Inovasi Alat Ukur Biomassa Karbon Meter Mekanis Dan Digital Untuk Monitoring, Reporting And Verification (MRV) Karbon Pohon Di Kalimantan Barat

Transkripsi

1 Inovasi Alat Ukur Biomassa Karbon Meter Mekanis Dan Digital Untuk Monitoring, Reporting And Verification (MRV) Karbon Pohon Di Kalimantan Barat Oleh : Gusti Hardiansyah 1, Yudha Arman 2, Faurizal 2, Sigit Normagiat 3 1 Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, UNTAN 2 Program Studi Fisika, Fakultas MIPA, UNTAN 3 Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Nahdlatul Ulama Kalbar Disampaikan pada Pertemuan Pojok Iklim, 24 Agustus 2016 di Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, Jakarta

2 OUTLINE PENYAJIAN Pendahuluan Tujuan Penelitian Metodologi Pembahasan Kesimpulan Ucapan Terima Kasih

3 Pendahuluan Ancaman deforestasi dan degradasi hutan makin nyata. Indonesia sebagai pemilik hutan tropis terluas ketiga di dunia setelah Brazil dan Zaire perlu upaya untuk mencegah deforestasi dan degradasi hutan. Indonesia pasca kesepakatan paris (COP21), Presiden RI menyatakan akan terus melanjutkan komitmenya untuk berkotribusi dalam aksi global menurunkan emisi, yaitu dengan target 29 % pada tahun 2030 dan dengan dukungan internasional menjadi 41 %. Provinsi Kalimantan Barat dengan luas wilayah hektar memiliki kawasan hutan sebesar ± 55% dari total luas wilayah yang berpotensi untuk menurunkan emisi Gas Rumah Kaca 5,8 % dari target nasional sampai tahun 2020 (Hardiansyah, et al. 2013).

4 Permasalahan Penelitian Menurut Peraturan Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan No. P.01/VIII-P3KR/2012 menyebutkan bahwa prosedur pengukuran diutamakan menggunakan model alometrik yang tersedia di lokasi tempat proyek akan dilaksanakan sesuai dengan jenis/ ekosistem yang terdapat di daerah itu. Pada kenyataannya riset mengenai kandungan biomassa dan karbon pohon di dalam negeri masih terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan penyusunan dokumen penyerapan karbon. Terutama untuk pengukuran spesies dan ekosistem tertentu yang belum ada allometriknya masih mengandalkan rumus umum yang berlaku di negara lain yang belum tentu cocok diterapkan di negara kita. Selama ini pengukuran karbon pohon menggunakan cara destruktif dan memerlukan biaya yang besar.

5 Pentingnya Pengukuran Karbon dalam skema REDD+ Melalui instrumen Measuring, Reporting and Verification (MRV) REDD+ yang diterapkan meliputi semua aktivitas (1) penurunan laju deforestasi; (2) penurunan laju degradasi hutan; (3) konservasi karbon; dan (4) peningkatan cadangan karbon melalui pengelolaan hutan lestari dan pengayaan simpanan karbon (misal perlindungan dan penanaman hutan). Prinsip MRV yang digunakan: terbuka (Transparancy), taat azas (Consistency), dapat dibandingkan (Comparability), teliti (Accuracy), lengkap (Completeness), mengacu MRV Nasional (Hardiansyah, et al 2013). Alat pengukur karbon pohon menjadi elemen penting dalam implementasi program REDD +. Alat ini sangat membantu untuk kegiatan MRV karbon pohon yang tumbuh di alam atau yang ditanam oleh komunitas adat, petani kayu, maupun perusahaan HPH/HTI dan perkebunan.

6 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah merancang alat ukur ukur digital yang bersifat portable, nondestructive serta mudah digunakan. berbasis allometrik yang telah tersedia demi menjamin akurasi serta fleksibilitas penggunaan alat. Fleksibilitas dapat meliputi sisi cakupan daerah (tipe ekosistem hutan). ketergunaan alat, kemudahan penggunaan serta ukuran yang ringkas yang memungkinkan untuk dibawa bepergian bahkan ke daerah terpencil sekalipun.

7 Transformasi dari alat ukur biomasa mekanis ke model digital Pada riset sebelumnya telah berhasil dirancang alat ukur biomassa dan karbon yang diberi nama Untan Biomassa dan Karbon Meter Pohon (UBKM Pohon). Dengan alat ini pool karbon pohon (above and below ground) dalam plot permanen atau per hektar (ton C/Ha) dapat dikuantifikasi. Penelitian ini merupakan upaya penyempurnaan alat UBKM mekanis dari segi kepraktisan, kefleksibelan dalam penggunaan allometrik, keleluasaan penyimpanan data dan peningkatan dalam akurasi pengukuran.

