Danau Toba, Kaldera Raksasa yang Masih Aktif

Danau Toba, danau terbesar di Indonesia ini berada di provinsi Sumatera Utara, berjarak kurang lebih 90 km dari kota Medan. Danau Toba memanjang sekitar 100 km dengan lebar sekitar 30 km dan kedalaman danau mencapai sekitar 500 m. Di tengahnya terdapat sebuah pulau utama yang dikenal sebagai Pulau Samosir. Wilayah sekitar danau dan Pulau Samosir telah menjadi hunian bagi beragam etnis Batak di Sumatera Utara dengan berbagai macam marganya sejak masa lampau (lihat Asal Usul Marga Suku Batak, Sebuah Identitas Unik di Indonesia). Wilayah ini juga menjadi salah satu tempat wisata yang paling menarik di Sumatera Utara dan di Indonesia. Banyak penginapan yang tersedia di wilayah Danau Toba yang dapat dimanfaatkan wisatawan untuk menikmati keindahan alam danau vulkanik raksasa ini. Selain itu, tanahnya yang subur membuat banyak masyarakat memanfaatkan lahan untuk perkebunan dan pertanian di sekitar Danau Toba.

Penampakan Danau Toba melalui citra satelit. Sumber: Google Map.

Di Pulau Samosir, terdapat sebuah gunung api bernama Gunung Toba. Penelitian geologi memperkirakan Gunung Toba terakhir kali meletus sekitar 74.000 tahun yang lalu dan berperan dalam terbentuknya Danau Toba yang tampak seperti sekarang. Menurut para ahli geoglogi, Danau Toba merupakan kaldera dari Gunung Toba purba raksasa, dan danau ini merupakan danau kaldera terbesar yang ada di dunia saat ini. Bagaimana ahli geologi dapat mencapai kesimpulan semacam itu? Mari kita bahas secara ringkas dalam artikel ini.

APA ITU KALDERA?

Di bagian bawah gunung api terdapat dapur magma (kantong magma) yang menampung magma dalam jumlah besar. Saat gunung api meletus, magma dari dapur magma ini akan dialirkan melalui retakan-retakan yang berujung di sekitar puncak gunung dan mencapai permukaan Bumi. Jika letusan yang terjadi sangat dahsyat, sebagian besar magma di dapur magma akan dialirkan keluar. Akibatnya, dapur magma menjadi kosong. Massa dari tubuh gunung yang ada di atasnya dapat runtuh karna dapur magma yang kosong tak mampu menahan beban dari tubuh gunung di atasnya. Keruntuhan massa gunung ke dalam dapur magma ini akan membentuk sebuah fitur vulkanik berupa cekungan di sekitar tubuh gunung yang masih bertahan. Fitur inilah yang disebut sebagai kaldera. Saat kaldera digenangi oleh air, maka danau dan pulau dapat saja terbentuk.

Ilustrasi pembentukan kaldera pada Gunung Mazama di Oregon, USA. Ilustrasi A menunjukkan dapur magma dan retakan-retakan yang menghubungkan dapur magma dengan permukaan gunung. Letusan yang terlalu sering atau letusan yang dahsyat dapat mengosongkan dapur magma (ilustrasi B). Sedangkan ilustrasi C menunjukkan proses keruntuhan massa gunung ke dapur magma yang kosong, dan akhirnya membentuk kaldera. Lama kelamaan kaldera dapat terisi oleh air dan membentuk danau (ilustrasi D). Sumber: www.iasgyan.in.

Debu letusan gunung api Toba yang berusia sekitar 74.000 tahun ditemukan di India. Sumber: indianexpress.com.

