Etna telah memesona para ahli geologi selama beberapa dekade. Gunung berapi yang menjulang tinggi di pulau Sisilia, Italia, adalah yang paling aktif di Eropa, meletus beberapa kali dalam setahun, namun para ilmuwan tidak pernah benar-benar memahami bagaimana gunung tersebut terbentuk.
Para peneliti dari Universitas Lausanne (UNIL) telah mengajukan penjelasan baru yang dapat mengubah hal ini. Studi mereka menunjukkan bahwa Etna mungkin terbentuk sebagai hasil dari proses vulkanik yang langka, tidak seperti yang ditemukan di balik gunung berapi besar lainnya di Bumi, sehingga berpotensi menjadi gunung berapi yang unik.
Berusia lebih dari 500.000 tahun dan tingginya lebih dari 3.000 meter (9.800 kaki) di atas permukaan laut, Gunung Etna telah lama menolak upaya untuk memasukkannya ke dalam model formasi vulkanik yang ada. Temuan baru, dipublikasikan di Jurnal Penelitian Geofisika – Bumi Padatdikembangkan bekerja sama dengan Anna Rosa Corsaro dari Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia of Catania. Penelitian ini juga dapat membantu para ilmuwan meningkatkan penilaian risiko gunung berapi yang dilakukan oleh peneliti INGV di Catania, Italia.
Mengapa Etna tidak cocok dengan gunung berapi lainnya
Gunung berapi terbentuk ketika batuan cair dari mantel bumi naik ke permukaan dan mengeras. Secara tradisional, ahli geologi mengelompokkan gunung berapi menjadi tiga jenis utama berdasarkan bagaimana magma ini dihasilkan:
- Di perbatasan antara dua lempeng tektonik, tempat lempeng-lempeng tersebut bergerak menjauh dan memungkinkan material mantel naik dan meleleh, sehingga menciptakan dasar laut baru.
- Di zona subduksi, ketika satu lempeng tektonik tenggelam di bawah lempeng lainnya. Air yang diangkut ke dalam mantel menurunkan titik leleh batuan di sekitarnya, menghasilkan magma dan gunung berapi yang sering meledak seperti Gunung Fuji di Jepang.
- Di tengah lempeng tektonik, tempat material mantel panas yang luar biasa naik ke tempat yang disebut hotspot, membentuk rangkaian pulau vulkanik seperti Hawaii atau Reunion.
Etna tidak cocok dengan salah satu kategori ini.
Meski berada di dekat zona subduksi, komposisi kimia lavanya lebih mirip dengan gunung berapi yang terbentuk di atas titik panas, meski tidak ada titik panas di bawah kawasan tersebut.
Sumber magma tersembunyi jauh di Sisilia
Para peneliti berpendapat bahwa Etna mendapat pasokan dari kantong-kantong kecil magma yang sudah ada di mantel atas sekitar 80 kilometer (50 mil) di bawah permukaan. Alih-alih terbentuk sesaat sebelum letusan, seperti yang biasa terjadi pada banyak gunung berapi, magma ini mungkin tetap berada di tempatnya dalam jangka waktu lama sebelum terdorong ke atas.
Menurut penelitian, tumbukan antara lempeng tektonik Afrika dan Eurasia secara bertahap mengangkut kantong-kantong magma tersebut ke permukaan. Saat lempeng tektonik membengkok di dekat zona subduksi, terjadi retakan, sehingga magma naik melalui kerak bumi, seperti cairan yang keluar dari spons.
Mekanisme ini dapat menjelaskan sifat kimia Etna yang tidak biasa dan sejarah panjang letusan yang sering terjadi.
Kemungkinan jenis gunung berapi keempat
Tim memperkirakan Etna mungkin termasuk dalam kategori keempat yang kurang dikenal, yang dikenal sebagai gunung berapi “titik kecil”. Pertama kali diidentifikasi oleh ahli geologi Jepang pada tahun 2006, Gunung Api Little Spot adalah gunung berapi kecil di bawah air yang menunjukkan adanya kantong magma di dekat bagian atas mantel bumi, sebuah ide yang pertama kali diajukan pada tahun 1960an.
Hingga saat ini, proses tersebut hanya terkait dengan struktur vulkanik yang relatif kecil.
“Studi kami menunjukkan bahwa Etna mungkin terbentuk melalui mekanisme yang mirip dengan yang menghasilkan gunung berapi bawah air di titik kecil,” jelas Sébastien Pilet, profesor di Fakultas Geosains dan Lingkungan di Universitas Lausanne dan penulis utama studi tersebut. “Ini tidak terduga, karena proses seperti itu sebelumnya hanya diamati pada struktur vulkanik yang sangat kecil, biasanya tidak lebih besar dari beberapa ratus meter. Sebaliknya, Etna adalah sebuah stratovolcano besar, yang aktivitasnya dimulai sekitar 500.000 tahun yang lalu dan saat ini berada pada ketinggian lebih dari 3.000 meter di atas permukaan laut.”
Jika hipotesis ini benar, hal ini dapat memperluas pemahaman para ilmuwan tentang bagaimana gunung berapi terbentuk dan mendorong para peneliti untuk mencari proses geologi serupa di tempat lain di dunia.
Bagaimana para ilmuwan menguji teori tersebut
Untuk mempelajari sejarah Etna, para peneliti menganalisis sampel batuan yang mencakup aktivitas gunung berapi sekitar 500.000 tahun. Dengan merekonstruksi evolusi kimia lava Etna dan membandingkannya dengan data eksperimen, mereka menemukan bahwa komposisi magma gunung berapi tetap stabil meskipun terjadi perubahan di lingkungan tektonik sekitarnya.
Hasil ini mendukung gagasan bahwa magma yang memberi makan Etna sudah ada di mantel atas dan jumlah magma yang mencapai permukaan sebagian besar dikendalikan oleh pergerakan lempeng tektonik. Secara keseluruhan, hasil-hasil ini memperkuat hipotesis bahwa vulkanisme Etna didorong oleh proses mendasar yang sama yang menyebabkan gunung berapi kecil.