8 Sekilas Balik Prinsip Alat kerja UBKM Mekanis DASAR PEMBUATAN ALAT Alometrik pendugaan biomassa karbon total (akar, batang, cabang, ranting daun). Interpolasi data menggunakan metode Levenberg-Marquardt Konsep dasar mekanis gerak melingkar sederhana

9 Cara Pengukuran Menggunakan UBKM Mekanis

10 ALLOMETRIK HUTAN LAHAN KERING Sumber Allometrik DBH (Cm) R Lokasi Brown Chave 2005 AGB = (0.118)*(D)^2.53 (AGB)= xexp(- 0,0667+1,781ln(D)+ 0,207(ln(D))^2-0,0281(ln(D))^3) , ' 0,97 Pan tropical forest, including lowland dipterocarp forest asia and latin america Pan Tropical forest, Africa, America and asia Jumlah sampel Gusti hardiansyah AGB=ρ*0,18D^2,50 5 0,96 HLK Kalteng dan Kalbar 528 Kenzo 2009 AGB = D^ ' 0,99 Sarawak, malaysia 30 Kettering AGB = 0.11ρD^2.62; ρ = wood density; 7.6<D<48.1 7,6-48,1 Tad HLKS Jambi 29 10

11 HASIL UJI ALLOMETRIK PADA HUTAN LAHAN KERING (HLK) 80, , , Biomasa 50, , , , , Chave Kenzo (2009) 100 DBH (Cm) Brown (1997) Kettering (2001) Gusti Hardiansyah (2011)

12 Metodologi Penggunaan Sensor Jarak dan Mikrokontroler Salah satu sensor yang paling penting dan terkenal adalah sensor jarak yang umumnya terdiri atas transmitter dan receiver dan diproses melalui mikrokontroler yaitu sejenis chip komputer yang digunakan untuk mengontrol sistem elektonika. sinyal echo yang dikirim balik dari hasil pantulan ke sensor penerima akan diterjemahkan oleh mikrokontroler berdasarkan pengukur waktu antara perubahan logika high dan low dan menyimpannya pada sebuah variabel (Budiharto, 2008) Artanto (2012) menyatakan Arduino adalah sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi kombinasi dari perangkat keras, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. Untuk perbandingan Arduino berperan seperti layaknya OS windows pada komputer atau OS Android pada Smartphone

13 Metode (contd) Perancangan Perangkat Perancangan perangkat keras berupa rancangan rangkaian keseluruhan. Diagram blok sistem merupakan acuan untuk membuat skematik rangkaian sistem. Skematik rangkaian keseluruhan menggunakan PCB

14 Pembahasan Rangkaian elektonik terintegrasi Analisa kebutuhan > luaran yang diiginkan Unit tampilan hasil pengukuran dan pengolahan data ini berupa sebuah Liquid Crystal Dysplay (LCD) TFT 3,2 Inchi, LCD berfungsi menampilkan hasil pengukuran serta nilai kandungan biomassa dan karbon pohon terukur. Sistem kerja Sensor jarak (lidar lite sensor) terdiri dari 2 (dua) komponen utama yaitu receiver (penerima) dan transmitter (pemancar). Sensor ini memancarkan gelombang laser oleh transmitter ke arah objek kemudian terpantul dan diterima receiver. Sensor jarak kemudian mengirim data ke mikrokontroler untuk mendapatkan nilai diameter yang akan diproses sesuai allometrik. Keunggulan alat ini adalah alometrik dapat diinput secara spesifik ke dalam sistem sehingga ketidakpastian dalam pengukuran karbon dapat dihindari. tree

15 Hasil uji pengukuran menggunakan alat ukur biomassa dan karbon meter

16 Pembahasan (contd) Bias dan ketidakpastian pengukuran : Thailade (2015) banyak kesalahan-kesalahan yang terjadi dalam kegiatan pengukuran biomassa pohon, salah satunya ditimbulkan dari alat yang digunakan mempunyai ketelitian yang rendah atau tidak praktis sehingga membuat operator menjadi lebih cepat lelah sehingga pencatatan pengukuran menjadi bias. Chave (2004) ada empat jenis ketidakpastian terkait dengan perkiraan Above Ground Biomass (AGB) hutan tropis yaitu : 1) pengukuran tidak akurat dari variabel, termasuk kesalahan instrumen dan kalibrasi; 2) model alometrik yang salah; 3) ketidakpastian Sampling (terkait dengan ukuran area sampel penelitian dan desain sampling); 4) Tingkat keterwakilan yang rendah dari sampling.

17 Lokasi Pengujian Alat UBKM Pohon

18 Kesimpulan 1. dapat disimpulkan bahwa perancangan dan pembuatan alat ukur ini dengan beberapa bagian utama yaitu mikrokontroler Atmega2560, Sensor RTC, Sensor Lidar Lite, Sensor Gyroscope, Baterai Lipo 1000 mah, dan LCD TFT 3,2 telah berhasil dilakukan. 2. Tampilan hasil meliputi diameter pohon, Biomassa, Karbon, dan CO2. Jarak pengukuran optimal pada 2 sampai 5 meter dari pohon. 3. Menggunakan alat UBKM versi digital ini dapat memudahkan dalam pengukuran carbon pohon di berbagai kondisi spesies pohon yang berbeda. Alometrik yang spesifik juga dapat diinputkan ke dalam sistem sehingga ketidakpastian dalam pengkuran karbon dapat dihindari.

19 Ucapan Terima Kasih Kami mengucapkan terima kasih terutama kepada Rektor Universitas Tanjungpura Prof. Dr. Thamrin Usman, DEA, dan semua pihak yang telah mendukung terlaksananya penelitian ini.

20 TERIMA KASIH Photographed by Fadly Makmur (Agustus 2015)