Semua Tentang Abu Vulkanik

Sekarang ini Indonesia sedang dilanda bencana baik dari banjir di berbagai daerah dan juga sekarang ini ialah meletusnya gunung sinabung dan yang terakhir ini ialah gunung kelud yang memuntahkan abunya ke radius yang cukup jauh sehingga banyak daerah yang tertutup abu ini. akibat dari terkena abu tersebut, banyak bangunan yang rusak karena tidak kuat menopang abu tersebut. bahkan ada korban meninggal karena menghirup abu vulkanik ini. Sebenarnya apa komposisi dari abu vulkanik ini dan bagaimana pengaruhnya tehadap  manusia?

Abu Vulkanik ini merupakan leburan bagian dalam gunung yang terdiri dari batu – batu yang hancur, mineral dan kaca vulkanik. yang dikeluarkan saat letusan gunung berapi , berdiameter kurang dari 2 mm ( 0,079 inci ) . abu vulkanik, Istilah ini juga sering digunakan untuk merujuk kepada semua produk letusan eksplosif ( seharusnya sebagai tephra ) , walaupun partikelnya lebih besar dari 2mm . Abu vulkanik  terbentuk selama letusan gunung berapi ledakan ketika gas-gas terlarut dalam magma berekspansi dan meluncur dengan kencang ke atmosfer . Kekuatan gas yang meluncur ini menghancurkan magma dan mendorongnya ke luar di mana magma akan mengeras menjadi fragmen-fragmen batuan vulkanik dan kaca . abu juga diproduksi ketika magma kontak dengan air selama letusan freatomagmatik , menyebabkan air langsung menguap dan menyebabkan pecahan magma terbawa uap keatas . Setelah di udara , abu diangkut oleh angin hingga ribuan kilometer jauhnya .

Karena penyebarannya luas , abu dapat memiliki sejumlah dampak terhadap masyarakat , termasuk : kesehatan manusia dan hewan , gangguan terhadap penerbangan; gangguan terhadap infrastruktur kritis ( misalnya , sistem catu daya listrik , telekomunikasi , air dan jaringan air limbah , transportasi ) ; industri primer ( misalnya , pertanian ) , bangunan dan struktur .

1. Pembentukan

Abu vulkanik yang terbentuk selama letusan gunung berapi ledakan , letusan freatomagmatik dan selama transportasi di arus piroklastik (piroklastik: salah satu hasil letusan gunung berapi yang bergerak dengan cepat dan terdiri dari gas panas, abu vulkanik, dan bebatuan).
erupsi eksplosif terjadi ketika magma terdekompresi , hingga memungkinkan zat volatil terlarut ( dominan air dan karbon dioksida ) untuk keluar menjadi gelembung-gelembung gas. Karena semakin banyak gelembung yang dihasilkan,maka akan menurunkan kepadatan magma , mempercepatnya menaiki saluran. Fragmentasi terjadi ketika gelembung menempati ~ 70-80 vol % dari campuran erupsi. Ketika fragmentasi terjadi , gelembung secara keras memecah magma hingga Magma terpisah menjadi fragmen-fragmen yang dikeluarkan ke atmosfer di mana mereka mengeras menjadi partikel abu . Fragmentasi adalah proses yang sangat efisien pembentukan abu dan mampu menghasilkan abu yang sangat halus bahkan tanpa penambahan air .

Abu vulkanik juga diproduksi selama letusan freatomagmatik . Selama letusan ini fragmentasi terjadi ketika magma  kontak dengan badan air ( seperti laut , danau dan rawa-rawa ) air tanah , salju atau es . Sebagai magma , yang secara signifikan lebih panas dari titik didih air ,  kontak dengan air dan membentuk uap ( efek Leidenfrost ) .  dan membuat terjadinya fragmentasi magma, mulai dari sedikit bagian dan terus bertambah seiring dengan banyaknya magma yang terkena air.

Arus padat piroklastik juga dapat menghasilkan partikel abu . Ini biasanya dihasilkan oleh runtuhan kubah lava atau runtuhnya kolom erupsi . Dalam arus padat piroklastik, abrasi partikel terjadi ketika partikel berinteraksi satu sama lain menghasilkan penurunan ukuran butir dan memproduksi partikel abu berbutir halus . Selain itu, abu dapat dihasilkan selama fragmentasi sekunder fragmen batu apung , karena konservasi panas dalam aliran .

Karakteristik fisik dan kimia dari abu vulkanik dipengaruhi oleh tipe letusan gunung berapi . Gunung berapi menampilkan berbagai tipe letusan yang pengaruhi oleh sifat kimia magma , isi kristal , suhu dan gas-gas terlarut dari erupsi magma dan dapat diklasifikasikan dengan menggunakan Volcanic Explosivity Index ( VEI ) . Letusan VEI 1 memiliki produk < 105 m3 ejecta , sedangkan letusan sangat eksplosif  VEI 5 + dapat mengeluarkan  > 109 m3 ejecta ke atmosfer . Parameter lain yang mengendalikan jumlah abu yang dihasilkan adalah durasi letusan : semakin lama letusan  , semakin banyak abu akan diproduksi . Misalnya, tahap kedua  letusan Eyjafjallajökull pada tahun 2010 diklasifikasikan sebagai VEI 4 tinggi letusan 8 km , tapi letusan berlangsung selama satu bulan , yang memungkinkan sejumlah besar abu disemburkan ke atmosfer

(ejecta ialah Fragmen batuan, glass dan material lain yang terlempar keluar dari kawah benturan atau gunung api.).

