Bandung, – Gunung berapi adalah kekuatan alam yang dahsyat, dan memprediksi letusannya adalah tantangan besar bagi manusia.
Namun, kini para ilmuwan menemukan cara baru yang inovatif dalam mendeteksi aktivitas vulkanik dari gunung api atau dengan kata lain letusan dari gunung api tersebut, yaitu: Memantau kesehatan pohon di sekitar gunung berapi dari luar angkasa melalui citra satelit (Riordon, 2025).
Metode ini, yang berpusat pada indeks kehijauan vegetasi, terutama Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) (Landsat Missions, n.d.), dimana NDVI ini menawarkan sebuah harapan baru untuk sistem peringatan dini aktivitas vulkanik yang lebih cepat dan aman.
Mengapa Pohon Bisa Jadi Petunjuk?
Jauh di dalam perut bumi, sebelum gunung berapi meletus, magma yang naik ke lapisan atas bumi akan melepaskan gas secara bersamaan, salah satu gas yang dilepaskan tersebut adalah karbon dioksida (CO2) (U.S. Geological Survey, n.d.).
Gas ini menyebar melalui tanah di sekitar gunung berapi tersebut. Menariknya, tanaman yang berada di area gunung api tersebut akan bereaksi terhadap CO2 yang dilepaskan dan menyebar ini.
Terdapat dua kemungkinan reaksi tanaman terhadap CO2 yang dilepaskan oleh magma dan menyebar melalui tanah, yaitu:
1. Efek Menyuburkan
Jika kadar CO2 tidak terlalu tinggi, tanaman justru akan menyerapnya melalui akar (Hille, 2016).
CO2 ini bertindak seperti pupuk alami, membuat proses fotosintesis lebih aktif, dan daun-daun pohon menjadi lebih hijau serta subur (Liu et al., 2023).
2. Efek Racun
Namun, jika konsentrasi CO2 di tanah terlalu tinggi, atau jika ada gas vulkanik berbahaya lainnya seperti sulfur dioksida (SO2) atau panas berlebih, tanaman bisa stres, rusak, bahkan mati (U.S. Geological Survey, 2023).
Ini akan terlihat dari daun yang menguning, layu, atau terbentuknya “zona mati” di mana vegetasi menghilang.
Perubahan kehijauan atau kesehatan tanaman inilah yang akan menjadi kunci pemberi sinyal awal aktivitas gunung berapi di bawah tanah.
NDVI: Cara Satelit Membaca Kesehatan Pohon
Untuk mendeteksi perubahan halus pada tanaman ini, para ilmuwan menggunakan suatu citra satelit dan alat ukur bernama Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) (Landsat Missions, n.d.). NDVI merupakan angka yang dihitung dari pantulan cahaya inframerah dekat (NIR) dan cahaya merah oleh vegetasi pada suatu daerah.
1. Bagaimana NDVI Bekerja?
Tanaman-tanaman yang sehat akan memantulkan banyak cahaya inframerah dekat dan menyerap banyak cahaya merah untuk melakukan fotosintesis.
Sebaliknya, tanaman yang sedang mengalami stres atau tidak sehat akan memantulkan lebih banyak cahaya merah dan lebih sedikit inframerah dekat pada satelit.
2. Nilai NDVI
Sebagai suatu alat ukur, NDVI memiliki nilai yang berkisar dari -1 hingga +1. Apabila nilai semakin mendekati +1 menunjukkan vegetasi yang semakin sehat dan lebat, sementara apabila nilai NDVI mendekati 0 atau negatif menunjukkan area tanpa vegetasi atau vegetasi yang tidak sehat.
Satelit seperti Landsat 8 dan Sentinel-2 secara rutin mengambil gambar Bumi, memungkinkan ilmuwan melacak perubahan NDVI dari waktu ke waktu.
Jika terdapat suatu perubahan signifikan pada nilai NDVI di sekitar gunung berapi—baik peningkatan kehijauan yang tidak biasa atau penurunan drastis ini bisa menjadi sebuah sinyal awal aktivitas vulkanik di bawah permukaan bumi (Guinn & Schwandner, 2024).
Kisah Sukses di Dunia Nyata
Metode pemantauan vegetasi berbasis satelit ini bukan sekadar teori, melainkan telah menunjukkan hasil nyata:
1. Gunung Etna, Italia
Penelitian di Gunung Etna menunjukkan korelasi yang kuat antara perubahan NDVI dan aliran CO2 dari magma (Guinn & Schwandner, 2024).
Analisis yang begitu canggih bahkan bisa mendeteksi 16 peristiwa pengisian magma yang berbeda antara 2017 dan 2018, yang berhubungan langsung dengan pergerakan magma di bawah tanah.
Bahkan, sebelum terjadinya letusan samping Gunung Etna pada 2002/2003, peningkatan nilai NDVI terdeteksi di sepanjang garis permukaan bumi yang kemudian garis tersebut menjadi retakan dari letusan Gunung Etna.
