Teknologi Satelit Revolusioner Mengungkap Rahasia Banjir yang Merusak di Nepal
Memanfaatkan teknologi canggih, USC Para ilmuwan Dornsife mengungkap adanya interaksi mematikan antara berbagai faktor yang mengakibatkan bencana. Temuan mereka bertujuan untuk menunjukkan daerah lain yang berisiko mengalami banjir serupa.
Temuan ini dapat memandu manajemen bencana, perencanaan infrastruktur, dan kesadaran masyarakat global, khususnya ketika perubahan iklim meningkatkan risiko kejadian cuaca ekstrem.
Pada akhir September dan awal Oktober tahun ini, hujan monsun yang sangat deras memicu banjir mematikan dan tanah longsor di wilayah Kathmandu di Nepal selatan. Bencana ini terjadi lebih dari tiga tahun setelah peristiwa bencana serupa melanda Lembah Melamchi di negara tersebut, di mana banjir dahsyat menimbulkan bebatuan, pepohonan, dan semburan lumpur, menyebabkan ribuan orang mengungsi dan menyebabkan kerusakan luas pada masyarakat lokal.
Dengan menggunakan teknologi canggih, para peneliti kini telah mengevaluasi dampak banjir Melamchi pada bulan Juni 2021 dengan presisi luar biasa dan mengembangkan wawasan yang dapat membantu memprediksi – dan mungkin mencegah – bencana banjir di masa depan.
Dipimpin oleh Josh West, profesor ilmu bumi dan studi lingkungan, dan mahasiswa PhD Chan-Mao Chen, keduanya di USC Dornsife College of Letters, Arts, and Sciences, penelitian ini diterbitkan di Geosains Alammemberikan analisis rinci mengenai pemicu banjir dengan menggabungkan citra satelit mutakhir, model digital lanskap lembah, dan data lapangan. Pendekatan ini memungkinkan para peneliti untuk menyelidiki bagaimana curah hujan, pencairan salju, dan medan curam bekerja sama untuk memicu terjadinya banjir besar.
Badai yang sempurna untuk banjir dan aliran puing
Studi ini mengungkapkan bahwa banjir Melamchi muncul dari gabungan berbagai faktor yang memicu terjadinya bencana.
“Kita tahu bahwa perubahan iklim meningkatkan frekuensi dan tingkat keparahan kejadian cuaca ekstrem, dan banjir ini adalah contoh nyata bagaimana berbagai kekuatan dapat bersatu untuk menciptakan bencana banjir,” kata West.
Para peneliti menemukan bahwa curah hujan monsun yang luar biasa deras ditambah dengan pencairan salju yang berlebihan di bagian atas lembah, membuat sistem sungai di wilayah tersebut kewalahan.
“Hujan deras memicu pencairan salju. Hal ini memperparah banjir dan akhirnya menyebabkan tanah longsor,” kata Chen. Topografi yang curam dan lereng yang tidak stabil di wilayah tersebut memperburuk banjir, tambahnya.
Model digital dari bencana banjir
Tim ini memetakan perubahan lanskap sebelum dan sesudah banjir dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya melalui analisis citra satelit resolusi tinggi yang dikumpulkan selama satu dekade. Mereka kemudian menggunakan perangkat lunak canggih untuk membuat peta 3D yang sangat detail yang disebut model permukaan digital (DSM) area tersebut.
Dengan menganalisis DSM, mereka mengidentifikasi pola signifikan erosi dan endapan sedimen di lembah – yang merupakan indikator utama kekuatan destruktif banjir.
“Metode pemantauan banjir tradisional bergantung pada alat pengukur dan observasi lapangan, namun metode ini terbatas pada daerah terpencil atau sulit dijangkau,” kata Chen. “Dengan citra satelit, kami memperoleh gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana lanskap berubah akibat banjir.”
DSM memungkinkan para peneliti memperkirakan skala erosi dan pengendapan, yang sangat penting untuk memahami tingkat keparahan dampak banjir terhadap lanskap dan infrastruktur lokal, kata West.
Di beberapa daerah, bentang alamnya telah berubah secara drastis sehingga seluruh bagian dasar sungai pun berubah bentuk.
Selain itu, tim juga memeriksa bongkahan batu di dasar sungai untuk memperkirakan kekuatan banjir. Dengan mengukur ukuran dan pergerakan batuan besar ini, mereka dapat menghitung berapa banyak air yang dibutuhkan untuk memindahkannya, sehingga memberikan gambaran tentang kapasitas transportasi banjir.
“Kami dapat mengetahui seberapa besar energi yang dimiliki banjir dan apa yang diperlukan untuk memindahkan puing-puing,” jelas Chen.
Implikasi global terhadap kebijakan dan kesiapsiagaan banjir
Temuan-temuan studi ini mempunyai implikasi yang luas terhadap manajemen bencana dan pembuatan kebijakan di Nepal dan wilayah serupa di seluruh dunia.
“Analisis banjir yang mendetail seperti yang kami lakukan penting untuk merancang sistem peringatan dini,” kata West. Pemahaman yang lebih baik mengenai faktor-faktor yang memicu kejadian banjir seperti ini dapat membantu pihak berwenang memperkirakan kapan dan di mana kejadian banjir berikutnya mungkin terjadi.
Para peneliti juga menekankan pentingnya menggunakan data ini untuk menginformasikan perencanaan penggunaan lahan dan infrastruktur. Daerah rawan banjir perlu dipetakan dan dipahami, tidak hanya risiko saat ini, namun juga bagaimana risiko tersebut akan berkembang di masa depan seiring perubahan iklim, kata Chen.
Bagi masyarakat, studi ini memperkuat perlunya kesadaran yang lebih besar terhadap risiko banjir di daerah-daerah yang rentan, terutama di daerah pegunungan dan lokasi di mana kebakaran hutan telah menghanguskan bumi dan perubahan cuaca yang cepat dapat menimbulkan dampak yang dramatis.
Ketika bumi terus memanas dan kejadian cuaca ekstrem semakin sering terjadi, penelitian ini memberikan wawasan berharga tentang bagaimana para ilmuwan dapat memprediksi dan memitigasi dampak banjir dan bencana alam lainnya dengan lebih baik.
“Banjir seperti yang terjadi di Lembah Melamchi bisa menjadi lebih sering terjadi seiring dengan semakin intensifnya perubahan iklim,” kata West. Dia dan Chen berharap penelitian mereka dan penelitian serupa lainnya dapat mengurangi risiko dan menyelamatkan nyawa di masa depan.
Referensi: “Air Terjun Erosi Selama Banjir Melamchi 2021” oleh Chan-Mao Chen, James Hollingsworth, Marin K. Clark, Deepak Chamlagain, Sujata Bista, Dimitrios Zekkos, Anuj Siwakoti dan A. Joshua West, 4 Desember 2024, Geosains Alam.
DOI: 10.1038/s41561-024-01596-x
Studi ini didanai oleh program US NSF Frontier Research in Earth Sciences.
