Ketika Bumi Berkisah Si Tao Toba dan Si Bukitbarisan

Ketika Bumi Berkisah Si Tao Toba dan Si Bukitbarisan
oleh : Dr.Ir. Budi Brahmantyo, M.Sc

“Dasar kau si anak ikan!”

Tiba-tiba Bumi berguncang keras. Gempa bumi besar mengguncang tanah pegunungan itu. Tanah retak merekah memanjang. Segera air menyembur keluar tiada henti-hentinya dari rekahan-rekahan tanah dan batuan. Di atas, mendung gelap menggantung berat di langit pekat. Petir menyambar bumi dengan suaranya yang menggetarkan hati. Hujan pun turun dengan deras terus-menerus. Si Toba baru tersadar, umpatan kepada anaknya Samosir telah membuka rahasia yang seharusnya dijaga ketat tentang asal-usul isterinya yang tadinya ikan besar cantik yang dulu didapatnya.

Penyesalan datang kemudian. Air segera menggenangi lembah tempat si Toba berada dan menenggelamkannya. Begitulah balasan atas ketidaksabaran mengurus anak mereka Samosir yang memang nakal dan rakus makan. Samosir, atas perintah ibunya yang kembali berubah menjadi ikan, berhasil selamat mendaki bukit. Lembah yang tergenang luas itu kemudian berubah menjadi danau, Tao Toba. Bukit tempat Samosir menyelamatkan diri menjadi Pulau Samosir.

Demikianlah legenda Danau Toba yang dikenal pada cerita anak-anak Nusantara. Moral cerita mengingatkan kita untuk selalu sabar mengurus anak dan menjaga kehormatan rumah tangga. Tetapi di balik itu tersirat peristiwa alam yang luar biasa tentang pembentukan Danau Toba. Secara geologis sudah dikenal luas bagaimana danau terluas di Indonesia ini terbentuk melalui peristiwa paroksismalis antara aktifitas pergerakan lempeng tektonik dan letusan-letusan volkanik.

Supervolcano Toba

Jauh dari Toba, di lapisan es yang dingin membeku di Greenland dekat Kutub Utara, pada awal dekade 1970 para ahli geologi glasial dan paleoklimatologi terheran-heran mendapati inti pengeboran es mengandung anomali endapan sulfat yang pasti berkaitan dengan endapan abu gunung api. Ribuan gunung api tersebar di atas Bumi, gunung api manakah yang endapan abunya tersebar hingga Kutub Utara? Hasil penelitian menemukan data yang mencengangkan. Clive Oppenheimer pada 2002 menyatakan anomali tersebut berhubungan dengan abu gunung api yang diendapkan oleh suatu kejadian letusan volkanik 74.000 tahun yang lalu. Endapan dengan umur sama yang lebih tebal dijumpai dari hasil pengeboran dasar laut di Samudera Hindia dan Laut Arab selama akhir 1980-an dan awal 1990-an. Semuanya ternyata berumur setara dengan endapan berwarna putih yang tersebar luas di dataran-dataran tinggi sekeliling Danau Toba. Itulah yang dikenal sebagai tuf Toba (Toba tuffs).

Di jaman prasejarah, 74.000 tahun yang lalu, diperkirakan suatu rangkaian letusan gunung api yang dahsyat telah terjadi di sepanjang retakan pada batas-batas timur laut dan barat daya Danau Toba. R.W. van Bemmelen, seorang ahli geologi Belanda – yang bukunya “The Geology of Indonesia, 1949” selalu menjadi rujukan geologi Indonesia – pada 1929 dan 1939 mengemukakan hipotesis terbentuknya Danau Toba. Menurutnya, suatu pembumbungan bagian tengah Sumatera Utara yang dikenal sebagai “tumor Batak” menjadi cikal bakal terbentuknya Danau Toba. Tumor itu meletus luar biasa dahsyat, gabungan antara proses-proses volkanik dan tektonik, menyebabkan amblesnya bagian tengah tumor tersebut membentuk cekungan memanjang barat laut – tenggara, serarah memanjang Pulau Sumatera, dan juga searah dengan Sesar Besar Sumatera dan Pegunungan Bukitbarisan. Proses itu juga menyebabkan “terungkitnya” sebagian dari amblesan, terangkat naik dengan posisi miring ke arah barat daya, membentuk Pulau Samosir.

Pendapat Bemmelen yang telah bertahan begitu lama sejak 1929 itu akhirnya terbantahkan oleh penelitian geomorfologi yang dikerjakan oleh Verstappen selama 1961 – 1973. Ia mendapati adanya teras-teras struktural di ngarai-ngarai terjal Sei Asahan di Siguragura yang di atasnya terendapkan tuf Toba. Hal itu menunjukkan bahwa Sei Asahan telah terbentuk jauh sebelum letusan dahsyat Toba menurut Bemmelen pada 1929. Artinya, ada kemungkinan cekungan Toba telah ada sebelum letusan supervolcano, atau apa yang dikenalkan oleh Bemmelen sebagai letusan volkano-tektonik. Letusan-letusan besar itu terjadi pada gunung-gunung api yang kemungkinan terjadi pada retakan-retakan dan sesar-sesar yang mengapit gawir-gawir terjal lembah Danau Toba.

Letusan-letusan besar paroksismal menyemburkan abu-abunya hingga ke lapisan-lapisan stratosfer dan disebarkan ke seluruh permukaan Bumi. Endapan tebal tentu saja jatuh di sekitar pusat letusan di sekitar Danau Toba, menghasilkan tuf Toba, batuan berwarna putih dengan butiran-butiran gelas volkanik, fragmen kuarsa, dan matriks gelas berukuran lempung. Kejadian itu tidak berlangsung dalam satu kali saja. Hasil penelitian stratigrafi lapisan tuf Toba dan pengukuran umur absolutnya, menunjukkan adanya lapisan-lapisan tuf hasil letusan sekitar 74.000, 450.000, 840.000, dan 1,2 juta tahun yang lalu, menghasilkan perulangan 375.000 tahun dengan deviasi standar 15.000 tahun (Chesner et al. 1991 dan Dehn et al. 1991, dalam Rampino & Self, 1993).

Rampino dan Self (1993) mencurigai bahwa letusan supervolcano Toba telah menghasilkan letusan abu gunung api sebesar 2.800 km3 setinggi 40 km ke angkasa yang kemudian dapat menyebabkan pendinginan permukaan Bumi secara tiba-tiba. Rampino dan peneliti lainnya menyebut gejala pendinginan global itu sebagai “volcanic winter”. Suhu Bumi rata-rata turun 3 – 5oC. Besar kemungkinan letusan 74.000 tahun yang lalu mempengaruhi penghuni Bumi dan manusia saat itu. Secara global diketahui adanya gejala populasi leher botol berkaitan dengan menurun secara drastisnya populasi manusia bertepatan pada waktu 74.000 tahun yang lalu. Di Nusantara, dengan bukti-bukti fosil yang ditemukan di Pulau Jawa, Homo erectus, dan jenis manusia yang lebih modern seperti Manusia Wajak, besar kemungkinan merasakan pengaruh besar letusan dahsyat Toba. Memang, belum ada bukti kuat fenomena Toba menyebabkan kepunahan spesies manusia, tetapi pengaruh perubahan iklim dipastikan mengubah pola kehidupan mereka.

Contoh terdekat perubahan iklim global akibat letusan gunung api adalah setelah letusan Krakatau 1883, dan terutama letusan Tambora pada April 1815 yang 10 kali lebih dahsyat daripada Krakatau 1883. Letusan itu telah menyebabkan suatu fenomena aneh yaitu turunnya salju di bulan Juli di Eropa, sehingga tahun 1815 dijuluki “the year without summer.” Tahun-tahun setelah itu menyebabkan kegagalan panen di seluruh dunia akibat kekacauan iklim global.

Awal 2005, suatu pendapat yang akhirnya diakui salah kutip oleh peneliti dari Monash University Australia, Raymond Cas, menyatakan adanya massa magma raksasa di bawah Danau Toba yang siap meletus sebagai supervolcano. Pendapat yang membuat panik ini segera dibantah banyak ahli. Sekalipun massa magma itu memang ada, tetapi letusan dahsyat tidak akan terjadi dalam waktu dekat. Tentu saja kita tidak berharap adanya letusan paroksismal dari supervolcano Toba, sekalipun fenomena itu dapat menghentikan gejala pemanasan global yang terjadi akhir-akhir ini.

Dalam Ekspedisi Geografi Indonesia VI 2009 di Provinsi Sumatera Utara, tuf Toba teramati ketika sebagian tim memasuki suatu kawasan eksklusif di tepi Danau Toba di Merek yang bernama Taman Simalem Resort. Tempat tersebut berdisain mewah dan apik, dengan suatu plaza persis menghadap ke arah indahnya Danau Toba bagian barat laut. Tempat yang tadinya berstatus hutan lindung itu telah disulap menjadi kawasan wisata mahal, termasuk pembangunan vihara yang sedang dalam tahap penyelesaian.

Lereng-lereng terjadi pada plateau Toba di Merek dipotong dan ditimbun (cut and fill) menjadi pola jalan berliku-liku menghasilkan pemandangan yang eksotis. Vihara ditempatkan di salah satu ujung tanjung dan diapit oleh lereng-lereng terjal. Di sinilah persoalan akan muncul. Lereng-lereng terjal yang didominasi oleh tuf Toba bersifat gembur dan berpasir, serta mudah mengalami denudasi. Gejala-gejala erosi dan longsoran sudah mulai terlihat. Pengembang kelihatan mengerti benar permasalahan yang akan dihadapi. Beberapa dinding penahan dan bronjong batu telah dibangun untuk menahan ketidakstabilan lereng-lerengnya. Pemeliharaan yang nantinya terus-menerus harus terkontrol sehingga akan sangat mahal.

Lain lagi singkapan tuf Toba pada jalan ke arah Sidikalang, melalui Sumbul. Sumbul terletak persis pada garis morfologi memanjang barat laut – tenggara sebagai ekspresi Sesar Besar Sumatera. Garis ini ditempati oleh aliran Lau Renun yang menoreh tajam lembah sungainya. Di lereng Lau Renun yang terjal, tuf Toba yang keras digali sebagai batu bahan fondasi. Sementara itu pada arah yang jauh berseberangan di Doloksanggul – Onanganjang, sebagian besar batuan tuf telah mengalami alterasi. Tanah berwarna kuning, jingga, dan merah menghiasi pinggir-pinggir jalan akibat pengaruh larutan sisa magma pada proses lanjut.

Di Pulau Samosir, tuf Toba yang keras menjadi artefak-artefak peninggalan kerajaan-kerajaan kuno Batak berupa kursi-kursi dan meja altar tempat penyiksaan musuh yang tertawan. Batu-batu kursi tersebut sangat terkenal sebagai objek wisata di Siallagan, Kecamatan Simanindo. Batu tuf keras juga menjadi sarkofagus, tempat menyimpan mayat raja-raja Sidabutar di Tomok, atau patung-patung berhala. Tuf Toba yang saat diletuskan menghancurkan ekosistem sekitarnya, jauh setelah itu ternyata ikut berperan di dalam perkembangan kebudayaan kerajaan-kerajaan Batak tua di sekitar Danau Toba dan Samosir.

Tingkat kekerasan tinggi batuan tuf Toba tidak hanya dijumpai di lereng Lau Renun, Sidikalang, Kabupaten Dairi, atau di Pulau Samosir, tetapi juga tercermin dari air terjun sangat tinggi dan vertikal Sipisopiso di Merek. Apalagi di sepanjang lereng-lereng sangat terjal di ngarai Sei Asahan antara Siguragura dan Tangga, Kecamatan Porsea, Kabupaten Toba Samosir, batuan tuf Toba selintas tampak seperti granit yang perlu beberapa kali pukulan kuat dengan palu geologi untuk memecahkannya.

Sei Asahan sebagai sungai drainase dan tempat keluarnya air Danau Toba yang maksimum berpermukaan 905 m dpl, menggerus secara vertikal dan dalam batuan tuf Toba mengikuti pola-pola retakan tektonik. Anak-anak sungainya masuk ke lembah Asahan sebagai air terjun yang tinggi, menguraikan airnya menjadi embun ketika jatuh menuruni dinding ngarai yang tegak. Aliran Sei Asahan mengarah ke timur laut untuk kemudian berubah menjadi sungai besar di Perhitian, Halado, setelah seluruh airnya keluar dari terowongan PLTA Tangga. Akhirnya sungai ini mengalir bermeander di dataran pantai timur Sumatera Utara, untuk kemudian bermuara sebagai sungai distributary yang berliku-liku pada lingkungan delta di Teluk Nibung, Tanjungbalai. Tempat ini merupakan pelabuhan ramai yang menjadi pintu perairan Selat Malaka bagi kapal-kapal menuju Selangor, Malaysia.

Empat lembar peta geologi di sekitar Danau Toba memetakan dengan jelas sebaran tuf Toba ini (Aldiss dkk. 1983, Aspden dkk. 2007, Cameron dkk. 1982, dan Clarke dkk. 1982). Tuf Toba tersebar jauh ke arah utara, dan dijumpai hingga Pematangsiantar, bahkan mencapai Tebingtinggi. Tidak perlu heran. Jika di tengah-tengah Samudera Hindia saja didapati endapan tuf Toba, jarak ke Tebingtinggi hanyalah jangkauan tidak seberapa bagi suatu letusan super-dahsyat. Ke arah selatan, tuf mengendap mengisi perbukitan dan lembah sepanjang Pegunungan Bukitbarisan sejak Sidikalang di barat laut hingga Tarutung dan Sipirok di tenggara dan selatan.

Tarutung adalah kota kecil yang sangat dikenal oleh para peneliti ilmu kebumian, khususnya yang berkecimpung dalam bidang bencana gempa bumi. Tempat yang dalam bahasa Batak berarti “durian” ini pernah diguncang gempa bumi merusak 6,6 skala Richter pada 27 April 1987. Memang jalur di Bukitbarisan itu adalah jalur retakan dan patahan aktif sepanjang Pulau Sumatera, mulai dari Teluk Semangko di Lampung, menerus ke utara melalui Bengkulu, Kerinci di Jambi, Danau Singkarak dan Padangpanjang di Sumatera Barat, Tarutung – Sidikalang di Sumatera Utara, hingga Bandaaceh.

Ciri morfologi lembah dan perbukitan memanjang sebagai hasil kegiatan tektonik aktif, tampak jelas di Tarutung, tempat Aek Sigeaon mengalir di sepanjang lembah. Kegiatan tektonik aktif yang menghancurkan kekuatan batuan juga mempengaruhi kondisi jalan antara Tarutung dan Sipirok. Di Aek Latong, ruas jalan selalu ambles. Selain karena berada pada jalur sesar aktif, ditambah lagi ada pengaruh batu lempung yang mudah hancur dan rawan longsor.
Retakan-retakan yang terbentuk di sepanjang lembah ini juga menjadi jalan bagi keluarnya air panas. Mata air panas Sipoholon dekat Tarutung yang terukur bersuhu 63,8oC menjadi tempat wisata yang ramai. Air panas Sipoholon keluar dari celah-celah batuan dan menembus tuf Toba. Endapan travertin yang terbentuk akibat air panas menerobos tuf Toba menghasilkan endapan dengan pola-pola yang menarik, berupa bentukan stalaktit dan stalagmit, serta teras-teras endapan travertin.

Ke arah tenggara masih dijumpai mata air dengan gelembung-gelembung udara dengan rasa sedikit asam sehingga penduduk menamakannya “air soda” di Parbubu. Suhu air secara umum relatif hangat, yaitu 31,5oC. Tetapi karena suhu udara juga cukup panas (30,7oC), air soda Parbubu terasa dingin ketika disentuh. Makin ke tenggara, di Sipirok, dijumpai pula mata air panas di Aek Milas Sosopan yang dimanfaatkan oleh masjid setempat sebagai air wudlu. Aek Milas dalam bahasa Batak Sipirok memang berarti “air panas.”

Mata air panas di sepanjang Tarutung – Sipirok merupakan mata air panas yang terjadi akibat patahan, sekalipun sumber air panasnya diperkirakan berasal dari sumber-sumber magmatis juga. Hal itu berbeda dengan air panas bersuhu 47,3oC yang terasa ngilu di gigi karena ber-pH sangat asam di Aek Rangat yang terletak di lereng G. Pusukbuhit, dekat Pulau Samosir. Air panas di Aek Rangat sangat jelas berkaitan langsung dengan aktifitas gunung api Pusukbuhit, sama halnya dengan air panas yang juga muncul di Lau Sidebukdebuk, dari lereng G. Sibayak, Tanah Karo

Tanah Batak yang Indah

Pada akhir perjalanan ekspedisi menjelajah Danau Toba dengan sejarah letusannya yang luar biasa serta produk-produk tufnya yang tersebar luas, kesan yang didapat adalah keterpesonaan akan bentang alam yang terbentuk akibat proses-proses alam, proses-proses geologis, tektonik dan volkanik yang berlangsung berribu-ribu tahun. Danau, plateau, gunung, perbukitan, lembah, dan sungai, serta hutan, perkebunan dan masyarakatnya, seluruhnya menyusun alam Sumatera Utara menjadi suatu harmoni alam yang indah. Sangat cocok sekali arti Tapanuli sebagai tapian nauli, daratan yang indah. Jangankan pendatang dari luar yang menjelajah hanya 10 hari di Sumatera Utara, penduduk asli Batak pun masih selalu terkagum-kagum dengan tanah kelahiran mereka.

Bagaimana cintanya orang Batak terhadap tanah kelahirannya, selalu dimisalkan ketika seorang Batak menyanyikan lagu “O Tano Batak” (1933) yang ditulis oleh S. Dis (Siddik Sitompul, 1904 – 1974) dengan sebagian liriknya sebagai berikut:

O Tano Batak halolonganhu…
O Tano Batak sinaeng hutahap,
dapot honon hu, tano hagodangan hi

(Oh Tanah Batak yang selalu kurindukan…Oh Tanah Batak yang selalu kutatap, kuingin selalu pulang kampung ke tanah kelahiran).

Seberapa keras watak orang Batak, matanya akan berkaca-kaca, bahkan mungkin menangis tersedu-sedu, saat menyanyikan lagu tersebut. Apalagi ketika datangnya perasaan rindu kampung halaman saat sedang jauh merantau.
O Tano Batak, aku pun selalu ingin kembali menikmati keindahanmu…

Ditulis oleh : Dr.Ir. Budi Brahmantyo, M.Sc

Penulis sudah almarhum, beliau adalah seorang dosen Geologi di ITB dan salah satu penggalak geowisata Indonesia.

Katastrofi Geologi oleh Super-erupsi

Seri  dari  Tulisan “Toba Big Bang” 74.000 Tahun yang Lalu: Katastrofi Geologi

Oleh : Awang H. Satyana

Parameter-parameter klimatologi dan oseanografi global yang menunjukkan perubahan signifikan pada 74.000 tahun yang lalu, merespon efek letusan mega-kolosal Toba. (Rampino dan Self, 1992)

Katastrofi geologi adalah suatu proses geologi yang menyebabkan perubahan sangat besar bagi lingkungan Bumi dan penghuninya, ditandai dengan rusak atau hancurnya lingkungan, kondisi iklim yang tidak menunjang bagi kelangsungan kehidupan, sehingga sebagian besar makhluk hidup mengalami kepunahan dalam skala besar (kepunahan massa/ mass extinction). Dengan terjadinya erupsi Toba dalam skala megakolosal, VEI = 8, yang terbesar di Bumi dalam 28 juta tahun terakhir, maka suatu katastrofi geologi diperkirakan telah terjadi. Kejadian ini secara definitif disebut sebagai “Teori Katastrofi Toba”.

