Mengapa Danau Kawah Gunung Berapi Bisa Berwarna Biru Toska Cerah?

ilustrasi kawah gunung berapi (pexels.com/Lucas Tran)

Melansir laman IFLScience, faktor utama yang memengaruhi perubahan warna air danau kawah menjadi biru toska adalah tingkat keasaman (pH) yang sangat ekstrem dan konsentrasi belerang yang tinggi. Danau kawah gunung berapi aktif terus-menerus disuplai oleh gas-gas vulkanik dari dalam magma, seperti belerang dioksida (SO2) dan hidrogen klorida (HCl).

Saat gas-gas asam ini larut ke dalam air danau, mereka mengalami reaksi kimia yang mengubah air tersebut menjadi larutan asam pekat dengan tingkat pH mendekati nol, bahkan bisa menghancurkan logam dalam sekejap. Keberadaan partikel belerang murni yang tersuspensi di dalam air inilah yang menjadi fondasi awal bagi pembentukan warna air yang unik dan tidak biasa.

ilustrasi kawah gunung berapi (pexels.com/Lim Jia Le)

Selain gas belerang, lingkungan air yang sangat asam tersebut perlahan-lahan mulai mengikis dan melarutkan batuan vulkanik yang ada di sekeliling dinding kawah. Melansir ScienceDirect, proses pelarutan geologi ini melepaskan berbagai jenis material logam berat ke dalam air danau, terutama zat besi (Fe) dan aluminium (Al).

Konsentrasi logam terlarut yang sangat tinggi ini bertindak bagaikan zat pewarna alami di dalam laboratorium raksasa. Ketika logam besi dan aluminium berinteraksi dengan larutan asam belerang, partikel-partikel mikroskopis yang dihasilkan akan melayang dan tersebar merata di seluruh volume air danau dan siap memengaruhi cara air tersebut merespons cahaya matahari.

ilustrasi kawah gunung berapi (pexels.com/Berkan Kıyak)

Mengapa mata kita melihat kombinasi warna tersebut sebagai biru toska cerah? Jawabannya berkaitan erat dengan mekanika optik atau cara partikel di dalam air yang menyebarkan cahaya matahari. Cahaya matahari yang tampak putih sebenarnya terdiri atas spektrum warna pelangi yang memiliki panjang gelombang berbeda-beda.

Melansir ScienceDirect, partikel-partikel mikroskopis dari belerang, besi, dan aluminium yang melayang di dalam danau berfungsi sebagai pemantul cahaya. Mereka menyerap warna dengan panjang gelombang panjang seperti merah dan jingga, tapi menyebarkan warna dengan panjang gelombang pendek seperti biru dan hijau secara masif ke segala arah. Perpaduan hamburan cahaya biru dan hijau inilah yang akhirnya ditangkap oleh mata manusia sebagai warna biru toska yang sangat cerah dan pekat.

ilustrasi kawah gunung berapi (pexels.com/Maxime LEVREL)

Dilansir laman Smithsonian Institution, uniknya, warna biru toska pada danau kawah tidak selalu bersifat permanen, melainkan bisa berubah secara dinamis tergantung pada fluktuasi aktivitas vulkanik di bawahnya. Jika aktivitas magma meningkat, suhu air danau akan melonjak dan pasokan gas belerang akan menjadi jauh lebih besar. Peningkatan volume belerang ini dapat mengubah warna toska menjadi kuning cerah atau putih keruh karena partikel belerang mulai memadat dan naik ke permukaan.

Sebaliknya, jika aktivitas gunung berapi menurun dan curah hujan tinggi, memicu pengenceran asam, kadar logam yang mengendap akan berubah, sehingga warna danau bisa bergeser menjadi hijau tua, biru gelap, atau bahkan kecokelatan. Oleh karena itu, warna air kawah sering dijadikan indikator visual oleh para ahli vulkanologi untuk memantau status keaktifan suatu gunung.

ilustrasi kawah gunung (pexels.com/Wendelin Jacober)

Para ilmuwan memastikan bahwa tanpa adanya pasokan gas vulkanik dan pelarutan logam berat, air di dalam kawah gunung berapi akan tampak seperti danau pada umumnya, yaitu berwarna biru jernih atau kehijauan akibat pantulan vegetasi di sekitarnya.

Contoh nyata dari fenomena ini dapat kita lihat pada danau-danau kaldera dari gunung berapi yang sudah sepenuhnya mati atau tidak aktif lagi, di mana airnya murni berasal dari air hujan yang tertampung selama bertahun-tahun. Tanpa adanya reaksi kimia yang ekstrem, efek hamburan optik yang menghasilkan warna biru toska cerah yang magis tersebut tidak akan pernah terbentuk.