2.Komposisi

2.1 Kimia

Jenis-jenis mineral hadir dalam abu vulkanik tergantung pada kimia magma dari mana itu meletus . dengan mempertimbangkan bahwa unsur yang paling berlimpah ditemukan dalam magma adalah silika ( SiO2 ) dan oksigen , berbagai jenis magma yang dihasilkan selama letusan gunung berapi yang paling sering dijelaskan dengan parameter kandungan silikanya . Letusan basal energi rendah  (basal : batuan beku berwarna gelap, berbutir halus, yg umumnya merupakan pembekuan lava dr gunung api) menghasilkan abu berwarna gelap khas yang mengandung ~ 45 – 55 % silika yang umumnya kaya akan zat besi ( Fe ) dan magnesium ( Mg ) . Letusan riolit paling eksplosif menghasilkan abu felsic yang tinggi silika ( > 69 % ), sedangkan jenis lain abu dengan komposisi menengah ( misalnya , andesit atau dasit ) memiliki kandungan silika antara 55-69 % .

Gas-gas utama dilepaskan selama aktivitas gunung berapi adalah air, karbon dioksida , sulfur dioksida , hidrogen , hidrogen sulfida , karbon monoksida dan hidrogen klorida . Sulfur , gas halogen dan logam ini dikeluarkan dari atmosfer oleh proses reaksi kimia , deposisi kering dan basah , dan oleh adsorpsi ke permukaan abu vulkanik .
Telah lama diakui bahwa berbagai sulfat dan halida ( terutama klorida dan fluoride ) senyawa yang mudah dimobilisasi dari abu vulkanik . Hal ini dianggap paling mungkin bahwa garam-garam ini terbentuk sebagai konsekuensinya reaksi dari asam dan abu letusan, yang diduga memasok kation yang terlibat dalam pengendapan garam sulfat dan halida .

Sementara sekitar 55 spesies ion telah dilaporkan terdapat dalam abu. spesies yang paling banyak biasanya ditemukan adalah kation Na + , K + , Ca2 + dan Mg2 + dan anion Cl – , F – dan SO42 – . rasio molar antara ion hadir dalam lindi menunjukkan bahwa dalam banyak kasus elemen ini hadir sebagai garam sederhana seperti NaCl dan CaSO4 . Dalam sebuah percobaan pencucian berurutan pada abu dari letusan 1980 Gunung St . Helens , garam klorida yang ditemukan untuk menjadi yang paling mudah larut , diikuti oleh garam sulfat. senyawa fluorida pada umumnya hanya sedikit larut ( misalnya , CaF2 , MgF2 ) , dengan pengecualian dari garam fluoride logam alkali dan senyawa seperti kalsium hexafluorosilicate ( CaSiF6 ) .  pH lindi abu  sangat bervariasi , tergantung pada adanya kondensat gas asam ( terutama sebagai akibat dari gas SO2 , HCl dan HF pada permukaan abu .

Struktur kristal padat dari garam-garam lebih berperan sebagai insulator dari konduktor . Namun, setelah garam yang dilarutkan ke dalam larutan dengan sumber air ( misalnya , kabut , uap,  hujan ringan, dll ) , abu dapat menjadi korosif dan konduktif secara elektrik . Sebuah studi terbaru menunjukkan bahwa konduktivitas listrik meningkat abu vulkanik seiring dengan ( 1 ) meningkatnya kadar air ( 2 ) meningkatnya kandungan garam larut , dan ( 3 ) meningkatnya pemadatan ( bulk density ) .

2.2 Fisik

Partikel abu vulkanik meletus selama letusan magmatik yang terdiri dari berbagai fraksi partikel vitric ( kaca , non – kristal ) , kristal atau litik ( non – magmatik )  . abu yang dihasilkan selama letusan magmatik memiliki viskositas  rendah sehingga( misalnya , juga letusan Hawaii dan strombolian ) menghasilkan berbagai piroklastik yang berbeda tergantung pada proses erupsi . Misalnya, abu yang dikumpulkan dari  air mancur lava hawai terdiri dari sideromelane (  kaca coklat muda basaltik ) piroklastik yang mengandung microlites langka  dan fenokris . Letusan Sedikit lebih kental dari basal ( misalnya , strombolian ) membentuk berbagai piroklastik dari tetesan sideromelane tidak teratur untuk tachylite kuning ( piroklastik mikrokristalin coklat ) . Sebaliknya, sebagian besar abu berkandungan tinggi silika( misalnya riolit ) terdiri dari produk bubuk batu apung ( pecahan vitric ) , fenokris  ( fraksi kristal ) dan beberapa fragmen litik ( xenoliths ) .