Katastrofi Toba terjadi melalui dua cara, yaitu musim dingin volkanik (volcanic winter) dan punahnya sebagian besar manusia modern yang saat itu sedang bermigrasi keluar dari Afrika (population bottlenecking) (Gibbons, 1993; Rampino dan Self, 1993; Ambrose, 1998)

Musim dingin volkanik terjadi bila banyak abu tersembur masuk ke dalam atmosfer. Kadar asam belerang pun memasuki atmosfer , dan bila abu volkanik terinjeksi lebih tinggi ke dalam atmosfer, maka abu volkanik dan asam belerang tersebut akan tinggal lebih lama di dalam atmosfer. Kejadiannya bisa selama berabad-abad, bahkan ribuan tahun, lalu mereka akan menangkis dan mengubah influks energi matahari ke atmosfer bagian bawah. Manusia modern yang hidup antara 1815-1818 pun menderita akibat letusan Tambora. Bagaimana bila itu terjadi 74.000 tahun yang lalu dan berasal dari sebuah erupsi megakolosal yang puluhan kali lebih kuat daripadaTambora? Maka, mungkin benar, bahwa telah terjadi suatu kepunahan massa.

Parameter-parameter klimatologi dan oseanografi global yang menunjukkan perubahan signifikan pada 74.000 tahun yang lalu, merespon efek letusan mega-kolosal Toba. (Rampino dan Self, 1993)
)

Letusan Toba 74.000 tyl telah menghasilkan 3 milyar ton abu halus dan aerosol H2SO4 dan SO2 yang terlontar setinggi 27-37 km menginjeksi atmosfer dan sangat signifikan mengurangi transmisi sinar Matahari ke permukaan Bumi (Rampino dan Self, 1992; Chesner dkk., 1991). Diperhitungkan bahwa transmisi sinar Matahari saat itu hanya 0,001-10 %. Menurunnya daya terima sinar Matahari ini telah menyebabkan temperatur menurun 3-5oC. Saat itu Zaman Es sedang menjelang, dan letusan Toba diyakini telah mempercepat datangnya Zaman Es ini. Toba juga telah melepaskan sebanyak 540 milyar ton air yang naik sampai stratosfer dan dapat mengubah gas belerang yang dilontarkan Toba menjadi 1-10 milyar ton aerosol H2SO4. Posisi Toba di wilayah tropis juga membuatnya lebih efisien untuk abu dan gas dari Toba memasuki stratosfer di kedua belahan Bumi.

Mengenai hal ini, para ahli umumnya sepakat bahwa letusan megakolosal Toba telah memicu ataumempercepat musim dingin sesuai siklus geologi. Mereka hanya berbeda pendapat di mekanisme terjadinya musim dingin volkanik dan tingkat penurunan temperatur, misalnya yang didiskusikan oleh Oppenheimer (2002) dan Robock dkk. (2009).

Parbakalan, Sidikalang, lembah terbuka sejajar (strike valley) Sesar Sumatra. Foto: Margaretha Purwaningsih

Kemungkinan terjadinya penciutan populasi manusia akibat erupsi mega-kolosal Toba pertama kali dikemukakan oleh Gibbons (1993). Pendapat ini kemudian segera disokong oleh Rampino dan Self (1993). Teori bottleneck ini kemudian dikembangkan oleh Ambrose (1998) dan Rampino dan Ambrose (2000). Menurut para pendukung teori genetic bottleneck, antara 50.000-100.000 tyl, populasi manusia mengalami penurunan yang sangat drastis, dari sekitar 100.000 individu menjadi sekitar 10.000 individu (Gibbons, 1993; Ambrose, 1998). Bukti-bukti genetik juga menunjukkan bahwa semua manusia yang hidup sekarang, meskipun sangat bervariasi, diturunkan dari populasi yang sangat kecil antara 1000-10.000 pasangan sekitar 70.000 tyl.

Setelah genetic bottleneck dan pemulihan kembali, diiferensiasi ras populasi manusia terjadi dengan cepat. Oleh karenanya, diajukan pendapat bahwa Toba telah menyebabkan ras-ras modern berdiferensiasi secara mendadak hanya sekitar 70.000 tahun yang lalu, daripada secara berangsur selama satu juta tahun.

Terjadinya musim dingin volkanik dan Zaman Es yang segera karena letusan Toba dapat menjawab suatu paradoks tentang asal Afrika buat manusia, yaitu: bila kita semua berasal dari Afrika (Out of Africa) mengapa kita semuanya tidak mirip orang Afrika? Karena musim dingin volkanik dan Zaman Es yang segera telah mengurangi populasi sampai tingkat cukup rendah untuk meneruskan efek nenek moyang, lalu terjadi aliran genetik dan adaptasi lokal menghasilkan perubahan cepat pada populasi yang selamat, yang menyebabkan manusia-manusia di seluruh dunia terlihat begitu berbeda. Dengan kata lain, Toba telah menyebabkan ras modern manusia terdiferensiasi secara mendadak (Ambrose, 1998).

Demikian, beberapa aspek tentang Toba, tentang sejarah geologi, tektonik dan erupsi katastrofiknya pada 74.000 tahun yang lalu, tentang efeknya bagi iklim dunia dan akibatnya atas katastrofi biologi berupa penciutan jumlah manusia. Mengunjungi tempat-tempat dengan fenomena geo-histori di Indonesia yang menarik sangat bermanfaat untuk meningkatkan pengetahuan tentang tempat tersebut, yang mungkin sebelumnya tidak diketahui dengan baik. Hal ini akan makin membuat kita takjub atas warisan geo-histori Indonesia, sehingga kita dapat lebih mencintainya.

