2 Struktur Raksasa di Dalam Bumi Diduga Picu Letusan Gunung Berapi Mematikan

Sebuah gunung berapi meletus di dekat Grindavik, Islandia, 14 Januari 2024. Foto: Gisli Olafsson melalui REUTERS

Letusan gunung berapi bukan sekadar semburan lava. Ia bisa meluluhlantakkan infrastruktur, menghentikan penerbangan berhari-hari, menghancurkan kota, mengganggu iklim global selama bertahun-tahun, bahkan memicu kepunahan massal di Bumi. Jadi, mengetahui apa penyebab letusan dahsyat di Bumi adalah hal yang sangat penting.

Dalam studi baru yang terbit di Communications Earth & Environment, para peneliti mengungkap bahwa biang keladi letusan dahsyat kemungkinan tersembunyi jauh di bawah kaki kita, di kedalaman ribuan kilometer dari permukaan Bumi.

Di kedalaman itu, terdapat lapisan padat batuan panas yang disebut mantel bawah (lower mantle). Selama ini, ilustrasi buku pelajaran menggambarkannya sebagai lapisan mulus dan seragam. Tapi kenyataannya, mantel bawah punya topografi pegunungan dan dua struktur raksasa seukuran benua yang tampaknya tersusun dari bahan berbeda dari sekitarnya.

Struktur misterius ini tak diam. Mereka bergelombang dan bergeser layaknya lempeng tektonik yang jauh di atasnya.

Annalise Cucchiaro, seorang vulkanolog dari University of Wollongong, Australia, dan timnya, menemukan bahwa dua struktur besar di mantel bawah yang mereka sebut BLOBS ternyata berperan langsung dalam memicu letusan besar di permukaan Bumi.

Letusan dahsyat yang pernah memusnahkan sebagian besar kehidupan di Bumi dan berkontribusi pada punahnya dinosaurus, menurut penelitian ini, berawal dari semburan pilar batu panas (deep mantle plumes) yang naik dari kedalaman hampir 3.000 kilometer. BLOBS diyakini sebagai sarang awal dari semburan tersebut.

Dengan menganalisis tiga set data besar, tim Cucchiaro membuktikan keterkaitan langsung antara BLOBS dan letusan besar yang terjadi sekitar 300 juta tahun lalu.

"Penelitian ini menyoroti peran penting dari plumes mantel yang berfungsi seperti jalan tol magma menuju permukaan," kata Cucchiaro. "Dan kami juga menemukan bahwa plumes ini bergerak bersama dengan sumbernya, yakni BLOBS."

Saat ini, kita tahu ada dua BLOBS besar: satu di bawah benua Afrika, dan satu lagi di bawah Samudra Pasifik. Apakah BLOBS ini tetap di tempat atau bergerak melalui arus konveksi panas masih jadi misteri. Namun temuan terbaru menunjukkan bahwa sistem ini aktif dan berdampak langsung bagi makhluk hidup di permukaan Bumi.

Melalui simulasi pergerakan BLOBS sejak 1 miliar tahun lalu, tim menemukan bahwa plume yang naik ke atas sering kali sedikit miring. Ini menyebabkan letusan terjadi tepat di atas atau dekat lokasi BLOBS. Hasil simulasi itu ternyata cocok dengan data lokasi letusan yang sudah tercatat.

Cuplikan 3D dari model semburan dan BLOBS 60 juta tahun lalu di bawah belahan bumi Afrika (a) dan Pasifik (b). Foto: Communications Earth & Environment.

"Kami menggunakan pendekatan statistik untuk membuktikan bahwa lokasi letusan-letusan raksasa di masa lalu sangat terkait dengan prediksi arah plume dalam model kami," jelas Cucchiaro dan koleganya, geosaintis Nicholas Flament, dalam kolom mereka di The Conversation.

"Ini sangat menggembirakan, karena artinya simulasi kami mampu memprediksi plume di lokasi dan periode waktu yang sesuai dengan catatan geologi."

Meski letusan besar bisa menghancurkan, mereka juga mampu menciptakan. Memahami lokasi letusan baik di masa lalu maupun masa depan juga bisa membuka peluang untuk menemukan harta karun magmatik seperti batuan kimberlite dan berlian, atau mineral penting untuk energi terbarukan.

"Penelitian ini memecahkan salah satu misteri terbesar yang sudah lama membingungkan para ilmuwan, apakah BLOBS itu diam atau bergerak, dan bagaimana mereka terkait dengan letusan vulkanik raksasa. Sangat menyenangkan akhirnya bisa mengungkap teka-teki ini," ujar Flament sebagaimana dikutip Science Alert.