BUKTI ILMIAH DANAU TOBA ADALAH SEBUAH KALDERA DARI LETUSAN GUNUNG API

Beberapa bukti yang ditemukan ahli geologi yang mendukung bahwa Danau Toba adalah kaldera yang terbentuk dari letusan Gunung Toba, yaitu:

• Ditemukan batu apung di sekeliling Danau Toba. Saat gunung api meletus, material magma yang menyembur ke permukaan Bumi dapat membeku dan membentuk batu apung. Dengan adanya batu apung di sekeliling Danau Toba, mengindikasikan bahwa danau ini dahulu adalah bagian dari sebuah gunung api Toba yang pernah meletus.
• Ditemukan debu hasil letusan gunung api di Semenanjung Malaya hingga India. Debu ini memiliki usia yang mirip dengan usia batuan yang ada di sekeliling Danau Toba. Dengan demikian, debu ini dapat dikatakan sebagai debu hasil letusan gunung api Toba yang membentuk Danau Toba. Angin dapat membuat debu dari letusan gunung api menyebar secara luas ke daerah-daerah yang jauh dari titik letusan. Oleh karena itu, kita dapat menemukan jejak letusan gunung api pembentuk Danau Toba di daerah-daerah yang jauh dari titik letusan. Selain itu, lapisan debu dari letusan gunung api Toba juga dapat ditemukan di Afrika, yaitu di Danau Malawi dan sepanjang pantai selatan Afrika Selatan.

Peta persebaran ditemukannya material letusan gunung api Toba atau tephra (titik putih). Daerah terjauh ditemukannya tephra terletak di pantai selatan (Sites PP5-6 and VBB) Afrika Selatan yang berjarak hampir 9000 km dari Danau Toba. Sumber: Erich Fisher/Phys.org.

AKTIFITAS VULKANIK MASIH BERLANJUT

Penelitian geologis lanjutan menyimpulkan bahwa Danau Toba terbentuk bukan dari satu letusan gunung api saja, melainkan hasil dari beberapa kali letusan gunung api. Ini diketahui melalui material Tuff yang ditemukan di wilayah Toba. Tuff adalah batuan putih piroklastik (batuan yang terbentuk dari material vulkanik) mengandung debu gunung api yang terbentuk akibat pengendapan dan pendinginan setelah letusan. Melalui analisa Tuff ini, diperkirakan terdapat empat kali letusan gunung api yang berkontribusi dalam pembentukan wajah Danau Toba seperti saat ini, yaitu:

• Letusan pertama yang terjadi sekitar 1,2 juta tahun lalu. Dikenal sebagai Haraggoal Dacite Tuff (HDT).
• Letusan kedua yang terjadi sekitar 840.000 tahun yang lalu. Dikenal sebagai Oldest Toba Tuff (ODT).
• Letusan ketiga yang terjadi sekitar 500.000 tahun lalu, disebut sebagai Middle Toba Tuff (MTT).
• Letusan keempat yang terjadi sekitar 74.000 tahun lalu, alias Youngest Toba Tuff (YTT).

Meski wilayah Toba telah digempur empat kali letusan gunung api purba, tak berarti bahwa wilayah ini sudah aman dan tidak ada proses vulkanik lagi. Aktifitas vulkanik di Danau Toba tetap berlanjut hingga sampai saat ini. Dapur magma Toba diperkirakan memiliki volum sekitar 50.000 km kubik. Sumber magma penyuplai dapur magma ini berasal dari aktifitas subduksi lempeng pada kedalaman sekitar 150 km di bawah Danau Toba. Kalkulasi kasaran menunjukkan kandungan magma di dapur magma Toba sejak setelah YTT bisa jadi mencapai 900 km kubik, dan ini terus bertambah seiring waktu.

Pengangkatan lantai kaldera Danau Toba di beberapa titik wilayah Toba telah terjadi sejak setelah letusan terakhir pada 74.000 tahun lalu. Pengangkatan ini menghasilkan kubah-kubah lava di beberapa titik. Pengangkatan kubah lava menandakan adanya aktifitas di dapur magma Toba yang mendesak lantai kaldera untuk terangkat ke atas. Semakin tinggi kubah lava yang terbentuk, maka bukit, gunung api, dan pulau dapat terbentuk. Suatu saat kubah lava ini dapat meletus dan membentuk kubah lava yang baru, selagi aktifitas dapur magma Toba masih berlanjut. Beberapa kubah lava di wilayah Toba diperkirakan telah meletus. Pulau Pardepur (Sibandang) dan Samosir adalah contoh kubah lava yang masih tumbuh dan dapat diamati sampai saat ini. Gunung api Pusuk Buhit dan bukit Sipiso Piso juga merupakan contoh lain dari kubah lava di wilayah Toba.

Penampakan Danau Toba. Sumber: Image by Pixabay.