Danau Toba Surga Kaldera Dunia

Letusan maha dahsyat Gunung Toba pada 74.000 tahun yang lalu menciptakan kaldera raksasa, yang kemudian terisi air dan menjelma menjadi Danau Toba. Kini, Kaldera Toba menjadi surga studi geologi kaldera dunia dan juga surga pariwisata.

Tidak perlu membayangkan seberapa besar letusan superdahsyat Gunung Toba 74.000 tahun lalu. Dengan melihat dan memandangi luasan Danau Toba saja, sudah cukup untuk memastikan bahwa letusannya pasti mahadahsyat. Bahkan letusannya tidak tersaingi oleh Krakatau dan Tambora sekalipun. Jejak abunya pun terlacak setebal 12 sentimeter di India.

Maka, tak heran jika Toba selalu membuat para ahli kaldera kaliber dunia yang pernah datang ke Toba rindu dan rindu untuk datang lagi. Magnet untuk menggali demi menguak misteri letusan terakhirnya 74.000 tahun lalu pun semakin kuat, sedahsyat letusannya kala itu. Itu kata Craig Alan Chesner, ahli kaldera dari Eastern Illinois University, Amerika Serikat, saat ditemui di sela-sela pertemuan ahli kaldera seluruh dunia pada acara International Workshop on Collapse Caldera (IWCC) 2018 di Toba Cottages, Tuk-Tuk, Pulau Samosir, Sumatera Utara, akhir September 2018.

KOMPAS/RADITYA HELABUMI
Panorama Danau Toba dilihat dari Meat, Balige, Kabupaten Toba Samosir, Sumatera Utara, Kamis (27/2/2014). Saat ini kawasan Danau Toba telah ditetapkan sebagai Geopark (taman Bumi). Kaldera yang kini menjadi Danau Toba terbentuk dari letusan dahsyat Gunung Toba 74.000 tahun lalu.

Chesner sudah bolak-balik meneliti Toba, sampai menjadi jatuh cinta. Toba menjadi rumah keduanya. Karena itu, para ahli menjulukinya bapak kaldera dunia. Mereka bersepakat, Toba menjadi laboratorium lengkap mengenai kaldera. Warisan letusannya masih banyak yang utuh karena peristiwa 74.000 tahun lalu itu dianggap letusan muda.

Penelitian Chesner yang paling fenomenal adalah tentang bathymetric atau kedalaman serta pemetaan dasar air, seperti danau atau laut (tahun 2005 dan 2008). Berdasarkan penelitian itu, Chesner menyebutkan, kedalaman Danau Toba tidak rata, tetapi bervariasi, antara 50 meter dan 500 meter.

Pengukuran bathymetric yang dilakukan Chesner menggunakan metode pengambilan data kedalaman dengan single-beam sonar. Metode ini memakai proses pendeteksi perambatan suara (frekuensi) di bawah kapal penarik. Selanjutnya, pencatatan perambatan suara itu menghasilkan peta-peta kedalaman air yang akurat.

 

Ahli kaldera ini, yang ditemani beberapa ahli selama penelitian, mendapatkan sekitar 60 titik yang menjadi 30 garis-garis penghubung Pulau Samosir serta Pulau Sumatera yang mengelilingi Danau Toba. Jika dibentangkan, Chesner selama lebih dari dua minggu mengelilingi 600 kilometer untuk mendapatkan titik seperti zig-zag. Hasil penelitian itu dimuat dalam jurnal ilmiah Quaternary International, Elsevier Ltd and INQUA, berjudul ”The Toba Caldera Complex” (2011).

Penelitian Chesner itu menjadi rujukan utama saat evakuasi kecelakaan kapal tenggelam KM Sinar Bangun, Juli 2018, di Danau Toba. Diketahui bahwa kapal itu ternyata tenggelam di dasar Danau Toba dengan kedalaman 500 meter. Hal itu kemudian menjadi dasar kebijakan evakuasi.

Pada Januari 2020, tim peneliti kaldera dari Badan Geologi Kemeterian Energi dan Sumber Daya Mineral menggandeng wartawan Kompas untuk menyelesaikan buku seri Kaldera Nusantara, Toba. Ini setelah dua seri Kaldera Nusantara pada 2019 selesai, yakni Masurai (Sumatera) dan Batur (Bali).

