan dan kaca yang diembuskan ke udara oleh letusan; abu itu jatuh kembali seperti salju kelabu.

Tidak semua letusan tampak sama. Pada sebagian letusan, lavanya encer: lava itu tercurah dengan tenang dalam sungai-sungai yang berpijar yang bisa mengalir berkilo-kilometer, kadang-kadang sampai ke laut. Pada letusan yang lain, batuan cairnya kental dan penuh gas, seperti sebotol minuman bersoda yang dikocok: ketika menyembur keluar, batuan itu meledak menjadi tiang abu raksasa yang naik tinggi ke langit.

Contoh 8.3 (Gunung St. Helens, 1980)

Pada musim semi tahun 1980, sebuah tonjolan tumbuh di sisi Gunung St. Helens, karena batuan cair mendesak naik di dalam gunung itu. Pada pagi hari tanggal 18 Mei, gempa kecil mengguncang gunung itu, tonjolan itu meluncur dalam tanah longsor raksasa, dan gunung api itu meledak ke samping dan ke atas. Bagian puncak gunung setinggi 400 meter lenyap: puncaknya berubah menjadi kawah yang sangat besar.

8.2 Tanah berguncang

Batuan jauh di bawah kaki kita tidak benar-benar diam. Sangat perlahan, batuan itu didorong dan ditarik. Batuan itu sedikit melengkung, seperti penggaris yang kamu tekan dari kedua ujungnya — sampai, tiba-tiba, batuan itu patah dan bergeser. Sentakannya membuat tanah berguncang sampai berkilo-kilometer di sekelilingnya.

Definisi 8.4 (Gempa bumi)

Yang disebut gempa bumi adalah guncangan tanah yang tiba-tiba, yang disebabkan oleh batuan yang patah dan bergeser, jauh di bawah tanah.

Gempa bumi biasanya hanya berlangsung beberapa detik, kadang-kadang satu atau dua menit untuk yang terbesar. Kebanyakan gempa bumi begitu kecil sehingga tidak ada yang merasakannya: hanya alat ukur yang mencatatnya. Gempa yang kuat bisa membuat tanah bergelombang seperti geladak kapal, meretakkan jalan, dan merobohkan dinding dan rumah.

Catatan 8.5 (Seberapa sering?)

Para ahli geologi menyimpan daftar semua gempa bumi besar di Bumi. Selama 50 tahun dari 1976 sampai 2025, daftar itu mencatat 7 031 gempa besar (cukup kuat untuk merusak bangunan di dekatnya): sekitar 141 dalam setahun, atau hampir 3 setiap minggu. Yang paling besar, yang bisa menghancurkan seluruh kota, sekitar 14 dalam setahun. Di seluruh Bumi yang sama, sekitar 1 200 gunung api sudah meletus dalam kira-kira dua belas ribu tahun terakhir.

8.3 Di mana gunung api dan gempa bumi terjadi

Jika gunung api dan gempa bumi terjadi di sembarang tempat secara acak, titik-titik pada peta dunia akan tersebar merata di atasnya. Ternyata tidak.

Peta di bawah ini menunjukkan pola yang mencolok. Kebanyakan gunung api dan kebanyakan gempa bumi besar terletak di sabuk-sabuk yang panjang dan sempit. Sabuk yang paling panjang melingkari Samudra Pasifik: dari Selandia Baru naik melalui Indonesia, Filipina, dan Jepang, menyeberang ke Alaska, lalu terus turun di sepanjang pantai barat benua Amerika sampai ke ujung Chili. Karena gunung apinya yang banyak, sabuk ini sering disebut “Cincin Api”.

Contoh 8.6 (Menghitung pada peta)

Kita menghitung titik-titik yang terletak di dalam cincin yang diarsir (dalam jarak 500 kilometer dari garis tengahnya). Dari 1 214 gunung api, 837 berada di dalam cincin: sekitar 2 dari setiap 3. Dari 696 gempa bumi yang sangat besar, 532 berada di dalam cincin: sekitar 3 dari setiap 4. Cincin itu hanya mencakup sebagian kecil Bumi, tetapi menampung sebagian besar gunung api dan gempa buminya.

Sabuk-sabuk lain lebih kecil: satu melintasi Eropa selatan dan Asia, dari Laut Tengah sampai ke Himalaya; sabuk-sabuk lainnya membentang di tengah samudra, tempat gunung-gunung api tersembunyi di bawah air. Beberapa tempat, seperti Hawaii, mempunyai gunung api yang jauh dari sabuk mana pun. Mengapa sabuk-sabuk itu berada di tempatnya adalah pertanyaan untuk Bab 18: jawabannya menjelaskan bentuk seluruh peta.

8.4 Tetap selamat

Tidak seorang pun bisa menghentikan letusan atau gempa bumi. Tetapi mengetahui apa yang harus dilakukan menyelamatkan nyawa.

Keselamatan

Saat gempa bumi. Segera setelah kamu merasakan tanah berguncang: merunduklah dengan bertumpu pada tangan dan lutut; lindungilah kepala dan lehermu dengan lengan, dan merangkaklah ke bawah meja yang kokoh jika ada di dekatmu; berpeganganlah pada meja itu sampai guncangan berhenti. Jangan berlari ke luar selagi tanah berguncang, dan jangan berdiri di ambang pintu: pecahan kaca dan benda-benda yang jatuh adalah bahaya yang utama. Ketika guncangan berhenti, tinggalkan gedung dengan tenang, seperti yang kamu latih dalam latihan di sekolah.