2. Gunung Mayon, Filipina
Pada Desember 2017, sistem pemantauan yang ditingkatkan di Gunung Mayon, termasuk pengamatan vegetasi melalui satelit dan sensor gas, digunakan untuk mendeteksi tanda-tanda letusan Gunung Mayon (Philippine Institute of Volcanology and Seismology, n.d.).
Pemerintah Filipina segera mengeluarkan peringatan dini, yang memungkinkan evakuasi lebih dari 56.000 orang sebelum letusan besar pada 23 Januari 2018.
Hasilnya, tidak terdapat korban jiwa dalam peristiwa ini. Hal ini menjadi sebuah bukti nyata bagaimana metode NDVI ini dapat bermanfaat dan menyelamatkan nyawa.
3. Bukan Solusi Tunggal, tapi Pengubah Permainan
Meskipun sangat menjanjikan, pemantauan vegetasi berbasis satelit bukanlah sebuah solusi tunggal yang bisa berdiri sendiri. Ada beberapa keterbatasan dari metode ini, yaitu:
4. Ketergantungan Vegetasi
Metode ini paling efektif digunakan di area dengan vegetasi atau pepohonan yang lebat.
Di daerah yang gersang atau dataran tinggi dengan sedikit pohon, metode ini kurang dapat diandalkan.
Baca juga: Raja Ampat di Ujung Kehancuran: Perlunya Aksi Nyata untuk Konservasi
Facaktor Lain: Perubahan kehijauan atau vegetasinya bisa juga disebabkan oleh faktor lain seperti kebakaran hutan (NASA VIIRS Land Science Team, 2021), perubahan cuaca (kekeringan), atau penyakit tanaman.
Oleh karena itu, data satelit harus selalu divalidasi dengan pemeriksaan langsung di lapangan dan digabungkan dengan data geofisika lainnya, seperti gempa bumi dan perubahan bentuk tanah (Calvari et al., 2022).
Terlepas dari keterbatasan yang dimiliki oleh metode ini, para ilmuwan sepakat bahwa melacak efek CO2 vulkanik pada pohon adalah game changer yang signifikan.
Hal ini memungkinkan kita untuk mendapatkan wawasan lebih awal tentang aktivitas gunung berapi di seluruh dunia, terutama di lokasi terpencil yang sulit dijangkau (NASA Earthdata, n.d.).
Dengan demikian, sistem peringatan dini gunung berapi menjadi lebih kuat dan akurat sehingga dapat memberikan kontribusi yang besar pada upaya global untuk mengurangi risiko dan dampak bencana alam.
Penulis: Revansyah Athar
Mahasiswa Jurusan Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung
Referensi
Adegbola, F., Okereke, O. B., Erhieyovwe, A. T., & Ayoola, V. B. (2025). Integrated Remote Sensing-Based Framework for Monitoring Volcanic Eruptions and their Impact on Endemic Species in Protected Forest Reserves. International Journal of Scientific Research and Modern Technology, 4(1), 134–152. https://ijsrmt.com/index.php/ijsrmt/article/view/464
Aiuppa, A., Bitetto, M., Bobrowski, N., Carn, S., Corrales, E., de Moor, J. M., Diaz, J. A., Edmonds, M., Fischer, T. P., Freer, J., Fricke, G. M., Galle, B., Gerdes, G., Giudice, G., Gutmann, A., Hayer, C., Itikarai, I., Jones, J., Liu, E. J., Mason, E.,… Wood, K. (2013). Remote sensing of volcanic gases: a review. Bulletin of Volcanology, 75(1), 692. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3663011/
Calvari, S., Bonaccorso, A., & Cappello, A. (2022). Volcanic Processes Monitoring and Hazard Assessment Using Integration of Remote Sensing and Ground-Based Techniques. Mdpi AG.(https://www.amazon.com/Monitoring-Assessment-Integration-Ground-Based-Techniques/dp/3036551190)
Duan, C., Song, W., Schmandt, B., Farrell, J., Lumley, D., Fischer, T., Lowe Worthington, L., & Lin, F. (2025). A sharp volatile-rich cap to the Yellowstone magmatic system. Nature. https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250416135242.htm
Guinn, N., & Schwandner, F. (2024, Agustus). Monitoring volcanic CO2 flux by the remote sensing of vegetation on Mt. Etna, Italy. Remote Sensing of Environment, 314(114408). https://www.researchgate.net/publication/384149623_Monitoring_volcanic_CO2_flux_by_the_remote_sensing_of_vegetation_on_Mt_Etna_Italy
Hille. (2016, Mei 3). NASA Study: Rising Carbon Dioxide Levels Will Help and Hurt Crops. NASA. https://www.nasa.gov/technology/nasa-study-rising-carbon-dioxide-levels-will-help-and-hurt-crops/
Krukowski, I. (2025, Maret 11). How to Find All URLs on a Domain’s Website: Multiple Methods. ScrapingBee. https://www.scrapingbee.com/blog/how-to-find-all-urls-on-a-domains-website-multiple-methods/