2.2.1 Morfologi

Morfologi (bentuk ) dari abu vulkanik dipengaruhi oleh sejumlah letusan yang berbeda dan proses kinematik . Letusan magma dengan viskositas rendah ( misalnya , basal ) biasanya membentuk partikel berbentuk tetesan. Bentuk tetesan ini , sebagian, dipengaruhi oleh tegangan permukaan , percepatan tetesan setelah  meninggalkan lubang , dan gesekan udara.
Morfologi abu dari letusan magma dengan viskositas tinggi ( misalnya , riolit , dasit , dan beberapa andesit ) sebagian besar tergantung pada bentuk vesikel dalam magma naik sebelum keluar . Vesikel terbentuk oleh ekspansi gas magmatik sebelum magma  dipadatkan .
Morfologi partikel abu dari letusan freatomagmatik dipengaruhi oleh tekanan di dalam magma dingin yang mengakibatkan fragmentasi dari kaca untuk membentuk gumpal. bentuk vesikel dan kepadatan hanya berperan kecil dalam penentuan bentuk abu dalam letusan freatomagmatik . Dalam semacam ini letusan , magma naik dengan cepat didinginkan pada kontak dengan tanah atau air permukaan .

2.2.2 Kepadatan

Kepadatan partikel individu bervariasi . Kepadatan abu vulkanik varties antara 700-1200 kg/m3 untuk batu apung , 2350-2450 kg/m3 untuk pecahan kaca , 2700-3300 kg/m3 untuk kristal , dan 2600-3200 kg/m3 untuk partikel lithic . Partikel kasar dan padat  diendapkan dekat dengan sumber , kaca halus dan batu apung pecahan relatif diperkaya dalam abu deposito jatuh di lokasi distal .kepadatan tinggi dan kekerasan ( ~ 5 pada Skala kekerasan Mohs ) bersama-sama dengan tingkat kekakuannya yang tinggi  , membuat beberapa jenis abu vulkanik ( terutama yang dengan kandungan silika tinggi ) sangat abrasif .

2.2.3 Ukuran butir

Abu vulkanik terdiri dari partikel ( piroklastik ) dengan diameter < 2 mm ( partikel > 2 mm diklasifikasikan sebagai lapili ) keseluruhan distribusi ukuran butir abu dapat sangat bervariasi dengan komposisi magma yang berbeda . Beberapa upaya telah dilakukan untuk mengkorelasikan karakteristik ukuran butir dari deposit  , meskipun beberapa prediksi dapat dibuat . Magma rhyolitic umumnya menghasilkan bahan halus berbutir dibandingkan dengan magma basaltik  . Proporsi abu halus yang lebih tinggi untuk letusan eksplosif silikat , mungkin karena ukuran vesikel dalam magma pra – letusan lebih kecil dibandingkan dengan magma mafik .

3. Dampak

Pertumbuhan penduduk telah menyebabkan perambahan ke tempat tempat baru yang sebenarnya beresiko tinggi karena sebagian dekat ke daerah pusat pusat vulkanik. Infrastruktur sangat penting untuk mendukung masyarakat modern , khususnya di daerah perkotaan , di mana kepadatan penduduk yang tinggi membuat permintaan yang tinggi untuk layanan . Jaringan infrastruktur dan sistem ini mendukung kehidupan kota , dan menyediakan layanan garis hidup atas mana kita bergantung untuk kesehatan  , pendidikan , transportasi dan jaringan sosial . Jaringan dan layanan infrastruktur mendukung berbagai fasilitas di berbagai sektor . peristiwa abu jatuh seperti yang terjadi belakangan ini dapat mengganggu dan merusak  infrastruktur yang menjadikebutuhan masyarakat . Beberapa letusan baru-baru ini telah menggambarkan kerentanan daerah perkotaan yang menerima hanya beberapa milimeter atau centimeter abu vulkanik . Ini telah cukup untuk menyebabkan gangguan transportasi , listrik, air , limbah dan sistem air hujan . Biaya yang telah dikeluarkan dari gangguan bisnis , penggantian bagian yang rusak dan kerugian yang dipertanggungkan . Dampak abu jatuh pada infrastruktur kritis juga dapat menyebabkan beberapa efek , yang dapat mengganggu berbagai sektor dan jasa yang berbeda . Berbagai sektor infrastruktur dan masyarakat yang terpengaruh dengan cara yang berbeda dan rentan terhadap berbagai dampak atau konsekuensi . Ini dibahas pada bagian berikut .

3.1 Sektor infrastruktur

3.1.1 Listrik

Abu vulkanik dapat menyebabkan gangguan terhadap sistem catu daya listrik di semua tingkat pembangkit listrik , transformasi , transmisi dan distribusi. Ada empat dampak utama yang timbul dari abu – kontaminasi peralatan yang digunakan dalam proses pengiriman daya.