Penulis adalah spesialis utama di SKMIGAS dan penggiat komunitas “Geotrek Indonesia”.

Terbentuknya Danau Toba

Di balik permai Danau Toba yang menghampar di wilayah Sumatra Utara, daya rusak yang mahadahsyat tersembunyi di dalamnya. Sekitar 74.000 tahun lampau, Gunung Toba meletus hebat dan nyaris menamatkan umat manusia.

Kedahsyatan letusan gunung api raksasa (supervolcano) Toba itu bersumber dari gejolak bawah bumi yang hiperaktif. Lempeng lautan Indo-Australia yang mengandung lapisan sedimen menunjam di bawah lempeng benua Eurasia, tempat duduknya Pulau Sumatera, dengan kecepatan 7 sentimeter per tahun.

Gesekan dua lempeng di kedalaman sekitar 150 kilometer di bawah bumi itu menciptakan panas yang melelehkan bebatuan, lalu naik ke atas sebagai magma. Semakin banyak sedimen yang masuk ke dalam, semakin banyak sumber magmanya.

Kantong magma Toba yang meraksasa disuplai oleh banyaknya lelehan sedimen lempeng benua yang hiperaktif. Kolaborasi tiga peneliti dari German Center for Geosciences (GFZ) dengan Danny Hilman dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dan Fauzi dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) pada 2010 menyimpulkan bahwa di bawah Kaldera Toba terdapat dua dapur magma yang terpisah.

Dapur magma ini diperkirakan memiliki volume sedikitnya 34.000 kilometer kubik yang mengonfirmasi banyaknya magma yang pernah dikeluarkan oleh gunung ini sebelumnya.

Vulkano-tektonik

Tak hanya dipengaruhi oleh aktivitas vulkanik dari dapur magma, Kaldera Toba ternyata juga sangat dipengaruhi oleh kegiatan tektonik yang mengimpitnya sehingga kalangan geolog menyebutnya sebagai vulkano-tektonik.

Tumbukan lempeng bumi yang sangat kuat dari lempeng Indo-Australia telah memicu terbentuknya sesar geser besar yang disebut sebagai Zona Sesar Besar Sumatera (Sumatera Fault Zone/SFZ). Sesar ini memanjang hingga 1.700 kilometer dari Teluk Lampung hingga Aceh. Hampir semua gunung berapi di Sumatera berdiri di atas sesar raksasa ini.

Uniknya, Kaldera Toba tidak berada persis di atas sesar ini. Dia menyimpang beberapa kilometer ke sebelah timur laut sesar Sumatera. ”Di antara Sungai Barumun dan Sungai Wampu, Pegunungan Barisan (yang berdiri di atas sesar) tiba-tiba melebar dan terjadi pengangkatan dari bawah yang membentuk dataran tinggi; panjangnya 275 km dan lebar 150 km yang disebut Batak Tumor,” papar Van Bemmelen, geolog Belanda yang pada 1939 untuk pertama kali mengemukakan bahwa Toba adalah gunung api.

Pengangkatan Batak Tumor ini, disebut Bemmelen, menjadi fase awal pembentukan Gunung Toba. Saat pembubungan terjadi, sebagian magma keluar melalui retakan awal membentuk tubuh gunung. Jejak awal tubuh gunung ini masih terlihat di sekitar Haranggaol, Tongging, dan Silalahi. Sementara sebagian besar lainnya telah musnah saat terjadinya letusan Toba terbaru sekitar 74.000 tahun lalu (Youngest Toba Tuff/YTT).

Danau Toba jelas terpengaruh oleh gaya sesar ini. Bentuk Danau Toba yang memanjang, bukan bulat sebagaimana lazimnya kaldera, menunjukkan dia terpengaruh dengan gaya sesar geser yang berimpit di kawasan ini. Sisi terpanjang danau, yang mencapai 90 km, sejajar dengan Zona Sesar Sumatera, yang merupakan salah satu patahan teraktif di dunia selain Patahan San Andreas di Amerika. Aktivitas gunung berapi di Sumatera, termasuk Toba, dikontrol oleh patahan ini.

http://nationalgeographic.co.id/

Geopark Kaldera Toba

Lokasi Geopark Danau Toba menjadi obyek wisata andalan di Kabupaten Samosir, Sumatera Utara, dipusatkan di Desa Sigulatti, Kecamatan Sianjur Mulamula.
Danau Toba sebagai danau vulkanik terluas di Asia Tenggara itu adalah obyek yang menarik karena keindahan alamnya dilengkapi kekayaan adat budaya serta dianggap sebagai asal leluhur suku Batak.
Disebut sebagai Geopark Toba bukan karena suku Batak Toba atau ada Danau Toba, tetapi karena kekayaan dan potensi geologi di kawasan danau yang terletak di bagian tengah Provinsi Sumatera Utara itu meliputi tujuh kabupaten.
Terdapat 42 geosite untuk Geopark Toba yang dibagi dalam empat geo area, yakni:
1. Kaldera Haranggaol,
2. Porsea,
3. Kaldera Sibandang
4.  Geo Area Pulau Samosir.
Gabungan dari Geo Area itu disebut sebagai Geopark. Untuk Kabupaten Samosir dibangun sebanyak delapan panel (papan petunjuk) untuk delapan geosite.
Lokasi Geopark tersebut dikelola menjadi obyek wisata dengan tiga aspek pengelolaan meliputi konservasi, edukasi (pendidikan, riset ilmu geologi, biologi dan budaya secara luas) serta aspek pengembangan nilai ekonomi lokal melalui kegiatan pariwisata yang berkelanjutan.