KOMPAS/MOHAMMAD HILMI FAIQ
Anak-anak pergi sekolah dengan menumpang kapal mesin di perairan Danau Toba Kecamatan Pangururan, kabupaten Samosir Sumatera Utara, Senin (10/6/2013). Kedalaman Danau Toba bervariasi antara 50 meter sampai 500 meter.

”Kaldera Nusantara menjadi salah satu agenda penelitan prioritas di Badan Geologi karena menyadari masyarakat perlu mengetahui bagaimana sejarah geologi daerahnya, terutama mereka yang tinggal di sekitar kawasan kaldera. Kaldera Nusantara itu indah dan mendunia, maka layak menjadi kebanggaan bangsa,” kata Antonius Ratdomopurbo dari Tim Peneliti Kaldera Nusantara Badan Geologi.

”Tim peneliti pun berupaya tidak hanya menonjolkan bagian geologi, tetapi bagaimana proses geologi juga dapat memengaruhi sosial, ekonomi, dan budaya masyarakat sekitarnya,” lanjutnya.

Ia memulai dengan bagaimana sejarah dari sisi geologi Toba itu bisa dikatakan berawal dari istilah ”Batak Tumor”. Ini sebutan deskripsi pertama kalinya yang diberikan Van Bemmelen, geolog Belanda yang bernama lengkap Reinout Willem van Bemmelen, untuk Kaldera Toba sekarang ini. Deskripsinya lengkap termuat dalam bukunya, The Geology of Indonesia, terbitan tahun 1949, ketika usianya 45 tahun.

KOMPAS/GREGORIUS MAGNUS FINESSO
Panorama Danau Toba di Sumatera Utara, dilihat dari kawasan Puncak Tele, Kabupaten Samosir, Sabtu (14/2). Kawasan Danau Toba saat ini sedang diusulkan menjadi obyek taman bumi atau geopark baru kelas dunia yang terdaftar dalam Jaringan Taman Bumi Global Organisasi Pendidikan, Ilmu Pengetahuan, dan Kebudayaan (UNESCO). Kaldera Toba menjadi fenomena alam unik karena diketahui terbentuk dari letusan supervolcano 74.000 tahun lalu.

Van Bemmelen tercatat lahir pada tahun 1904 di Batavia (Jakarta saat ini). Ketika itu, ayahnya menjabat Kepala Kantor Meteorologi, Magetik, dan Seismologi di pemerintahan Hindia Belanda, sekarang Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG).

Buku The Geology of Indonesia ini bagaikan ”kitab” para geolog, khususnya mereka yang tertarik meneliti Toba. Van Bemmelen menjelaskan adanya perubahan bentuk permukaan bumi di wilayah Sumatera Utara. Batak Tumor itu, untuk mudah membayangkannya, seperti tanah yang menggembung. Sebutan ”tumor” ini seperti gembungan yang mirip gunung, tetapi tidak lancip tapi luas. Sekarang gembungan ini meletus beberapa kali hingga pada 74.000 tahun lalu membentuk Kaldera Toba.

Saat ini, jejak dataran tinggi pra-kaldera Gembungan Batak atau Batak Tumor ini masih dapat dikenali dengan adanya perbukitan di beberapa lokasi. Bukit-bukit itu berketinggian berkisar 2.000 meter di atas permukaan laut (mdpl), di antaranya Gunung Sibuatan (2.457 mdpl) di sebelah barat laut Toba, Gunung Pangulubao (2.151 mdpl) di timur Toba, Gunung Surungan (2.173 mdpl) di tenggara Toba, dan Gunung Uludarat (2.157 mdpl) di barat Toba.

 

 

”Sebenarnya terdapat dua gembungan di Sumatera bagian utara, yaitu Gembungan Batak dan Gembungan Aceh, yang lebih kurang hampir sama bentuk dan ukurannya meskipun yang di Aceh tidak ada kaldera seperti di Toba. Tampak terlihat bahwa kedua gembungan itu dipotong atau dilalui oleh Sesar Besar Sumatera yang memanjang dari Aceh sampai di Lampung. Segmen Sesar Sumatera di wilayah Sumatera Utara di area Toba ini disebut sebagai Sesar Renun-Toru,” tutur Purbo.

