Eksperimen Laboratorium Mekanisme Gerakan Material Vulkanik pada Berbagai Kemiringan Lereng, Intensitas Hujan, dan Ketebalan Abu Vulkanik

Abstract

Perubahan iklim berdampak pada peningkatan intensitas dan frekuensi cuaca ekstrim dan menyebabkan potensi kejadian banjir lahar pasca erupsi semakin tinggi. Fokus penelitian terkait banjir lahar umumnya lebih mengamati fenomena banjir yang terjadi di alur sungai, sementara penelitian terkait mekanisme gerakan material vulkanik di lereng masih sangat terbatas. Pengamatan proses pembentukan aliran lahar di lereng puncak menjadi tantangan karena kondisi medan yang sulit dan berbahaya. Oleh karena itu, dalam penelitian ini observasi dan pengukuran mekanisme gerakan material vulkanik lereng dilakukan dengan eksperimental model fisik skala laboratorium. Eksperimen berupa demonstrasi plot (demplot) lereng yang tertutup material vulkanik (abu vulkanik gradasi <2 mm) dilakukan dalam 36 set percobaan dengan beberapa variasi kemiringan lereng (80, 150, 200, 250), intensitas hujan (45-120 mm/jam) dan ketebalan abu vulkanik (0 cm, 1 cm, 2,5 cm, 5 cm), dimana durasi percobaan maksimal 2 jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa mekanisme pergerakan material vulkanik di lereng terjadi dalam 2 mekanisme, yaitu longsor dan erosi. Mekanisme longsor terjadi secara rotasional pada intensitas hujan antara 55-80 mm/jam, dimana pergerakan material dipicu oleh terganggunya stabilitas lereng akibat erosi di kaki lereng dan/atau meningkatnya tegangan air pori dan bobot lapisan tanah akibat infiltrasi. Mekanisme erosi diawali dengan terbentuknya galur-galur akibat adanya aliran permukaan setelah lapisan abu vulkanik di permukaan lereng jenuh, dimana intensitas hujan pemicu umumnya >80 mm/jam. Longsor tidak terjadi pada kemiringan lereng 80, sedangkan erosi dapat terjadi pada semua variasi kemiringan lereng. Lapisan abu vulkanik terbukti menghambat infiltrasi sehingga meningkatkan potensi terjadinya aliran permukaan dan erosi.