Toksikologi dan Erupsi Gunungapi

Setiap gunungapi memiliki ventilasi dan rekahan sebagai saluran untuk keluarnya magma, gas dan air yang ada di dalam bumi sehingga dapat berinteraksi dengan sistem biologi di sekitarnya. Selama erupsi, gunungapi mengeluarkan berbagai jenis material, hal tersebut memberikan dampak negatif terhadap kesehatan manusia yang beragam pula. Efek negatif kesehatan manusia dapat terjadi secara cepat maupun secara perlahan, tergantung jarak tempat tinggal kita dengan sumber letusan.

Peristiwa paling mematikan diakibatkan oleh erupsi gunungapi dalam beberapa abad terakhir ini dikelompokan menjadi 2 yaitu:

• Proximal even - seperti aliran piroklastik, lahar, sesak nafas, dan bangunan runtuh akibat tertibun material vulkanik.
• Distal even - seperti tsunami yang dapat menyebar beberapa ratus km dari pusat erupsi, dan efek secara tidak langsung seperti kelaparan dan/atau wabah penyakit menular.

Geological hazard of volcano by USGS

Terlepas dari dampak negatif di atas, material hasil eruspi gunungapi juga mengandung unsur-unsur dan senyawa beracun. Senyawa ini mungkin dilepaskan dalam bentuk gas vulkanik atau terbawa dengan lontaran material vulkanik lainnya. Salah satunya adalah Radon. Radon adalah gas radioaktif yang terjadi secara alami melalui peluruhan radioaktif dari uranium. Meskipun racun ini bukanlah penyebab utama dari kematian akibat erupsi gunungapi, radon dapat bertahan lama dan berpotensi menyebabkan morbiditas jangka panjang.

Faktor-faktor emisi vulkanik yang membahayakan kesehatan manusia:

1. Variabel Letusan 
2. Sifat Toksin
3. Pola Penyebaran Toksin
4. Variabel Biologis

Varialbel Letusan - Jenis erupsi (atau peristiwa vulkanik lainnya) dapat mempengaruhi durasi emisi, komposisi kimia dari senyawa beracun, dan luas paparan. Misalnya, erupsi mungkin secara luas dikelompokkan sebagai eksplosif (melepaskan sejumlah besar gas, abu panas, dan debu), efusif (berhubungan dengan aliran lava), atau mixed (kombinasi dari dua jenis erupsi). Aktivitas vulkanisme dapat diukur dengan menggunakan Volcano Explosivity Index, yang mencakup banyak variabel termasuk volume tephra, jenis erupsi, dan durasi.

Wedus Gembel - Merapi
Sumber: Internet

Sifat Toksin - Hal ini berkaitan dengan sifat-sifat kimia dan fisik senyawa beracun. Material vulkanik dibedakan berdasarkan ukuran partikel, konsentrasi, pH, dan daya larut dalam air. Semua faktor ini dapat mempengaruhi bioavailabilitas dan efek pato-fisiologis dari senyawa toksin terhadap kesehatan manusia.

Pola Penyebaran Toksin - Jarak antara pemukiman dan pusat erupsi merupakan komponen penting dalam pengkajian resiko yang ditimbulkan. Pemukiman yang berada di dekat pusat erupsi adalah yang paling tinggi tingkat konsentrasi dari senyawa toksin. Sebaliknya, daerah yang jauh dari pusat erupsi, cenderung terkena senyawa toksin dengan konsentrasi rendah.

Model penyebaran toksin juga harus diperhatikan. Material erupsi gunungapi mungkin akan ditransport dalam berbagai macam jalur dan dalam berbagai macam bentuk kimia, sebelum akhirnya masuk kedalam sistem biologis manusia. Model penyebaran toksin bukan hanya melalui atmosfer dan hidrosfer, tapi juga melalui rantai makanan.

Durasi paparan toksin merupakan salah satu faktor penting terhadap dampak kesehatan manusia. Sebagai contoh, beberapa mungkin hanya bersifat sementara dan reversibel, seperti iritasi mata yang diakibatkan oleh debu vulkanik, atau mungkin yang bersifat kronis, seperti silikosis - ganguan pernafasan seumur hidup akibat menghirup silika dari debu vulkanik. Beberapa senyawa beracun, seperti radon (menyebabkan cedera pada tubuh manusia), dapat bertahan dalam material vulkanik dalam waktu lama setelah erupsi berhenti.

*Pola-pola cedera dan pengaruhnya dalam sistem tubuh manusia, akan dibahas nanti.

Sifat-sifat lingkungan juga mempengaruhi pola penyebaran toksin vulkanik, termasuk sifat fisik lingkungan seperti, geografi, tekanan udara, dan iklim.

Variabel Biologis - Material vulkanik dapat menimbulkan cedera pada jaringan dan sel manusia, dengan cara (berdasarkan tingkat histopatologi) sebagai berikut : 

1. Interaksi fisik langsung (misalnya, kontak kulit dengan gas asam)
2. Inisiasi proses kronis dari kerusakan dan penyembuhan (misalnya, fibrosis dari pengendapan partikel silika yang masuk ke jaringan paru-paru)
3. Gangguan metabolik (misalnya, toksisitas dari karbon monoksida)
4. Genotoksisitas dan perubahan genetik (misalnya, dari paparan zat karsinogenik, seperti radon).

Terakhir, Karakteristik individu yang terkena efek dari toksin vulkanik juga merupakan faktor penting. Seperti usia dan penyakit bawaan (jantungan atau gangguan pernafasan). Ada juga spektrum respon bawaan, baik secara fenotipik dan genotipik populasi manusia dan beberapa individu yang lebih rentan terkena efek negatif dari toksin vulkanik.

Compiled by Ebay Febryant

Referensi

• Bunnel, J.E., Finkelman, R.B., Centeno, J.A., and Selinus, O., (2007). Medical geology: A Globally Emerging Discipline. Geologica Acta, Vol. 5 No. 3.
• Selinus, O., Alloway, B., Centeno, J.A., et al. (2005). “Essentials of Medical Geology: Impacts of the Natural Environment on Human Health.” Elseveir & Academic Press. SBN: 0-12-636341-2.