Pemodelan 3D Densitas Bawah Permukaan Gunung Merapi Berdasarkan Data Gravitasi Citra Satelit

Abstract

Indonesia memiliki aktivitas vulkanik dan tektonik yang tinggi karena posisinya di pertemuan lempeng Indo-Australia, Pasifik, dan Eurasia. Salah satu gunung aktif di Indonesia adalah Gunung Merapi, yang terletak di perbatasan Yogyakarta dan Jawa Tengah. Letusan Gunung Merapi dapat mengganggu kehidupan sosial ekonomi masyarakat, sehingga penting untuk memahami perilaku gunung dengan mempelajari struktur bawah permukaannya. Pemodelan 3D densitas bawah permukaan menggunakan metode gravitasi dapat membantu mengidentifikasi struktur geologi dan potensi kantong magma, yang berguna untuk memprediksi aktivitas vulkanik. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan densitas bawah permukaan Gunung Merapi menggunakan data gravitasi citra satelit guna memahami struktur geologi gunung. Gunung Merapi merupakan salah satu gunung api paling aktif dengan frekuensi erupsi yang tinggi. Oleh karena itu, memahami struktur bawah permukaan gunung ini sangat penting untuk mitigasi risiko bencana dan evaluasi aktivitas vulkanik. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif dengan data sekunder anomali gravitasi citra satelit dari TOPEX. Proses dimulai dengan pengumpulan data gravitasi dan topografi wilayah Gunung Merapi melalui website TOPEX, yang kemudian dikoreksi dengan Bouguer dan Terrain untuk mendapatkan anomali Bouguer lengkap (ABL). Data yang telah dikoreksi dianalisis menggunakan perangkat lunak seperti Surfer, Global Mapper, dan Oasis Montaj untuk memisahkan anomali regional dan residual. Pemisahan ini diikuti dengan pemodelan 3D menggunakan Grablox dan Bloxer untuk menggambarkan struktur bawah permukaan dan potensi kantong magma. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa wilayah Gunung Merapi memiliki topografi yang bervariasi dengan ketinggian berkisar antara 133,9 hingga 1865,3 meter di atas permukaan laut. Berdasarkan analisis anomali Bouguer lengkap, terdapat variasi gravitasi yang disebabkan oleh perbedaan densitas di bawah permukaan, dengan nilai anomali antara -5 mGal hingga 110 mGal. Pemisahan anomali menjadi komponen regional dan residual menghasilkan peta kontur yang menggambarkan struktur geologi besar dan lokal. Pemodelan 3D anomali residual memberikan gambaran mengenai distribusi densitas mulai dari 1,30 g/cm³ hingga 3,00 g/cm³, yang mencerminkan adanya berbagai jenis batuan seperti andesit, basalt, dan tuf, serta potensi kantong magma di bawah permukaan. Visualisasi 3D ini menunjukkan hubungan antara distribusi densitas dengan topografi Gunung Merapi, memberikan wawasan mengenai komposisi batuan, jalur magma, dan potensi aktivitas vulkanik yang memengaruhi stabilitas struktur gunung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa topografi Gunung Merapi memiliki tiga zona ketinggian, yaitu rendah, sedang, dan tinggi. Anomali Bouguer lengkap mengungkapkan variasi gravitasi yang menunjukkan adanya perbedaan densitas material di bawah permukaan, yang dikategorikan menjadi anomali rendah, sedang, dan tinggi. Pemisahan anomali regional dan residual menghasilkan peta kontur yang menggambarkan struktur bawah permukaan, dengan anomali positif mengindikasikan material padat dan anomali negatif menunjukkan material dengan densitas rendah. Pemodelan 3D anomali residual memberikan gambaran distribusi densitas pada kedalaman yang bervariasi, menunjukkan adanya kantong magma pada kedalaman 2,5–5,0 km dengan densitas 1,30–1,60 g/cm³. Model ini juga memperlihatkan zona densitas tinggi (>2,67 g/cm³) yang merepresentasikan batuan vulkanik keras seperti andesit dan basalt. Penelitian ini menyimpulkan bahwa pemodelan 3D densitas bawah permukaan Gunung Merapi memberikan pemahaman mengenai struktur geologi gunung. Pemanfaatan teknologi satelit dan pendekatan geofisika tidak hanya mendukung upaya mitigasi risiko bencana vulkanik tetapi juga memberikan informasi yang diperoleh dapat digunakan untuk meningkatkan kesiapsiagaan masyarakat dan mendukung strategi mitigasi bencana berbasis data ilmiah yang lebih akurat.