This image has an empty alt attribute; its file name is Geopark-Kaldera-Toba.jpg
Peta Danau Toba
Danau Toba adalah danau kaldera terbesar di dunia yang terletak di Provinsi Sumatera Utara, berjarak 176 km ke arah Barat Kota Medan. Danau Toba (2,88o N – 98,5o  2 E dan 2,35o N – 99,1o E) adalah danau terluas di Indonesia (90 x 30 km2) dan juga merupakan sebuah kaldera volkano-tektonik (kawah gunungapi raksasa) Kuarter terbesar di dunia. Kaldera ini terbentuk oleh proses amblasan (collapse) pasca erupsi supervolcanogunungapi Toba Purba, kemudian terisi oleh air hujan.
Danau Toba mempunyai ukuran panjang 87 km berarah Baratlaut-Tenggara dengan lebar 27 km dengan ketinggian 904 meter di atas permukaan laut (dpl) dan kedalaman danau yang terdalam 505 meter. Di tengah Danau Toba terdapat Pulau Samosir dengan ketinggian berkisar antara 900 hingga 1.600 meter dpl, yang terbentuk akibat pengangkatan dasar danau pasca erupsi kaldera yang terjadi pada 74.000 tahun yang lalu, sebagai akhir dari proses pencapaian kesetimbangan baru pasca-erupsi kaldera supervolcano.
Kawasan dinding Kaldera Toba  memiliki morfologi perbukitan bergelombang sampai terjal dan lembah-lembah membentuk morfologi dataran dengan batas caldera rim watershedDTA Danau Toba dengan luas daerah tangkapan air (catchment area) 3.658 km² dan luas permukaan danau 1.103 km². Daerah tangkapan air ini berbentuk perbukitan ( 43%), pegunungan (30 %) dengan puncak ketinggian 2.000 meter dpl (27%) sebagai tempat masyarakat beraktifitas.
Sehubungan dengan keunikannya, Kaldera Toba diusulkan menjadi geopark dengan nama Geopark Kaldera Toba (GKT). Untuk merealisasikan keinginan tersebut, dibentuk Tim Percepatan Pengajuan Geopark Kaldera Toba menjadi anggota dalam Global Geopark Networking UNESCO, dengan menerbitkan Surat Keputusan Gubernur Sumatera Utara No. 188.44/404/KPTS/2013 pada tanggal 26 Juni 2013.
Pada awalnya, tahun 2011 nama geopark diusulkan dengan nama Geopark Toba, namun dalam perkembangannya mengingat bahwa yang bernilai warisan dunia adalah peninggalan dari letusan super volcano Toba yang berdampak global berupa Danau Toba yang tiada lain adalah suatu Kaldera Kuarter terbesar di dunia, maka diusulkan nama geopark tersebut pada tahun 2013 dengan nama Geopark Kaldera Toba.
Geopark Kaldera Toba mengusung Tema Gunungapi (supervolcano) dengan keunikan sebagai kaldera Volkano-Tektonik  Kuarter terbesar di dunia. Kawasan ini mencakup bagian dari wilayah administrasi dari tujuh kabupaten yang mempunyai pantai di Danau Toba yang dibatasi oleh kaldera rim yaitu Kabupaten Samosir, Kabupaten Toba Samosir,  Kabupaten Dairi, Kabupaten Karo, Kabupaten Humbang Hasundutan, Kabupaten Tapanuli Utara, dan Kabupaten Simalungun.
 
Geopark Kaldera Toba, Sumatera Utara, Indonesia: Dokumen Usulan Keanggotaan Jaringan Geopark Nasional Indonesia.

Daftar Geoarea Dalam Geopark Kaldera Toba

Geopark adalah kesatuan ekosistem dikelolah secara berkesinambungan dengan konservasi, edukasi dan ekonomi kerakyatan untuk kesejahteraan masyarakat. Dalam Geopark Kaldera Toba dibagi menjadi empat geoarea yang pembagiannya didasarkan kepada umur kejadian terbentuknya lokasi tersebut.

GEOPARK

Geopark merupakan sebuah konsep manajemen sumber daya keragaman bumi (geodiversity) sebagai daya tarik wisata yang mencakup geologi, biologi, sosial-budaya dan pariwisata. Danau Toba dikelilingi batuan hasil letusan gunung api dan danau merupakan hasil kaldera volkanik dengan 3 kali letusan besar. Ledakan yang paling besar 840 ributahun, 501ribu tahun dan 75 ribu tahun lalu.