Sebelumnya, lebih dari 5 juta tahun lalu, lanjutnya, gembungan-gembungan itu belum terbentuk. Belum ada akumulasi magma dan kompresi tektonik yang mampu mengangkat permukaan bumi. Baru pada masa Pliosen-Plistosen, kurang dari 5 juta tahun lalu, penggembungan terjadi karena tekanan tektonik dan akumulasi magma di kedalaman dalam volume yang sangat besar, yang kemudian membentuk Gembungan Batak.

Magma yang ada di bawah gembungan semakin bersifat asam dan semakin tinggi tekanannya sehingga memicu letusan superbesar, yang akhirnya membentuk Kaldera Toba. Terjadi akumulasi magma yang sangat besar dan letusan-letusan superbesar itu sangat dipengaruhi oleh adanya aktivitas Sesar Renun-Toru sehingga Kaldera Toba terbentuk secara geologi. Letusan superbesar itu akhirnya menghasilkan Kaldera Toba yang saat ini terisi oleh air menjadi Danau Toba. Di tengah danau itu kemudian lahir Pulau Samosir yang terus aktif terangkat karena dorongan magma yang masih ada di bawahnya.

 

Penjelasan singkat proses letusan superbesar yang membentuk Kaldera Toba awalnya terjadi 840.000 tahun lalu. Pusat letusannya di sebelah selatan Toba (wilayah Porsea) yang menghamburkan material letusan sebesar 500 kilometer kubik dan endapannya disebut sebagai Tufa Toba Tua (Old Toba Tuff/OTT). Lalu, letusan superbesar terjadi kembali 74.000 tahun lalu dengan pusat letusan kira-kira di tengah Samosir sekarang. Volume material yang diletuskan mencapai total 2.800 kilometer kubik. Endapannya disebut Tufa Toba Muda (Young Toba Tuff/YTT).

Kedua letusan superbesar, yakni OTT dan YTT, ini yang akhirnya membentuk Kaldera Toba yang kita lihat saat ini. Sebagai catatan, di antara letusan OTT dan YTT terdapat satu letusan besar, tetapi tidak sebesar OTT ataupun YTT, terjadi sekitar 500.000 tahun lalu, dengan pusat letusan di lokasi Gunung Haranggaol (pernah meletus sebelumnya). Endapannya disebut oleh para ahli sebagai Tufa Toba Tengah (Middle Toba Tuff/MTT).

Coba saja bayangkan, setelah kejadian 74.000 tahun lalu itu, terjadi amblesan dan membentuk Kaldera Toba. Lama-kelamaan terisi air, menjadi Danau Toba, dan belum ada yang namanya Pulau Samosir. Benar-benar masih berupa danau.

KOMPAS/NIKSON SINAGA
Para wisatawan menikmati panorama Danau Toba dari kawasan Menara Pandang Tele, Kabupaten Samosir, Sumatera Utara, Rabu (6/7/2016). Pulau Samosir baru terbentuk 41.000 tahun setelah letusan Gunung Toba membentuk kaldera raksasa dan kemudian terisi terisi air menjadi Danau Toba.

Pulau Samosir pada awalnya adalah dasar danau dari Kaldera Toba, yang kemudian terdorong ke atas oleh magma dan terangkat sehingga menjadi pulau di tengah danau seperti yang kita lihat saat ini. Proses terangkatnya Samosir baru mulai terjadi sekitar 33.000 tahun lalu. Artinya, antara 74.000 tahun lalu sampai 33.000 tahun lalu, Danau Toba belum mempunyai pulau di tengahnya.

Abu Toba

Produk endapan letusan supervolcano Toba melingkupi area seluas 5 juta kilometer persegi. Namun, abunya naik ke troposfer dan menyebar ke seluruh dunia. Van Bemmelen menuliskan di bukunya bahwa Toba adalah sebuah kaldera vulkanik, hanya saja saat itu belum diketahui kapan kejadian letusan Kaldera Toba.

