Letusan Anak Krakatau: Mampukah Mendinginkan Bumi?

Letusan gunung api dapat menyebabkan suhu global turun. Namun, apakah erupsi Gunung Anak Krakatau pada pekan lalu cukup besar untuk memengaruhi suhu bumi?

Menurut badan survei geologi AS (USGS), letusan gunung api dapat menyebabkan pendinginan global, terutama ketika sejumlah besar sulfur dioksida (SO2) mencapai stratosfer. Mengutip situs badan urusan kelautan dan atmosfer Amerika Serikat (NOAA), stratosfer membentang dari ketinggian sekitar 6-20 kilometer di atas permukaan bumi hingga sekitar 50 kilometer.

Dalam letusan eksplosif yang masif, sejumlah besar gas vulkanik, tetesan aerosol, dan abu terlontar ke stratosfer. Abu yang masuk ke stratosfer akan jatuh dengan cepat, sebagian besar hilang dalam hitungan hari hingga pekan, sehingga dampaknya terhadap perubahan iklim relatif kecil. 

"Namun, gas vulkanik seperti SO2 dapat menyebabkan pendinginan global,” tulis USGS dalam laman Volcanoes Can Affect Climate.

Ketika mencapai stratosfer, SO2 berubah menjadi asam sulfat dan kemudian membentuk aerosol sulfat berukuran sangat kecil. Aerosol tersebut memantulkan sebagian radiasi Matahari kembali ke angkasa. 

Akibatnya, lebih sedikit energi matahari yang mencapai permukaan bumi sehingga suhu permukaan dan atmosfer bagian bawah menurun.

USGS mencatat, sejumlah letusan besar dalam satu abad terakhir menyebabkan suhu rata-rata permukaan bumi turun hingga 0,5 Fahrenheit atau sekitar 0,3 derajat Celsius selama satu hingga tiga tahun.

Salah satunya adalah letusan Gunung Pinatubo di Filipina pada 1991. Letusan tersebut menyuntikkan sekitar 20 juta ton SO2 ke stratosfer pada ketinggian lebih dari 32 kilometer. 

Aerosol yang terbentuk dari SO2 kemudian menyebar di atmosfer dan menyebabkan penurunan suhu permukaan bumi selama sekitar tiga tahun. Pada puncak dampaknya, suhu global turun sekitar 0,7 derajat Celsius.

Dampak serupa, dalam skala yang jauh lebih besar, beberapa kali terjadi sebelumnya, misalnya saat Tambora meletus pada 1815 dan Krakatau pada 1883. USGS mencatat letusan Gunung Tambora menyebabkan suhu global turun hingga sekitar 3 derajat Celsius.

Setahun setelah Tambora meletus, sebagian besar wilayah di belahan bumi utara mengalami musim panas yang jauh lebih dingin. Tahun 1816 bahkan dikenal sebagai “tahun tanpa musim panas” di sejumlah wilayah Eropa dan Amerika Utara.

Bagaimana dengan Erupsi Anak Krakatau?

Berbagai estimasi menyebutkan kolom abu Anak Krakatau mencapai sekitar 15 kilometer bahkan 17 kilometer. Namun, ini belum cukup untuk menyimpulkan bahwa erupsi akan berdampak pada suhu global. Diperlukan SO2 dalam jumlah besar untuk memengaruhi suhu secara signifikan.

Terdapat penelitian terhadap erupsi Anak Krakatau tahun 2018 yang bertajuk Anak Krakatau Triggers Volcanic Freezer in the Upper Troposphere. Studi yang dipublikasikan di situs Nature pada 2020 tersebut menemukan bahwa awan erupsi saat itu mencapai ketinggian 16-18 kilometer dan sebagian material masuk ke lapisan stratosfer.

Namun, jumlah SO2 yang bertahan di lapisan atas atmosfer ini relatif kecil yaitu sekitar 56 kiloton. Peneliti menyimpulkan jumlah tersebut tidak cukup untuk menimbulkan dampak terhadap iklim. 

"Massa total maksimum SO2 di lapisan troposfer atas hingga stratosfer bawah relatif kecil dibandingkan dengan kekuatan erupsi, yakni 56 kiloton ± 9 kiloton. Hal ini mengindikasikan bahwa sebagian besar SO2 tersapu oleh es. Meskipun SO2 terdeteksi di stratosfer bawah, jumlah tersebut tidak cukup untuk menimbulkan dampak terhadap iklim," demikian tertulis.

Sebagai pembanding, penelitian bertajuk Major Volcanic Eruptions and Their Impacts on Southern Hemisphere Temperatures During the Late 19th and 20th Centuries, as Simulated by CMIP5 Models yang dipublikasikan di situs Agupubs pada 2020 mencatat erupsi gunung api di wilayah tropis yang menyebabkan pendinginan signifikan menyuntikkan sedikitnya sekitar 20 juta ton SO2 ke stratosfer.

Krakatau pada 1883, Agung pada 1963, Pinatubo pada 1991, dan Tambora 1816 termasuk di antaranya. 

Kepekatan SO2 Gunung Anak Krakatau (Copernicus Sentinel-5P Mapping Portal)

Kepekatan SO2 Gunung Anak Krakatau (Copernicus Sentinel-5P Mapping Portal)

Antara Mendinginkan dan Memanaskan

Gunung api juga melepaskan karbon dioksida (CO2), gas rumah kaca yang berkontribusi terhadap pemanasan global. Namun, jumlah CO2 yang dilepaskan gunung api saat ini jauh lebih kecil dibandingkan emisi dari aktivitas manusia.

USGS memperkirakan seluruh gunung api di darat dan bawah laut saat ini melepaskan sekitar 0,13-0,44 gigaton CO2 per tahun. Sebagai perbandingan, emisi CO2 dari aktivitas manusia mencapai sekitar 42,2 gigaton pada 2025, atau sekitar 100 kali lebih besar dari batas atas perkiraan emisi gunung api.

"Seluruh studi mengenai emisi karbon dioksida vulkanik global hingga saat ini menunjukkan bahwa gunung api subaerial (yang berada di daratan) dan gunung api bawah laut saat ini melepaskan kurang dari 1 persen karbon dioksida yang dilepaskan oleh aktivitas manusia," demikian tertulis.

Memang ada hipotesis bahwa pelepasan karbon dioksida vulkanik dalam jumlah besar pada masa geologi lampau menyebabkan pemanasan global, dan kemungkinan juga memicu beberapa kepunahan massal. Namun, ini masih menjadi perdebatan ilmiah hingga saat ini.

Pelepasan CO2 dari letusan gunung api juga kalah cepat dibandingkan CO2 yang dihasilkan manusia di era modern ini. Letusan Gunung St. Helens pada 1980 melepaskan sekitar 10 juta ton CO2 dalam sembilan jam. Namun, manusia saat ini menghasilkan jumlah CO2 yang sama hanya dalam sekitar 2,5 jam.

"Meski erupsi eksplosif besar seperti ini jarang terjadi dan secara global hanya muncul sekitar sekali dalam 10 tahun, emisi yang dihasilkan manusia terus berlangsung dan meningkat setiap tahun," demikian tertulis dalam situs USGS. 

Ini artinya, sejauh yang bisa dibuktikan, gunung api masih jauh tertinggal dari manusia, dalam soal produksi emisi untuk memanaskan bumi.