• Deposit abu basah pada isolator tegangan tinggi dapat menyebabkan kebocoran arus ( sejumlah kecil arus di permukaan isolator ) yang dapat menyebabkan ‘ flashover ‘ ( debit listrik yang tidak diinginkan di sekitar atau permukaan suatu material) .
• Abu vulkanik dapat mengikis logam , terutama bagian yang bergerak seperti turbin dan kipas pendingin pada transformator atau pembangkit listrik termal .
• kepadatan tinggi dari beberapa deposit abu dapat menyebabkan kerusakan jalur dan kerusakan menara baja dan tiang-tiang kayu karena abu. Ini adalah yang paling berbahaya ketika abu menjadi basah (terkena hujan ) setebal ≥ 10 mm abu jatuh . Jika terlalu berat maka dapat menyebabkan jatuhnya perangkat listrik dan menyebabkan kerusakan yang besar.
• Pemadaman listrik pada  titik-titik rawan koneksi ( misalnya , gardu ) atau sirkuit sampai abu telah dibersihkan dari peralatan .

3.1.2 Pasokan air minum

Setelah letusan , abu vulkanik akan menyebar ke beberapa tempat termasuk sumber air bersih dan bisa menyebabkan terhambatnya distribusi air minum.

3.1.3 Persediaan air hujan

Banyak rumah tangga dan beberapa komunitas kecil  mengandalkan air hujan untuk persediaan air minum mereka . Sistem ini sangat rentan terhadap kontaminasi oleh hujan abu , karena memiliki area permukaan besar relatif terhadap volume tangki penyimpanan . Dalam kasus ini , pencucian kontaminan kimia dari hujan abu dapat menjadi risiko kesehatan . abu dapat mengotori pipa pipa penyaluran hingga dapat membuatnya asam.

3.1.4 Pengolahan air limbah

Jaringan air limbah dapat mengalami kerusakan yang mirip dengan jaringan pasokan air. Sistem selokan adalah yang paling berisiko . abu vulkanik akan memasuki garis selokan di mana ada aliran air hujan melalui sambungan , koneksi silang ,lubang-lubang dan retakan pada pipa saluran pembuangan .

abu memasuki pabrik pengolahan memungkinan menyebabkan kegagalan peralatan penyaringan.  abu vulkanik yang menembus jauh ke dalam sistem akan menetap dan mengurangi kapasitas reaktor biologis serta meningkatkan volume lumpur .

3.1.5 Pesawat

Selain dapat mengganggu penerbangan karena jarak pandang yang menjadi singkat. Abu juga dapat merusak mesin pesawat terbang. Abrasi dari kaca depan dan lampu pendaratan akan mengurangi visibilitas . walaupun mengandalkan instrumen tetap saja berbahaya karena, beberapa instrumen dapat memberikan pembacaan yang salah sebagai sensor ( misalnya , tabung pitot ) karena tersumbat dengan abu . masuknya abu ke dalam mesin menyebabkan kerusakan abrasi untuk kompresor baling-baling . Abu mengikis pisau tajam dalam kompresor , mengurangi efisiensi. Abu meleleh di dalam ruang bakar . Abu kemudian membeku pada bilah turbin , menghalangi aliran udara dan menyebabkan mesin menjadi rusak .
abu dapat meleleh pada dalam suhu operasi ( > 1000 ° C ) dari mesin jet besar modern. dampak tergantung pada konsentrasi abu dan panjang waktu pesawat menghabiskan di dalam abu serta tindakan yang diambil oleh para pilot . abu , terutama kaca vulkanik , dapat mengakibatkan akumulasi abu padat pada turbin baling-baling , sehingga kompresor dapat mengalami stall dan hilangnya dorongan mesin .

3.1.6 Kejadian

Ada banyak contoh kerusakan pada pesawat jet sebagai hasil dari pertemuan abu . Pada tanggal 24 Juni tahun 1982 British Airways Boeing 747 – 236B ( Flight 9 ) terbang melalui awan abu dari letusan Gunung Galunggung , Indonesia mengakibatkan kegagalan keempat mesin . Pesawat turun 24.000 kaki ( 7.300 m ) di 16 menit sebelum mesin restart . Pada tanggal 15 Desember 1989, KLM Boeing 747-400 ( Penerbangan 867 ) juga kehilangan kekuatan untuk keempat mesin setelah terbang ke awan abu dari Gunung Redoubt , Alaska . Setelah turun 14.700 kaki ( 4.500 m ) dalam empat menit . Total kerusakan adalah US $ 80 juta dan butuh waktu 3 bulan untuk memperbaiki pesawat. pada 1990-an  US $ 100 juta dari kerusakan ditopang oleh pesawat komersial  sebagai konsekuensi dari  Gunung Pinatubo di Filipina tahun 1991.
Pada bulan April 2010 wilayah udara di seluruh Eropa terpengaruh , dengan banyak penerbangan dibatalkan karena adanya abu vulkanik di bagian atas atmosfer dari letusan gunung berapi Islandia Eyjafjallajökull .Pada tanggal 15 April 2010, Angkatan Udara Finlandia menghentikan pelatihan penerbangan ketika kerusakan ditemukan dari mesin dari salah satu perusahaan Boeing F – 18 Hornet . pada April 22, 2010 penerbangan pelatihan RAF Typhoon Inggris juga dihentikan sementara setelah deposit abu vulkanik yang ditemukan di mesin jet .pada bulan Juni 2011 ada penutupan wilayah udara serupa di Chile , Argentina , Brazil , Australia dan Selandia Baru , menyusul letusan Puyehue – Cordón Caulle , Chile .

3.1.7 Sistem Airport

Abu vulkanik tidak hanya mempengaruhi dalam penerbangan tetapi dapat mempengaruhi operasi bandara. Akumulasi kecil abu dapat mengurangi visibilitas , menciptakan landasan pacu licin ,mengganggu komunikasi dan sistem listrik , layanan ground interrupt , kerusakan bangunan dan kerusakan pesawat yang diparkir . Akumulasi abu lebih dari beberapa milimeter membutuhkan penghapusan sebelum bandara bisa kembali beroperasi penuh. Abu tidak hilang sendiri (tidak seperti hujan salju ) dan harus dibuang untuk mencegah dari yang pergerakan oleh angin dan pesawat . Kejadian terbaru terjadi pada beberapa bandara di Yogyakarta dan semarang. Bandara adi sucipto dan adi sumarmo  ditutup selama beberapa hari akibat letusan gunung kelud yang abunya banyak menyelimuti daerah tersebut. Akibatnya bandara merugi ratusan juta hingga miliaran rupiah

3.1.8 Transportasi darat

Abu vulkanik dapat mengganggu sistem transportasi di daerah yang luas selama berjam-jam hingga berhari-hari , termasuk jalan dan kendaraan , kereta api dan pelabuhan dan pelayaran . abu akan mengurangi visibilitas yang dapat membuat mengemudi sulit dan berbahaya, Selain itu . perjalanan dengan mobil akan menerbangkan abu , menciptakan awan mengepul yang membahayakan visibilitas. Abu dapat menyusup di bagian bagian mobil dan mengikis sebagian permukaan. filter Air dan minyak akan tersumbat sehingga memerlukan penggantian yang sering .

3.1.9 Komunikasi

Jaringan telekomunikasi dan siaran dapat dipengaruhi oleh abu vulkanik dengan cara berikut : atenuasi dan penurunan kekuatan sinyal , kerusakan pada peralatan , dan overloading jaringan. Redaman sinyal akibat abu vulkanik tidak terdokumentasi dengan baik , namun , ada laporan dari komunikasi terganggu setelah letusan Surtsey 1969 dan 1991 letusan Gunung Pinatubo . Penelitian oleh kelompok  Auckland Teknik Lifelines berbasis di Selandia Baru menentukan secara teoritis dampak pada sinyal telekomunikasi dari abu, menyebabkan terbatasnya layanan frekuensi rendah seperti komunikasi satelit. Peralatan telekomunikasi dapat menjadi rusak karena jatuh abu langsung . Sebagian besar peralatan modern membutuhkan pendinginan konstan dari unit pendingin udara . perangkat tersebut rentan terhadap penyumbatan oleh abu yang mengurangi efisiensi pendinginannya.

3.1.10 Komputer

Komputer mungkin terkena dampak oleh abu vulkanik. Komponen yang paling rentan adalah komponen mekanis , seperti kipas pendingin , cd drive , keyboard dan mouse. Komponen-komponen ini dapat menjadi macet dengan abu berbutir halus menyebabkannya untuk berhenti bekerja, namun sebagian besar dapat dikembalikan dengan cara membersihkannya . Abu lembab dapat menyebabkan arus pendek listrik dalam komputer desktop , namun tidak akan mempengaruhi laptop.

3.1.11 Bangunan dan struktur

Kerusakan bangunan dan struktur dapat berkisar dari runtuhnya atap lengkap atau sebagian. Dampak tergantung pada ketebalan abu , apakah itu basah atau kering , atap dan desain bangunan  dan berapa banyak abu masuk kedalam gedung . Berat jenis abu dapat bervariasi secara signifikan dan hujan dapat meningkatkan massanya hingga 50-100 %. Masalahnya miripdengan salju. Namun , abu yang lebih parah seperti 1 ) beban dari abu umumnya jauh lebih besar , 2 ) abu tidak meleleh dan 3 ) abu dapat menyumbat dan merusak selokan , terutama setelah hujan . Atap datar Umumnya lebih rentan terhadap kerusakan daripada atap curam .Runtuhnya atap dapat menyebabkan luka dan kematian dan kerusakan properti . Misalnya, runtuhnya atap dari abu selama 15 Juni 1991 letusan Gunung Pinatubo menewaskan sekitar 300 orang.

3.2 Manusia dan kesehatan hewan

Partikel abu kurang dari 10 m diameter , dan orang yang terkena abu akan mengalami gangguan pernapasan , kesulitan bernapas , mata dan iritasi kulit , dan hidung .Sebagian besar dari efek ini bersifat jangka pendek dan tidak dianggap menimbulkan risiko kesehatan yang signifikan bagi mereka yang tidak memiliki kondisi pernapasan yang sudah ada sebelumnya .  efek kesehatan dari abu vulkanik tergantung pada ukuran butir , komposisi mineralogi dan pelapis kimia pada permukaan partikel abu .faktor tambahan yang berkaitan dengan gejala pernapasan ialah frekuensi dan lama pemaparan, konsentrasi abu di udara dan fraksi abu terhirup.

Efek kesehatan kronis dari abu vulkanik yang mungkin yaitu seperti paparan kristal silika bebas yang diketahui dapat menyebabkan silicosis . Mineral yang terkait dengan ini termasuk kuarsa , kristobalit dan tridimit , yang semuanya mungkin ada dalam abu vulkanik . Mineral ini digambarkan sebagai  silika ‘ bebas’ sebagai SiO2 yang tidak terikat pada unsur lain untuk membuat mineral baru .diklasifikasikan sebagai karsinogen terhadap manusia oleh Badan Internasional untuk Penelitian Kanker . pedoman telah dibuat untuk menentukan batas batas eksposur . Pedoman Inggris untuk partikulat di udara ( PM10 ) 50 g/m3 dan Amerika Serikat dengan pedoman pemaparan terhadap kristal silika 50 g/m3. Dampak abu ini juga menyebabkan kematian akibat dari gangguan pernapasan oleh manusia yang kesehatannya sudah menurun drastis. di malang , tahun 2014 ketika gunung kelud meletus. ada korban 4 manula meninggal akibat tidak kuat menghirup abu.

sedangkan untuk ternak. Menelan abu dapat membahayakan ternak , menyebabkan abrasi pada gigi , dan dalam kasus tingginya kandungan fluor , dapat menyebabkan keracunan fluor ( beracun di tingkat > 100 mg / g ) . Setelah letusan Gunung Ruapehu 1995-1996 di Selandia Baru , dua ribu domba mati setelah terkena fluorosis saat merumput di tanah yang terlapisi  1-3 mm abu vulkanik . Abu jika dikonsumsi juga dapat menyebabkan penyumbatan gastrointestinal . Domba yang menelan abu dari letusan gunung Hudson pada tahun 1991 di Chile , menyebabkan domba tersebut menderita diare dan kelemasan . Berat abu di bulu wol menyebabkan kelelahan dan domba tidak bisa berdiri .

3.3 Lingkungan dan pertanian

Abu vulkanik dapat memiliki dampak yang merugikan pada lingkungan yang sulit untuk diprediksi karena berbagai macam kondisi lingkungan yang ada dalam zona abu jatuh . bisa menyebabkan saluran air alami tersumbat. abu juga akan meningkatkan kekeruhan air yang dapat mengurangi jumlah cahaya yang mencapai kedalaman tertentu , yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan akibatnya mempengaruhi spesies seperti ikan dan kerang . Kekeruhan tingkat tinggi juga dapat mempengaruhi kemampuan insang ikan menyerap oksigen terlarut . Pengasaman juga akan terjadi , yang akan mengurangi pH air dan berdampak pada flora dan fauna yang hidup di lingkungan. Kontaminasi fluoride akan terjadi jika abu mengandung konsentrasi tinggi fluoride .
Akumulasi abu juga akan mempengaruhi padang rumput , tanaman dan pohon yang merupakan bagian dari hortikultura dan pertanian industri . Abu tipis  ( < 20 mm )  dapat menghambat transpirasi dan fotosintesis . . Kelangsungan hidup tanaman tergantung pada ketebalan abu , kimia dalam abu , pemadatan abu , jumlah curah hujan , durasi penguburan dan panjang batang tanaman pada saat jatuhnya abu . Sifat asam abu akan mengarah ke tingkat sulfur di tanah yang tinggi dan menurunkan pH tanah , yang dapat mengurangi ketersediaan mineral penting dan mengubah karakteristik tanah sehingga tanaman dan tanaman tidak akan bertahan. abu juga akan berdampak pada tanaman pertanian , seperti buah-buahan , sayuran dan biji-bijian . abu dapat membakar tanaman dan jaringan tanaman sehingga kualitas , mencemari tanaman saat panen dan merusak tanaman . setelah letusan gunung kelud tahun 2014. banyak terjadi gagal panen karena sawah dan kebun rusak, walaupun bisa di panen tetapi kualitas jauh menurun. hal ini menyebabkan petani merugi hingga ratusan juta rupiah.
Hutan muda ( pohon < 2 tahun) adalah yang paling berisiko dari abu jatuh dan kemungkinan akan dihancurkan oleh deposit abu > 100 mm .  Defoliasi pohon juga dapat terjadi , terutama ketika ada komponen abu kasar dalam jatuhnya abu .
Rehabilitasi lahan setelah abu jatuh dapat dibuat tergantung pada ketebalan deposit abu . Pengobatan rehabilitasi dapat mencakup : penyemaian langsung deposit , pencampuran deposit dengan tanah dikuburkan; pengambilan deposit abu dari permukaan tanah , dan penerapan humus baru selama deposit abu .

Sumber :

1.  Rose, W.I.; Durant, A.J. (2009). “Fine ash content of explosive eruptions”. Journal of Volcanology and Geothermal Research 186 (1-2): 32-39.  Bibcode:2009JVGR..186…32R. doi:10.1016/j.jvolgeores.2009.01.010.
2. Wilson, T.M.; Stewart, C. (2012). “Volcanic Ash”. In P, Bobrowsky. Encyclopaedia of Natural Hazards. Springer. p. 1000.
3. Cashman, K.V.; Sturtevant, B., Papale, P., Navon, O. (2000). “Magmatic fragmentation”. In Sigurdsson, H.; Houghton, B.F.; McNutt, S.R.; Rymer, H.; Stix, J. Encyclopedia of Volcanoes. San Diego, USA: Elsevier Inc. p. 1417.
4. Kueppers, U.; Putz, C., Spieler, O., Dingwell, D.B. (2009). Abrasion in pyroclastic density currents: insights from tumbling experiments.Bibcode:2012PCE….45…33K. doi:10.1016/j.pce.2011.09.002.
5. Zimanowski, B. (2000). “Physics of phreatomagmatism. Part 1: explosion physics”. Terra Nostra 6: 515–523.
6. Parfitt, E.A.; Wilson, L. (2008). Fundamentals of Physical Volcanology. Massachusetts, USA: Blackwell Publishing. p. 256.
7. Walker, G.P.L. (1981). “Generation and dispersal of fine ash by volcanic eruptions”. Journal of Volcanology and Geothermal Research 11: 81–92.Bibcode:1981JVGR…11…81W. doi:10.1016/0377-0273(81)90077-9.
8. USGS. ”Volcanic Ash, What it can do and how to minimise damage”. Retrieved 9 February 2012.
9. Witham, C.S.; Oppenheimer, C., Horwell, C.J. (2005). “Volcanic ash-leachates: a review and recommendations for sampling methods”.Journal of Volcanology and Geothermal Research 141: 299–326. Bibcode:2011BVol…73..223W. doi:10.1007/s00445-010-0396-1.
10. Fruchter, J.S.; Robertson, D.E., Evans, J.C., Olsen, K.B., Lepel, E.A. et al. (1980). “Mount St. Helens ash from the 18 May 1980 eruption: chemical, physical, mineralogical, and biological properties”. Science 209: 1116–1125. Bibcode:1980Sci…209.1116F.doi:10.1126/science.209.4461.1116.
11.  Delmelle, P.; Lambert, M., Dufrêne, Y., Gerin, P., Óskarsson, O. (2007). “Gas/aerosol-ash interaction in volcanic plumes: new insights from surface analysis of fine ash particles”. Earth and Planetary Science Letters 259: 159–170. Bibcode:2007E&PSL.259..159D.doi:10.1016/j.epsl.2007.04.052.
12. Jones, M.T.; Gíslason, S.R. (2008). “Rapid releases of metal salts and nutrients following the deposition of volcanic ash into aqueous environments”. Geochemica et Cosmochimica Acta 72: 3661–3680.
13. Taylor, H.E.; Lichte, F.E. (1980). “Chemical composition of Mount St. Helens volcanic ash”. Geophysical Research Letters 7: 949–952.Bibcode:1980GeoRL…7..949T. doi:10.1029/GL007i011p00949.
14. Smith, D.B.; Zielinski, R.A., Taylor, H.E., Sawyer, M.B. (1983). “Leaching characteristics of ash from the May 18, 1980, eruption of Mount St. Helens volcano, Washington”. Bulletin Volcanologique 46: 103–124.
15. Risacher, F.; Alonso, H. (2001). “Geochemistry of ash leachates from the 1993 Lascar eruption, northern Chile. Implication for recycling of ancient evaporites.”. Journal of Volcanology and Geothermal Research 109: 319–337. Bibcode:2001JVGR..109..319R. doi:10.1016/S0377-0273(01)00198-6.
16. Cronin, S.J.; Sharp, D.S. (2002). “Environmental impacts on health from continuous volcanic activity at Yasur (Tanna) and Ambrym, Vanuatu”.Journal of Environmental Health Research 12: 109–123.
17.  Nellis, C.A.; Hendrix, K.W. (1980). “Progress report on the investigation of volcanic ash fallout from Mount St Helens”. Bonneville Power Administration, Laboratory Report ERJ-80-47.
18. Sarkinen, C.F.; Wiitala, J.T. (1981). “Investigation of volcanic ash in transmission facilities in the Pacific Northwest”. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems 100: 2278–2286.
19. Bebbington, M.; Cronin, S.J., Chapman, I., Turner, M.B. (2008). “Quantifying volcanic ash fall hazard to electricity infrastructure”. Journal of Volcanology and Geothermal Research 177: 1055–1062. Bibcode:2008JVGR..177.1055B. doi:10.1016/j.jvolgeores.2008.07.023.
20. Wardman, J.B.; Wilson, T.M., Bodger, P.S., Cole, J.W., Johnston, D.M. (2011). “Investigating the electrical conductivity of volcanic ash and its effect on HV power systems”. Physics and Chemistry of the Earth. Bibcode:2012PCE….45..128W. doi:10.1016/j.pce.2011.09.003.
21. Heiken, G. (1972). “Morphology and petrography of volcanic ashes”. Geological Society of America Bulletin 83: 1961–1988.
22. Shipley, S.; Sarna-Wojcicki, A.M. (1982). “Distribution, thickness, and mass of late pleistocene and holocene tephra from major volcanoes in the northwestern United States: a preliminary assessment of hazards from volcanic ejecta to nuclear reactors in the Pacific Northwest”. US Geological Survey Miscellaneous Field Studies Map MF-1435.
23. Carey, S.; Sparks, R.S.J. (1986). “Quantitative models of the fallout and dispersal of tephra from volcanic eruption columns”. Bulletin of Volcanology 48: 109–125. Bibcode:1986BVol…48..109C. doi:10.1007/BF01046546.
24. Brown, R.J.; Bonadonna, C., Durant, A.J. (2011). “A review of volcanic ash aggregation”. Chemistry and Physics of the Earth.
25. Pyle, D. (1989). “The thickness, volume and grainsize of tephra fall deposits”. Bulletin of Volcanology 51: 1–15. Bibcode:1989BVol…51….1P.doi:10.1007/BF01086757.
26. Johnston, D.M.; Houghton, B.F., Neall, V.E., Ronan, K.R., Paton, D. (2000). “Impacts of the 1945 and 1995-1996 Ruapehu eruptions, New Zealand: An example of increasing societal vulnerability”. GSA Bulletin 112: 720–726.
27. Johnston, D.M.; Stewart, C., Leonard, G.S., Hoverd, J., Thordarsson, T., Cronin, S. (2004). “Impacts of volcanic ash on water supplies in Auckland: part I”. Institute of Geological and Nuclear Sciences Science Report: 25.
28. Leonard, G.S.; Johnston, D.M., Williams, S., Cole, J.W., Finnis, K., & Barnard, S. (2005). “Impacts and management of recent volcanic eruptions in Ecuador: lessons for New Zealand”. Institute of Geological and Nuclear Sciences Science Report: 51.
29. Stewart, C.; Johnston, D.M., Leonard, G.S., Horwell, C.J., Thordarson, T., Cronin, S.J. (2006). “Contamination of water supplies by volcanic ash fall: A literature review and simple impact modelling”. Journal of Volcanology and Geothermal Research 158: 296–306.Bibcode:2006JVGR..158..296S. doi:10.1016/j.jvolgeores.2006.07.002.
30. Wilson, T.M.; Cole, J., Stewart, C., Dewar, D., Cronin, S. (2008). “Assessment of long-term impacts on agriculture and infrastructure and recovery from the 1991 eruption of Hudson Volcano, Chile”. University of Canterbury: 34.
31. Wilson, T.M. (2009). Vulnerability of Pastoral Farming Systems to Volcanic Ash fall Hazard.
32. Wilson, T.M.; Daly, M., Johnston, D.M. (2009). “Review of Impacts of Volcanic Ash on Electricity Distribution Systems, Broadcasting and Communication Networks”. Auckland Engineering Lifelines Group Project AELG-19. Auckland Regional Council Technical Publication 051.
33. Sammonds, P.; McGuire, B., Edwards, S. (2010). Volcanic hazard from Iceland: analysis and implications of the Eyjafjallajökull eruption. UCL Institute for Risk and Disaster Reduction Report.
34.  Miller, T.P.; Casadevall, T.J. (2000). “Volcanic ash hazards to aviation”. In H., Sigurdsson; B.F., Houghton; S.R., McNutt; H., Rymer; J., Stix.Encyclopedia of Volcanoes. San Diego, USA: Elsevier Inc. p. 1417.
35.  ”Icelandic volcanic ash alert grounds UK flights”. BBC News Online. 2010-04-15. Retrieved 15 April 2010.
36.  ”Finnish F-18 engine check reveals effects of volcanic dust”. flightglobal.com. Retrieved 2010-04-22.
37.  ”Volcano Ash is Found in RAF Jet’s Engines”. news.sky.com. Retrieved 2010-04-22.
38. Guffanti, M.; Mayberry, G.C., Casadevall, T.J., Wunderman, R. (2008). “Volcanic hazards to airports”. Natural Hazards. doi:10.1007/s11069-008-9254-2.
39. McNutt, S.R.; Williams, E.R. (2010). “Volcanic lightning: global observations and constraints on source mechanisms”. Bulletin of Volcanology.Bibcode:2010BVol…72.1153M. doi:10.1007/s00445-010-0393-4.
40. Barnard, S. (2009). The vulnerability of New Zealand lifelines infrastructure to ashfall.
41. Wilson, G.; Wilson, T.M., Cole, J.W., Oze, C. (2012). “Vulnerability of laptop computers to volcanic ash and gas”. Natural Hazards.doi:10.1007/s11069-012-0176-7.
42. Spence, R.J.S.; Kelman, I., Baxter, P.J., Zuccaro, G., Petrazzuoli, S. (2005). “Residential building and occupant vulnerability to tephra fall”. Natural Hazards and Earth System Sciences. doi:10.5194/nhess-5-477-2005.