Di dekat gunung api. Para ilmuwan mengawasi gunung-gunung api yang mungkin bangun. Jika mereka memperingatkan bahwa letusan akan terjadi, pihak berwenang meminta penduduk meninggalkan daerah itu. Ikutilah petunjuk mereka segera, dan jangan pernah mendekat untuk menonton.

8.5 Latihan

Latihan 8.1 ★

Lava, abu, atau gas? (a) sungai batuan cair yang berpijar yang mengalir menuruni lereng; (b) kepingan-kepingan kecil batuan yang diembuskan ke langit, yang jatuh kembali seperti salju kelabu; (c) sesuatu yang tidak terlihat yang keluar dari gunung api bersama abu.

Solusi

Solusi Latihan 8.1.

(a) Lava. (b) Abu vulkanik. (c) Gas.

Latihan 8.2 ★

Apa itu gempa bumi? Apakah gempa bumi berlangsung berjam-jam, atau beberapa detik?

Solusi

Solusi Latihan 8.2.

Gempa bumi adalah guncangan tanah yang tiba-tiba, yang disebabkan oleh batuan yang patah dan bergeser jauh di bawah tanah. Gempa bumi berlangsung beberapa detik (satu atau dua menit untuk yang paling besar), bukan berjam-jam.

Latihan 8.3 ★

Urutkan ketiga langkah ini: berpegangan; merunduk; berlindung.

Solusi

Solusi Latihan 8.3.

Merunduk, berlindung, berpegangan.

Latihan 8.4 ★

Pada peta di halaman 53, di sekeliling samudra manakah kebanyakan gunung api terletak?

Solusi

Solusi Latihan 8.4.

Di sekeliling Samudra Pasifik.

Latihan 8.5 ★

Benar atau salah? (a) Kebanyakan gempa bumi terlalu kecil untuk dirasakan. (b) Lava tetap cair selamanya. (c) Ketika tanah berguncang, hal yang paling aman adalah berlari ke luar.

Solusi

Solusi Latihan 8.5.

(a) Benar: kebanyakan gempa hanya dirasakan oleh alat ukur. (b) Salah: lava mendingin dan mengeras menjadi batuan baru. (c) Salah: berlari ketika tanah berguncang itu berbahaya (kamu bisa jatuh, dan kaca serta benda-benda berjatuhan dari gedung); merunduklah, berlindunglah, dan berpeganganlah.

Latihan 8.6 ★

Lihatlah gambar gunung api di halaman 51. Dari mana batuan cair itu berasal? Di mana batuan itu keluar?

Solusi

Solusi Latihan 8.6.

Lava berasal dari jauh di bawah gunung api, tempat batuan meleleh. Lava naik melalui bagian tengah gunung api dan keluar di puncaknya.

Latihan 8.7 ★★

Pada peta, carilah: (a) sebuah negara di benua Amerika yang mempunyai banyak gunung api di sepanjang wilayahnya; (b) sekelompok pulau di tengah Samudra Pasifik, dengan gunung-gunung api, yang tidak berada di cincin itu.

Solusi

Solusi Latihan 8.7.

(a) Chili (Peru, Ekuador, atau Meksiko juga benar): gunung-gunung apinya berjajar di sepanjang negeri itu, dekat pesisir Pasifik. (b) Hawaii, di tengah Samudra Pasifik, jauh dari cincin yang diarsir.

Latihan 8.8 ★★

Sekitar 141 gempa bumi besar terjadi dalam setahun. Kira-kira berapa banyaknya dalam sebulan? (Setahun ada 12 bulan; berikan bilangan bulat.)

Solusi

Solusi Latihan 8.8.

$141 \div 12$ sedikit kurang dari 12 (karena $12 \times 12 = 144$): kira-kira 12 gempa bumi besar setiap bulan.

Latihan 8.9 ★★

Sekitar 3 dari setiap 4 gempa bumi yang sangat besar terjadi di dalam cincin di sekeliling Samudra Pasifik. Dari 20 gempa bumi yang sangat besar, kira-kira berapa yang kamu perkirakan terjadi di dalam cincin? Dan berapa di luarnya?

Solusi

Solusi Latihan 8.9.

Dari 20, seperempatnya adalah 5, jadi tiga perempatnya adalah $3 \times 5 = 15$: kira-kira 15 di dalam cincin, dan kira-kira $20 - 15 = 5$ di luarnya.

Latihan 8.10 ★★

Selama latihan gempa bumi, Leo berlari dan berdiri di ambang pintu kelas. Apa yang seharusnya ia lakukan, dan mengapa?

Solusi

Solusi Latihan 8.10.

Seharusnya ia merunduk dengan bertumpu pada tangan dan lututnya, melindungi kepala dan lehernya di bawah mejanya, lalu berpegangan pada meja itu sampai guncangan berhenti. Ambang pintu tidak melindunginya dari benda yang jatuh atau terlempar, dan berlari ketika tanah berguncang bisa membuatnya jatuh.

Latihan 8.11 ★★★

Dari 1 214 gunung api pada peta, 837 berada di dalam cincin di sekeliling Samudra Pasifik. Berapa yang berada di luarnya? Apakah “sekitar 2 dari 3” cara yang baik untuk menggambarkan bagian yang berada di dalam cincin? (Petunjuk: berapa dua pertiga dari 1 200?)

Solusi

Solusi Latihan 8.11.

Di luar cincin: $1214 - 837 = 377$ gunung api. Sepertiga dari 1 200 adalah 400, jadi dua pertiga dari 1 200 adalah 800. Cincin itu memuat 837, sedikit lebih dari 800 dari kira-kira 1 200: “kira-kira 2 dari 3” adalah gambaran yang tepat.