Selanjutnya, kira-kira tahun 1978, MT Zen, geolog dari Institut Teknologi Bandung (ITB), mengambil sampel tufa Toba. Sampel tersebut diberikan kepada D Ninkovich dari Universitas Columbia, untuk proses pengukuran umur dengan dengan teknik ”Kalium-Argon”. Hasilnya, sampel tersebut terendapkan pada sekitar umur 74,9 ribu tahun.

Dengan sampel lain dari lokasi Parapat, diperoleh umur 73,5 ribu tahun. Dan, pada tahun 1978 itulah mulai dikenal bahwa letusan besar Kaldera Toba terjadi sekitar 74.000 tahun lalu. Orang sering bertanya, pada waktu itu apakah sudah ada orang atau peradaban yang ada di Sumatera Utara dan bagaimana dampaknya. Tidak ada bukti akurat yang bisa menjawab hal ini. Meski demikian, di Malaysia, tepatnya di situs arkeologi Tampan, kota Lenggong, wilayah Perak, terdapat jejak ”abu Toba” setebal 1,5 meter (Collings, Nature, 1938) menumpuk di atas perlapisan yang mengandung artefak peninggalan manusia prasejarah era Paleolitik (Zaman Batu).

Letusan Toba menghamburkan material vulkanik dari perut bumi sebesar 2.000 kilometer kubik. Kita coba bandingkan dengan Tambora, letusan tahun 1815, yang hanya 33 kilometer kubik. Atau, bandingkan dengan Krakatau pada tahun 1883 dengan 20 kilometer kubik. Volume 2.000 kilometer kubik Toba diletuskan dalam waktu 9-14 hari secara terus-menerus dengan laju letusan lebih dari 1 juta meter kubik per detik. Material abu yang menutupi atmosfer menyebabkan penurunan suhu bumi minimal 3 derajat celsius selama bertahun-tahun dan pulih secara perlahan dalam beberapa puluh tahun kemudian.

Studi endapan oleh Ninkovich di era 1970-an menjelaskan bahwa produk letusan Toba sebagian besar tersebar ke arah ke barat-barat laut. Kalau di Malaysia endapan abu Toba setebal 1,5 meter, di India ditemukan adanya perlapisan endapan abu Toba setebal 12 sentimeter.

KOMPAS/AYU SULISTYOWATI
Bandara Internasional Silangit, di Siborongborong, Tapanuli Utara, Sumatera Utara, dihiasi dinding endapan abu letusan Toba 74.000 tahun lalu.

Di seputaran Siborongborong, misalnya di timur Bandara Silangit, bisa diamati endapan abu setebal minimal 50 meter. Endapan abu dalam proses letusan besar gunung api adalah material vulkanik halus, yang karena relatif ringan, diendapkan paling akhir. Di seputaran Toba, endapan abu hanyalah bagian atas dari ”endapan produk letusan” Toba sehingga secara total produk letusan bisa mencapai ratusan meter tebalnya.

Kuarsa

Jika Anda pernah ke seputaran wilayah Danau Toba, jangan lupa perhatikan langkah kaki. Kaki atau alas kaki Anda bakalan menyentuh batuan kecil-kecil kerlap-kerlip seperti berlian. Ya, itulah kuarsa.

Bagai butiran pasir kasar, tetapi gemerlap memantulkan sinar matahari. Seolah-olah kita tengah melangkah di butiran pecahan kaca yang sangat kecil di dataran tinggi Toba.

Hasil penelitian Badan Geologi, kuarsa atau quartz adalah jenis kristal dari bahan utama unsur silikon (Si) dalam istilah kimia. Bersama unsur oksigen (O), silikon membentuk silika (SiO2) dan molekul ini yang menjadi bahan terbentuknya kuarsa. Begitu pula sebagai bahan pembentuk gelas, seperti gelas air minum dan lainnya. Perbedaan utama dari gelas dan kuarsa adalah pada susunan rantai molekulnya.

KOMPAS/AYU SULISTYOWATI
Butiran kuarsa yang bertebaran hampir di seluruh perbukitan Kaldera Toba. Bertebarannya kuarsa ini bagai kristal yang berasal dari letusan Toba 74.000 tahun lalu.

Sementara kuarsa atau quartz dalam bahasa Inggris pada dekade 1980 hingga 1990-an nama ini sering disebut dalam teknologi jam tangan Quartz. Lalu, apa hubungan jam tangan dengan kristal kuarsa?

