Pada Januari 2022, gunung berapi bawah laut Hunga Tonga-Hunga Haʻapai meletus dengan kekuatan yang mengejutkan. Berbeda dengan banyak letusan yang dikenal di daratan, letusan ini terjadi di bawah air. Perbedaan ini membuat banyak ilmuwan awalnya meremehkan dampaknya.

Namun, penelitian baru telah mengungkap kebenaran yang mengejutkan: gunung berapi bawah laut, seperti Hunga, dapat melepaskan kekuatan yang cukup besar untuk mendinginkan belahan bumi dan membentuk ulang atmosfer atas.

Dipimpin oleh para peneliti dari Universitas Auckland dan Tonga, sebuah studi terbaru menunjukkan bahwa letusan Hunga memiliki dampak yang luas. Letusan ini menyuntikkan jumlah uap air yang sangat besar ke langit dan mengubah pemahaman kita tentang pengaruh iklim vulkanik.

Sebelumnya, letusan bawah laut dianggap sebagai pemain sekunder dalam dinamika iklim. Kini, Hunga mengubah narasi tersebut sepenuhnya.

Dampak Hunga yang Diremehkan

Gunung berapi mempengaruhi iklim dengan menyuntikkan gas dan partikel ke dalam atmosfer. Hingga saat ini, sulfur dioksida dianggap sebagai pemain utama yang menentukan efek pendinginan dari letusan gunung berapi.

Letusan daratan, seperti Gunung Pinatubo pada tahun 1991, melepaskan sejumlah besar sulfur dioksida, membentuk aerosol reflektif yang mengurangi sinar matahari dan menurunkan suhu global.

Namun, gunung berapi bawah laut Hunga tidak berperilaku seperti letusan tersebut. Ia melepaskan jauh lebih sedikit sulfur dioksida dari yang diharapkan. Hal ini membuat beberapa orang percaya bahwa pengaruh iklimnya akan kecil. Namun, kenyataannya justru sebaliknya.

Dampak gunung berapi bawah laut ini kini telah dikaitkan dengan pendinginan yang dapat diukur di seluruh Belahan Selatan serta berbagai perubahan atmosferik yang aneh.

“Vulkanisme bawah laut sebelumnya telah diabaikan dalam studi iklim global, karena biasanya tidak banyak sulfur dioksida yang dilepaskan ke atmosfer,” ujar Profesor Shane Cronin, penulis utama studi tersebut.

Bersama dengan rekan pascadoktoral Dr. Jie Wu, pekerjaan Cronin menantang pandangan tradisional bahwa sulfur dioksida adalah satu-satunya metrik untuk risiko iklim.

Tiga Miliar Ton Uap Air

Alih-alih mengandalkan sulfur saja, Hunga mengambil jalur berbeda. Ia menyuntikkan hingga 3 miliar ton uap air ke langit hanya dalam waktu satu jam.

Uap tersebut tidak hanya tetap di atmosfer bagian bawah. Ia naik hingga stratosfer dan mesosfer – lapisan atmosfer yang jarang tersentuh oleh kekuatan duniawi.

Uap air di lapisan atas ini dapat menjebak panas dan mempengaruhi pola cuaca dengan cara yang kompleks. Letusan ini menunjukkan bahwa gunung berapi bawah laut dapat mempengaruhi iklim tidak hanya dengan apa yang mereka keluarkan, tetapi juga dengan seberapa tinggi mereka dapat mendorong material tersebut.

“Letusan ini telah ditunjukkan oleh beberapa studi yang baru saja diterbitkan telah mendinginkan Belahan Selatan dan menyebabkan berbagai dampak atmosfer dan iklim lainnya yang masih kami teliti,” catat Cronin.

Temuan yang terus berlangsung ini memaksa penilaian ulang terhadap peran letusan bawah laut dalam keseimbangan iklim Bumi.

Ke Mana Sulfur Pergi?

Sementara letusan memiliki potensi untuk melepaskan sejumlah besar sulfur dioksida, data satelit awalnya hanya melaporkan tingkat yang sedang. Hal ini tampak aneh untuk letusan sebesar Hunga. Namun, penyelidikan lebih lanjut mengungkapkan kisah tersembunyi.

Contoh abu vulkanik yang dikumpulkan dari letusan membantu memecahkan misteri. Para peneliti menemukan bahwa magma yang tersimpan jauh di bawah permukaan laut – antara 2,1 hingga lebih dari 5,6 kilometer ke bawah – kaya akan sulfur.

Namun ketika meletus, letusan itu terjadi antara 400 dan 1.000 meter di bawah permukaan laut. Pada kedalaman tersebut, lebih dari 93% sulfur tidak pernah mencapai udara. Ia larut langsung ke dalam air laut.

