Pengelolaan biodiversitas tanaman untuk mitigasi emisi karbon

Transkripsi

1 (Photo: Kurniatun Hairiah) PTT Pertanian Berlanjut Bab 11. Pengelolaan biodiversitas tanaman untuk mitigasi emisi karbon Kurniatun Hairiah

2 Protected forest Multifunctional Landscapes Water- Biodiflows versity Photo: Kurniatun Hairiah Good Carbon Governance stocks External stakeholders

3 1. Perubahan Iklim dan dampaknya terhadap pertanian 2. Mengapa terjadi masalah? 3. Apa yang bisa kita lakukan? ~ Pengelolaan lahan

4 IPCC, 2001

5 (IPCC, 2001)

6

7 Pergeseran Curah Hujan di Jawa-Bali

8

9 Siklus C di tingkat global

10 Carbon pool: A reservoir of carbon. A system which has the capacity to accumulate or release carbon. Carbon stock: The absolute quantity of carbon held within a pool at a specified time. The units of measurement are mass (Mg ha -1 )

11 Carbon flux: Transfer of carbon from one carbon pool to another in units of measurement of mass per unit area and time (e.g., t C ha -1 yr-1) Carbon sink: Any process or mechanism which removes a greenhouse gas, an aerosol or a precursor of a greenhouse gas from the atmosphere. A given pool (reservoir) can be a sink for atmospheric carbon if, during a given time interval, more carbon is flowing into it than is flowing out.

12 Peningkatan konsentrasi GRK utama Sebelum jaman industri CO 2 CH 4 N 2 O 280 ppm v 700 ppb v 275 ppb v Tahun ppm v 1714 ppb v 311 ppb v Tahun ppm v 1745 ppb v 314 ppb v Peningkatan per tahun % peningkatan per tahun Umur di atmosfer, th 1.5 ppm v 13 ppb v 0.75 ppb v Sumber: IPCC (1995, 2001)

13 Sumbangan Setiap GRK dalam Pemanasan Global METANA 15% KARBON DIOKSIDA 55% NITROUS OKSIDA 6% CFCs 24% Alih-guna lahan & Kehutanan Energi & Industri Pertanian Limbah kota

14

15 Dampak Perubahan Iklim Masalah AIR 15

16 Strategi menghadapi perubahan iklim Adaptasi: Upaya mengurangi efek merugikan yang timbul dari adanya perubahan iklim Contoh membangun fasilitas kesehatan, seleksi bibit unggul, Mitigasi: Upaya mengurangi efek merugikan yang timbul dari adanya perubahan iklim melalui pengurangan emisi gas rumah kaca Contoh: hemat energi, penggunaan biofuel, mengurangi pembakaran, penggunaan lahan yang dapat menyerap dan menyimpan karbon lama

17 Bagaimana mengatasinya?

18 AGROFORESTRI Emisi asal bahan bakar Fossil & penambangan semen Hilangnya cadangan C daratan Emisi CO 2 Perubahan iklim global Suhu meningkat Curah hujan tidak menentu Permukaan air laut meningkat Adaptasi pertanian, kehutanan dsb. Adaptasi terhadap risiko kekeringan, banjir, longsor, Adaptasi flora & fauna

19

20 At night plants release CO 2 as product of respiration CO 2 O 2 During the day plants released O 2 as a waste product of photosynthesis At night plants used O 2 for respiration CO 2 return to the atmos phere CO 2 is used in photosyn -thesis C is absorbed by animals when they eat plants Animals breathe in O 2 Animals breathe out CO 2 Animals faeces Decomposers releaseco 2 Dead organisms

21 Bagaimana mengatasi masalah C? Meningkatkan serapan CO 2 di udara Mengurangi pelepasan CO 2 ke udara

22 SERAP TIMBUN CO 2 sebanyak dan selama mungkin co 2 co 2

23 Lanskap Agroforestri sebagai pilihan penyerap dan penyimpan C Beraneka macam pohon Berumur panjang Bila telah terbentuk, peluangnya untuk ditebang habis sangat kecil (kecuali ada tawaran modal yang sangat besar)

24 Faktor-faktor yang mempengaruhi cadangan karbon di lahan AF Kerapatan populasi pohon Umur pohon ~ diameter batang biomasa pohon Jenis pohon BJ kayu, g/cm 3 Kecepatan pertumbuhan ~ Umur panen, mis: Pohon pertumbuhan cepat cepat dipanen, maka cadangan C cepat hilang dari sistem ~ emisi CO 2

25

26 Pengaturannya di lapangan fully segregated landscape fully integrated landscape natural forest integrated, multifunctional landscape: crops, trees, meadows and forest patches intensive agriculture

27 Hutan alami Agroforest berfungsi sebagai penyerap karbon seperti hutan padi Agroforestri sederhana padi Lanskap di Krui (Lampung Barat)

28 Bagaimana mengukur perubahan cadangan karbon

29 Bagaimana cara mengukur cadangan karbon? Penghitungan C = ATM C Misal: Deposit awal = Cadangan C di hutan Saldo akhir = Cadangan C saat ini Lamanya disimpan Th 1990 deposit Rp 100 juta Th 2000 saldo uang Rp 20 juta Pengeluaran rata-rata Rp 8 juta/th ~ emisi rata-rata per tahun

30 A. Perubahan Cadangan C Perubahan cadangan C sebagai dasar estimasi emisi C B. Perolehan-Kehilangan Emisi C dihitung dari selisih perolehan dan kehilangan Perolehan C Pertumbuhan Peningkatan HUTAN ALAMI Kehilangan C (IPCC, 2006) Panen Kayu bakar Produksi arang Kebakaran Pengembalaan