GEOAREA

Geoarea adalah kumpulan dari beberapa geosite yang berada dalam satu kawasan. Sebaran Geosite dari Geopark toba ini yang meliputi 7 kabupaten, yaitu Kabupaten Samosir, Kabupaten Simalungun, Kabupaten Toba Samosir, Kabupaten Tapanuli utara, Kabupaten Humbang Hasundutan, Kabupaten Dairi, dan Kabupaten Karo. Pengelompokan Geoarea ini berdasarkan pada urutan waktuterjadi dna prosesnya.

AKSES KE GEOPARK

Medan adalah pintu gerbang Internasional. Bandara utama di Medan adalah Internasional Kualanamu. Ada beberapa cara untuk menikmati keindahan Geopark yang tersebar di berbagai kawasan Danau Toba. Penerbangan dari Jakarta, Malaysia, dan Singapore menuju Medan. Di bandara banyak agen travel yang menawarkan perjalanan wisata dengan rute Medan menuju Berastagi atau Medan menuju Parapat. Adapun opsi lain yang yaitu penerbangan dari Medan menuju Muara Silangit dan Jakarta menuju Batam yang kemudian dilanjutkan dengan penerbangan menuju Muara Silangit. Untuk lebih menghemat waktu Anda bisa menggunakan penerbangan dengan rute alternatif yaitu dari Jakarta langsung menuju Muara Silangit.

4 GEOAREA

( A ) Geoarea Kaldera Porsea, disebelah timur meliputi geosite di parapat (Kab. Simalungun) sampai Porsea (Kab.Toba Samosir). Terjadi sekitar 840ribu tahun yang lalu.

( B ) Geoarea Kaldera Haranggaol, disebelah utara meliputi geosite di Kab. Simalungun, Kab.Karo, dan Kab.Dairi. Terjadi sekitar 501 ribu tahun yang lalu.

( C ) Geoarea Kaldera Sibandang, disebelah selatan meliputi geosite, disebelah selatan meliputi geosite di kab. Tapanuli Utara dan Kab.Humbang Hasundutan. Terjadi sekitar 74ribu tahun yang lalu.

( D ) Geoarea Pulau Samosir, yang berada di bagian tengah meliputi geosite di Kab. Samosir. Dasar dari Kaldera terangkat membentuk Samosir suatu Pulau besar di dalam danau. Terjadi sekitar 33ribu tahun yang lalu.

GEOAREA PORSEA

  1. Parapat Welded (YTT)
  2. Taman Eden Meta-Sediment
  3. Batu Basiha Kekar kolom Andesit

GEOAREA HARANGGAOL

  1. Tiga Runggu (YTT) + 1380m
  2. Air terjun Sipiso-Piso + 1402m
  3. Kodon-kodon Meta Sediment
  4. Paropo Caldera rim
  5. Sipisopiso Volcano + 1464m
  6. Haranggaol (YTT) + 1322m
  7. Haranggaol (MTT) + 1258m
  8. Haranggaol (HDT) + 1084m

GEOAREA SIBANDANG

  1. Bakara Kaldera rim (YTT) + 1467 m
  2. Bakara Welded YTT + 1271 m
  3. Bakara Meta – Sediment + 969m
  4. Tipang-Simamora YTT + 949m
  5. Sibandang dacitic dome + 936m
  6. Plateu Sipinsur Paranginan Humbahas
  7. Pardepur Dacitic Dome +920m
  8. Dolok Martumbur Meta-Sediment + 1047m
  9. Tapian Nauli Vulkanik Breksi + 1329m
  10. Colored Non Welded YTT + 1507m
  11. Plateu Hutaginjang Muara (YTT) + 1472m

GEOAREA SAMOSIR

  1. Pusuk Buhit-Aek rangat + 969m
  2. Tele Plateu non Welded YTT + 1547m
  3. Simanuk-manuk non welded YTT + 1327m
  4. Simpang limbong meta – pebbly mudstone + 1002m
  5. Simpang Harian Slaty Meta sedimen +1082m
  6. Pusuk buhit Batu hobon Dacite + 1167m
  7. Pusuk buhit – Batumanikot (Tulus), Banded flow dacite + 1051m
  8. Tanjungbunga Slaty Meta-sedimen +927m
  9. Danau Aek Natonang
  10. Batu Marhosa welded Ignimbrite
  11. Danau sidihoni
  12. Samosir-Hutatinggi3 debris deposits +1141m
  13. Samosir Hutatinggi2 danau sedimen +1096m
  14. Samosir Hutatinggi1 danau sedimen +1078m
  15. Danau Tomok sedimen +973m
  16. Tuktu, Rhyodacitic dome
  17. Pertamina cottage welded Ignimbrite (YTT)+1011m
  18. Sibaganding Mesozonic Limestone +927m
  19. Salaon Toba Tectonic depression +1039m
  20. Huta Sibabiat Diatomite Soil+939m
  21. Danau Simanindo slumping sedimen
  22. Pintu batu Geothermal field +969m
  23. Simanindo Up-lifting +941m