Tim memperkirakan total pelepasan sulfur mencapai 9,4 teragram. Namun hampir semuanya melewati langit sepenuhnya. Ini berarti bahwa alat pemantauan tradisional, seperti pelacakan sulfur satelit dan bahkan analisis inti es polar, melewatkan sejauh mana peristiwa ini. Sulfur ada di sana – ia hanya mengambil jalur yang berbeda.

Magma Gunung Berapi Bawah Laut Menaik dengan Cepat

Letusan ini tidak hanya kuat; ia juga sangat cepat. Magma meloncat ke atas dari reservoir dalam ke dasar laut dalam waktu kurang dari tiga menit.

Kenaikan cepat ini melestarikan fitur kimia mikroskopis. Peneliti menemukan pencampuran magmatik dengan perbedaan tajam – sekitar 1% perbedaan – dalam kandungan air antara tipe magma. Ini mengungkapkan bahwa proses penyimpanan dan pencampuran yang kompleks terjadi tepat sebelum ledakan.

Letusan berlangsung selama total 11 jam. Selama waktu itu, ia melepaskan 319 teragram air magmatik. Namun bahkan angka itu tampak kecil dibandingkan dengan air yang dihasilkan dari interaksi antara magma dan air laut.

Kurang dari 10% dari total uap air berasal dari magma itu sendiri. Sebagian besar dihasilkan dari air laut yang menyala menjadi uap – cukup untuk mengubah langit di atas.

Tidak Terlihat tetapi Berpengaruh

Karena sebagian besar sulfur masuk ke lautan, letusan tersebut hanya meninggalkan jejak samar di atmosfer. Ini menimbulkan tantangan besar bagi ilmu iklim.

Banyak catatan global tentang letusan masa lalu bergantung pada data sulfur atmosfer, terutama dari sensor satelit atau inti es. Jika letusan seperti Hunga tidak meninggalkan sinyal jelas dalam alat ini, berapa banyak yang telah terlewat?

Temuan ini menimbulkan kekhawatiran serius. Letusan bawah laut mungkin lebih umum – dan lebih relevan dengan iklim – daripada yang sebelumnya diyakini. Namun, tanpa awan sulfur yang terlihat, mereka tidak terhitung dalam sejarah dan model iklim.

Ini bisa berarti bahwa pengaruh vulkanik telah diremehkan di abad-abad sebelumnya atau dinilai keliru dalam hal risiko di masa depan.

Gunung Berapi Bawah Laut Menyimpan Risiko Lebih Luas

Selain iklim, letusan ini menyoroti bahaya lainnya. Ledakan bawah laut dapat memicu tsunami besar, merusak kabel komunikasi bawah laut, dan membentuk ulang lingkungan pesisir.

Cronin dan timnya, termasuk peneliti yang kini berbasis di Universitas Otago, terus bekerja dengan mitra Tonga untuk memahami dampak jangka panjangnya.

“Kami berusaha memahami bahaya yang lebih luas dari vulkanisme bawah laut, termasuk tsunami dan kerusakan pada garis pantai serta kabel data internet, serta bagaimana letusan ini mempengaruhi lingkungan dan iklim kita,” jelas Cronin.

Kolaborasi ini membantu negara-negara Pasifik mempersiapkan diri untuk letusan di masa depan. Ini juga menarik perhatian pada kekurangan dalam sistem pemantauan global. Jika letusan bawah laut dapat mempengaruhi iklim dan infrastruktur tanpa banyak peringatan, ilmuwan dan pembuat kebijakan perlu memikirkan kembali bagaimana mereka melacak dan merespons peristiwa-peristiwa ini.

Mengubah Cara Kita Membaca Bumi

Letusan Hunga telah melakukan lebih dari sekadar mengguncang dasar laut – ia telah mengguncang asumsi dalam ilmu iklim.

Ia menunjukkan bahwa uap air dapat memicu pergeseran iklim. Ia membuktikan bahwa sulfur dapat menghilang ke laut, di mana ia dapat tetap tersembunyi dari satelit dan es. Dan ia mengonfirmasi bahwa gunung berapi bawah laut layak mendapatkan perhatian jauh lebih banyak daripada yang telah diterima.

Saat para peneliti terus menjelajahi dampak Hunga, satu hal menjadi jelas: lautan dalam menyimpan lebih dari sekadar rahasia. Ia menyimpan kekuatan untuk membentuk udara di atas kita, menggeser suhu global, dan diam-diam menulis ulang kisah iklim Bumi.

Studi ini diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience.