Pemantauan Gunung Berapi

Magma yang bergerak di bawah gunung berapi tidak dapat dilihat dari permukaan, tetapi pergerakannya meninggalkan kesan yang boleh diukur. Batuan retak dan menghasilkan gempa kecil, tanah mengembang atau mengempis, dan gas yang lebih banyak atau berbeza keluar daripada gunung itu. Ahli vulkanologi mengukur tanda-tanda ini dengan beberapa jenis alat sekali gus untuk menilai sama ada sesebuah gunung berapi berada dalam keadaan biasa atau sedang menjadi lebih aktif.

Gempa menunjukkan pergerakan di bawah tanah

Seismometer merekodkan gerakan tanah yang terlalu kecil untuk dirasai manusia. Apabila magma, gas atau air panas bergerak, batuan boleh retak, dan ini menghasilkan gempa kecil. Pergerakan bendalir juga boleh menghasilkan getaran yang berterusan, yang dipanggil gegaran gunung berapi. Ahli sains meneliti bilangan, lokasi, kedalaman dan jenis isyarat ini untuk menilai bahagian gunung yang sedang berubah. Namun peningkatan gempa tidak semestinya berakhir dengan letusan.

Permukaan boleh mengembang atau mengempis

Apabila magma terkumpul di bawah gunung berapi, tanah di atasnya boleh mengembang sedikit, dan boleh mengempis apabila tekanan berkurang. Perubahan bentuk tanah ini, yang dipanggil deformasi, sering sangat kecil, setakat milimeter hingga sentimeter, tetapi boleh diukur dengan penerima GPS yang tepat, alat pengukur kecondongan dan imej radar daripada satelit. Pengembangan ini boleh konsisten dengan pertambahan isi padu di bawah tanah. Walau bagaimanapun, air bawah tanah, sesar dan sebab lain juga boleh mengubah permukaan, jadi tafsirannya memerlukan data lain.

Gas memberi petunjuk tentang magma

Magma mengandungi gas terlarut, seperti wap air, karbon dioksida dan sulfur dioksida, yang terlepas apabila tekanan berkurang. Alat di darat, pengukuran dari pesawat dan satelit boleh mengukur jumlah dan komposisi gas yang keluar. Perubahan pada gas boleh menunjukkan perubahan pada magma, tetapi cuaca, arah angin dan keselamatan lokasi mengehadkan pengukuran.

Beberapa data dibaca bersama

Pusat pemantauan turut menggunakan kamera biasa, kamera inframerah untuk memantau suhu permukaan, serta rekod letusan lampau untuk menilai perubahan aktiviti gunung berapi. Satu isyarat yang berubah sendirian mungkin mempunyai sebab lain. Apabila gempa, perubahan bentuk tanah dan gas berubah dengan cara yang sepadan, keyakinan terhadap tafsiran bertambah. Corak sebelum letusan juga tidak sama bagi setiap gunung, jadi rekod sejarah setiap gunung berapi penting.

Amaran berasaskan kebarangkalian

Berdasarkan data, pihak berkuasa mengeluarkan tahap amaran. Indonesia, misalnya, menggunakan empat tahap amaran gunung berapi, daripada Normal hingga Awas. Tahap amaran dinaikkan atau diturunkan apabila data baharu diterima, dan ia membantu pihak berkuasa memutuskan tindakan seperti menutup kawasan atau memindahkan penduduk. Amaran ialah penilaian berasaskan bukti, bukan ramalan tarikh dan waktu letusan. Sesetengah letusan, terutamanya yang didorong oleh wap dan air panas, berlaku dengan tanda awal yang singkat atau samar.

Contoh sebenar: Pinatubo, 1991

Gunung Pinatubo di Filipina mula menunjukkan tanda keresahan pada awal April 1991, kira-kira sepuluh minggu sebelum letusan besarnya pada 15 Jun 1991. Pakar dari Institut Vulkanologi dan Seismologi Filipina (PHIVOLCS) dan Kajian Geologi Amerika Syarikat (USGS) memasang alat gempa dan memantau gas, lalu mengeluarkan amaran bertingkat. USGS dan PHIVOLCS menganggarkan bahawa sekurang-kurangnya 5 000 nyawa diselamatkan, dan letusan itu tetap mengorbankan kurang daripada 300 orang. Kes ini menjadi contoh penting tentang bagaimana pemantauan beberapa jenis data membolehkan amaran yang berkesan.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?