Purbo melanjutkan penjelasannya bahwa molekul gelas tersusun secara random, tidak teratur, dan kandungan SiO2-nya sekitar 80 persen. Sementara kuarsa tersusun secara simetris dan kandungan silika murni lebih dari 90 persen. Kuarsa jauh lebih keras dan tahan suhu tinggi daripada gelas. Kristal kuarsa juga lebih tampak gemerlap daripada kaca karena susunan molekulnya simetris. Dengan teknologi pemotongan bentuk tertentu dapat menjadi penghasil getaran mikro dengan frekuensi tertentu, buah resonansi molekul pun simetris.

Nah, hubungan dengan jam tangan itu ada pada frekuensi getaran kuarsa ini yang dimanfaatkan dalam teknologi jam tangan Quartz. Teknologi ini guna mendapatkan akurasi waktu terbaik, dengan standar frekuensi kuarsa pada 32,768 Hz. Tiap detiknya akurat.

KOMPAS/AYU SULISTYOWATI
Seorang peneliti dari Tim Peneliti Kaldera Nusantara Badan Geologi tengah memeriksa keberadaan batuan yang mengandung kuarsa akhir tahun 2019 lalu di kawasan sekitar Danau Toba, Sumatera Utara.

Magma gunung api mempunyai kandungan SiO2 yang berbeda-beda, tergantung dari material pembentuk magma.  Misalnya, magma Gunung Merapi (Pulau Jawa) mempunyai kandungan SiO2 sekitar 56 persen. Magma Toba mempunyai kandungan SiO2 tinggi, lebih dari 70 persen. Semakin tinggi kandungan silikanya, magma semakin kental, kandungan gas semakin tinggi tekanannya. Kekuatan letusan juga bisa semakin besar.

Maka, kata Purbo, kuarsa yang ditemukan di wilayah Toba itu murni kuarsa vulkanik hasil letusan supervolcano YTT. Sebelum meletus besar, dalam proses yang berlangsung lama, silika yang terkandung dalam bubur magma panas di kedalaman bumi, sekitar 900 derajat celsius, mengkristal dan membentuk butiran kuarsa mikro. Karena banyaknya butiran dalam magma ini, ketika meletus, hamburan hasil letusannya didominasi kristal kuarsa. Toba pun bertabur gemerlap kuarsa.

”Coba saja ke lokasi Huta Ginjang, dan seolah menikmati tiap detik jarum jam, keindahannya…. Gemerlap butiran pasir kuarsa, sangat indah, gemerlap kristal…,” ajaknya.

KOMPAS/AYU SULISTYOWATI
Dinding endapan abu letusan Toba 74.000 tahun lalu di Lumbang Rarat Siborongborong, yang letaknya tak jauh dari Bandara Internasional Silangit. Endapan abu ini tingginya sekitar 50 meter.

Ada lembah di Lumbang Rarat, Siborongborong. Letusan supervolcano Toba pada 74.000 tahun lalu menghamburkan produk vulkanik dari dapur magma yang sangat besar volumenya, superbesar. Lapisan paling atas, bahan letusan terendapkan dan menumpuk di permukaan, ketebalannya ratusan meter.

Lapisan itu masih dapat dilihat di dinding Lumbang Rarat yang tingginya sekitar 50 meter. Sangat tebal, berwarna putih, penuh butiran kuarsa, dan rapuh. Bisa diibaratkan seperti tumpukan pasir putih tanpa semen. Warna putih cerah itu dari banyaknya butiran kuarsa. Maka, warna ini menjadi ciri utama endapan letusan Kaldera Toba.

Memang, di endapan bagian paling bawah akan semakin padat dan kuat. Bahkan, materialnya seperti ada semennya. Dapat dibayangkan, sehabis letusan superbesar itu, seluruh dataran tinggi Toba menjadi pelataran luas berwarna putih, tidak ada pohon dan benda apa pun selain endapan letusan. Datar rata di mana-mana.