Landsat Missions. (n.d.). Landsat Normalized Difference Vegetation Index. U.S. Geological Survey. https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-normalized-difference-vegetation-index
Liu, Y., Li, X., Wang, Y., & Li, Y. (2023). The Dual Effect of Elevated CO2 on Plants: Fertilization and Stress Responses. Frontiers in Plant Science, 14. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2024.1375175/pdf
Moz. (n.d.). How to Find All Existing and Archived URLs on a Website. https://moz.com/blog/how-to-find-all-existing-and-archived-urls-on-a-website
NASA Earthdata. (n.d.). Sensing Remote Volcanoes. https://www.earthdata.nasa.gov/news/feature-articles/sensing-remote-volcanoes
NASA VIIRS Land Science Team. (2021). VIIRS (NOAA-21/JPSS-2) I Band 375 m Active Fire Product NRT (Vector data). NASA LANCE MODIS at the MODAPS. https://www.earthdata.nasa.gov/data/catalog/lancemodis-mcd14dl-6.1nrt
NDVI vs. EVI in Vegetation Analysis. (n.d.). Atlas.co. https://atlas.co/blog/ndvi-vs-evi-in-vegetation-analysis/
Philippine Institute of Volcanology and Seismology. (n.d.). Mayon. Global Volcanism Program, Smithsonian Institution. https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=273030
Pons. (n.d.). Prekursor. https://en.pons.com/translate/polish-english/prekursor
Quantifying CO2 emissions from the Bełchatów Power Station (Poland) using OCO-3 Snapshot Area Map (SAM) observations and TROPOMI NO2 data. (2024). Atmospheric Measurement Techniques, 17(1145). https://amt.copernicus.org/articles/17/1145/2024/
Remote Sensing Group. (n.d.). IAVCEI Commission on the Chemistry of Volcanic Gases (CCVG). https://ccvg.iavceivolcano.org/workgroups/remote-sensing-group/
Riordon, J. R. (2025, Mei 15). NASA Satellite Images Could Provide Early Volcano Warnings. NASA. https://www.nasa.gov/earth/natural-disasters/volcanoes/nasa-satellites-provide-early-volcano-warnings/
Science Desk New Delhi. (2025, Mei 29). New study by NASA shows tropical trees can warn of volcanic eruptions | Technology News. Indian Express. https://indianexpress.com/article/technology/science/nasa-track-volcanoes-tropical-trees-early-warning-signs-10033665/
Scientists Look to Changing Tree Color to Predict Volcanic Eruptions. (n.d.). Yale Environment 360. https://e360.yale.edu/digest/volcanoes-satellites-greening
Slabotsky, R. (2017, September 7). Inherent Risk vs. Residual Risk Explained in 90 Seconds. FAIR Institute. https://www.fairinstitute.org/news/inherent-risk-vs.-residual-risk-explained-in-90-seconds
The Brighter Side of News. (n.d.). Trees Can Warn Us When Volcanos Are Ready to Erupt–and NASA Satellites Can Read Their Signals. https://www.thebrighterside.news/post/trees-can-provide-early-warning-of-volcanic-eruptions-nasa-finds/
Thesaurus.com. (n.d.). Gas. https://www.thesaurus.com/browse/gas
Tropical Trees: Nature’s Early Warning System for Volcanic Eruptions, Says New NASA Study. (n.d.). Industry Tap. https://www.industrytap.com/tropical-trees-natures-early-warning-system-for-volcanic-eruptions-says-new-nasa-study/77429
U.S. Geological Survey. (1997). Volcanic Ash and Aviation Safety. https://pubs.usgs.gov/of/1997/of97-262/of97-262.html
U.S. Geological Survey. (2023, Februari 24). Does vog (volcanic smog) impact plants and animals? https://www.usgs.gov/faqs/does-vog-volcanic-smog-impact-plants-and-animals
U.S. Geological Survey. (n.d.). How are volcanic gases measured? https://www.usgs.gov/faqs/how-are-volcanic-gases-measured
U.S. Geological Survey. (n.d.). Volcanic gases can be harmful to health, vegetation and infrastructure. https://www.usgs.gov/programs/VHP/volcanic-gases-can-be-harmful-health-vegetation-and-infrastructure
U.S. Geological Survey. (n.d.). Volcanoes can impact climate change. https://www.usgs.gov/programs/VHP/volcanoes-can-affect-climate
Wang, Y., Tang, H., Wu, K., Zhao, Y., & Li, Y. (2019). High soil CO2 affects root water absorption, chlorophyll, starch content and total biomass. Frontiers in Plant Science, 9, 1978. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6349027/
Editor: Anita Said
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru Media Mahasiswa Indonesia di Google News
⚡ Baca Lebih Cepat Artikel MMI di Ponsel Anda!
Ikuti Channel WhatsApp
Media Mahasiswa Indonesia (MMI):
KLIK DI SINI