Dengan berjalannya waktu, selama ribuan tahun, oleh intensitas curah hujan yang tinggi, aliran air bertahap mengikis batuan endapan itu sehingga menjadi tebing-tebing tinggi yang mudah longsor. Tebing Lumbang Rarat ini dari sisi geologi menjadi contoh dari proses pembentukan morfologi permukaan bumi yang masih berlangsung. Dalam beberapa ribu tahun mendatang bakal terbentuk bukit dan lembah oleh proses kikisan aliran air. Pola aliran air di permukaan ini yang terhubung menjadi satu sistem sebagai ranting-ranting yang bermuara di Aek Sigeaon di Tarutung, yang memotong jalan lintas tengah Sumatera.

KOMPAS/PRIYOMBODO
Buah kopi yang baru dipetik di Kecamatan Lintong Ni Huta, Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara, Rabu (13/12/2017). Tanaman kopi tumbuh subur di kawasan Kaldera Toba

Kopi Lintong

Jika anda berlibur ke Danau Toba, ingat seruput kopi Lintong. Apalagi perkebunan kopi membentang hampir di sepanjang perjalanan. Kopi arabika salah satu komoditas perkebunan yang tumbuh subur di atas tanah vulkanik sekitar Kaldera Toba. Melintasi jalan utama tepian Danau Toba pada siang hari, biji- biji kopi hasil panen dijemur.

Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) Sumatera Utara, produksi kopi arabika tahun 2016 sebesar 53.142 ton per tahun dengan luas lahan 63.339 hektar. Angka ini naik pada 2017, produksi kopi menjadi 58.055 ton per tahun dengan luas lahan 69.340 hektar.

KOMPAS/PRIYOMBODO
Aktivitas pencampuran biji kopi Arabika Sumatera Lintong di tempat pengolahan biji kopi UD. B & B di Desa Marade, Kecamatan Pollung, Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara, Rabu (13/12/2017). Kopi Arabica Sumatera Lintong yang telah tembus ekspor ke pasar Internasional seperti Amerika, Taiwan, Inggris, Jepang, dan Jerman ini dalam proses akhir mendapatkan sertifikat indikasi geografis yang bertujuan melindungi kopi Lintong.

Kopi Lintong dari Humbang Hasundutan dan kopi Mandailing dari Mandailing Natal adalah dua dari sederetan kopi specialty Sumatera Utara yang mendunia. Kedua kopi ini masuk daftar indikasi geografis sesuai Undang-Undang Nomor 20 Tahun 2016 tentang Merek dan Indikasi Geografis.

Indikasi geografis merupakan tanda yang menunjukkan reputasi, kualitas, serta karakteristik daerah asal suatu produk, termasuk alam, manusia, atau kombinasi keduanya. Mandailing terdaftar tahun 2016 oleh Masyarakat Perlindungan Indikasi Geografis Kopi Mandailing (MPIGKM) dan Lintong pada tahun 2017 oleh Masyarakat Pemerhati Kopi Arabika Lintong (Maspekal).

Biji Kopi Lintong dari perkebunan di sekitar Danau Toba, Sumatera Utara.

Kopi terkenal lain dari Sumatera Utara ialah dari Kabupaten Dairi dengan kopi Sidikalang (indikasi geografis), Simalungun dengan kopi Simalungun, kopi Samosir dari Pulau Samosir (indikasi geografis), dan kopi Siborongborong dari Tapanuli Utara. Puluhan ribu hektar kebun menghidupi ribuan keluarga, terutama mereka yang tinggal di atas bukit Kaldera Toba. Komoditas hasil perkebunan besar lainnya di Sumatera Utara adalah kelapa sawit, karet, kakao, dan tembakau.

 

 

START: PAYWALL
END: PAYWALL

Kerabat Kerja

Penulis: Ayu Sulistyowati | Fotografer: Ayu Sulistyowati, Priyombodo, Gregorius Magnus Finesso , Nikson Sinaga , Raditya Helabumi, Mohammad Hilmi Faiq | Penyelaras Bahasa: Priskilia Sitompul | Infografik: Novan Nugrahadi | Produser: Emilius Caesar Alexey | Desainer & Pengembang: Ria Chandra, Rino Dwi Cahyo, Frans Yakobus Suryapradipta, Yosef Yudha Wijaya

Suka dengan tulisan yang Anda baca?

Nikmati tulisan lainnya dalam rubrik Tutur Visual di bawah ini.