31 Apa yang diukur? Pada sektor penggunaan lahan yang diukur adalah Dinamika Cadangan Karbon (emisi/sequestrasi disuatu bentang lahan) Emisi (Pelepasan gas CO 2 ) terjadi karena: o Alih guna lahan pembakaran, pengolahan tanah, dsb o Berkurangnya cadangan karbon kemampuan menyerap karbon di udara menurun

32 Apa yang diukur? Sequestrasi (Penyerapan/penambatan) karbon o Alih guna lahan yang meningkatkan jumlah cadangan karbon o Peningkatan jumlah karbon karena pertumbuhan tanaman

33 Contoh studi kasus dari DAS Kalikonto, Kabupaten Malang (Hairiah et al.,2010) Tujuan 1. Estimasi Kontribusi agroforestri kopi dalam mempertahankan cadangan karbon di tingkat lanskap emnggunakan RaCSA (Rapid Carbon Stock Appraisal) 2. Estimasi cadangan C rata-rata dari agroforestri kopi di Indonesia

34 Lokasi pengukuran cadangan C di sub-das Kalikonto (Kab. Malang)

35 Ds. Sumber Agung & Tulung Rejo (Kec. Ngantang)

36 Rapid Carbon Stock Appraisal

37 Informasi jenis pohon penting untuk mencari informasi BJ kayu biomasa Identifikasi jenis pohon oleh taxonomist dari Kebun Raya Purwodadi

38 (Hairiah et al. 2010) Perubahan C Perubahan cadangan C dari perubahan lahan

39 Perubahan tutupan lahan Perubahan Tutupan Lahan di DAS Kalikonto ( ) Pujon Pujon Ngantang Ngantang

40 Luas area, ha Perubahan tutupan lahan Perubahan Tutupan Lahan di sub-das Kalikonto Tak ada data Tubuh Air Pemukiman Semak Belukar Tanaman Semusim Perkebunan Agroforestri Hutan Terdegradasi

41 C Ekstrapolasi cadangan karbon ke tingkat lansekap

42 (IPCC, 2000, hal 209) C Data yang dibutuhkan: Rata-rata cadangan C per siklus tanam (Time-averaged C stock)

43 C Stock, Mg ha -1 C Stock, Mg ha Pinus y = 19,10x 0,743 R² = 0, Time, year Agathis y = 63,88e 0,040x R² = 0, Time, year C Stock, Mg ha -1 (Hairiah et al., 2010) C Stock, Mg ha Mahogany y = 70,88e 0,043x R² = 0, Time, year Bamboo y = 36,80ln(x) + 21,01 R² = 0, Time, year

44 For GIS Data yang dibutuhkan : Rata-rata C stock per siklus tanam Tutupan Lahan LUS Kerapatan populasi per ha Total cadangan C, Mg ha -1 Umur Max., tahun Rata2x C Stock per siklus, Mg ha -1 1.Hutan Alami HA Terdegradasi Agroforestri, AF_Multistrata Avg per 30 LC th AF_Sederhana Perkebunan Pinus th Damar Mahoni Cengkeh Bambu Rumput Rumput gajah 4 bulan Rumput gajah 1 bulan Tan. Semusim Sayur-sayur an

45 (Hairiah et al., 2010) C Distribusi Carbon di DAS Kalikonto th dan Pujon Pujon Selorejo Ngantang Selorejo Ngantang

46 C Emisi/Sequestrasi selama 15 tahun ( ) Luas, ha Emisi, ton 592,226 Sequestrasi, ton 49,812 Net emisi, ton 542,415 Tingkat emisi, tonc /ha 22.8 Faktor emisi, ton C/ha/th 1.52 Faktor emisi, ton CO 2 /ha/th 5.57

47 C Emisi C di sub-das Kalikonto Tanaman Semusim -8% Semak Belukar -4% Hutan Terdegradasi 28% Perkebunan 49% Agroforestri 13% Keterangan: (-) = tidak ada emisi

48 Kesimpulan studi di sub-das Kalikonto , seluruh sub-das Kali Konto kehilangan karbon rata-rata sekitar 1.5 Mg ha -1 th -1, Kehilangan karbon tersimpan terbesar terjadi di hutan rata-rata sekitar 1.1 Mg ha -1 th -1, Peningkatan cadangan karbon melalui perluasan lahan pertanian monokultur (0.03 Mg ha -1 th -1 ) JAUH LEBIH RENDAH dari pada jumlah karbon yang hilang akibat alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian. Penghijauan dengan menanam damar, pinus, mahoni BELUM BISA membayar hutang kehilangan C dari alih guna hutan.

49 BISAKAH PENGUKURAN C DI AGROFORESTRI DI MALANG DIPAKAI DI SELURUH INDONESIA?

50 Alih guna hutan menjadi lahan pertanian di Sumberjaya (Lampung Barat) (Photo: Kurniatun Hairiah)

51 Agroforestri kopi multistrata Agroforestri kopi sederhana Lokasi: Sumberjaya, Lampung Barat (Photo: Kurniatun Hairiah) Kopi monokultur

52 AF_Multistrata AF_Multistrata AF_Sederhana AF_Sederhana AF_Sederhana AF_Multistrata Monokultur Cadangan C, Mg ha Lombok Barat Malang Jember Sumberjaya

53 Cadangan C, Mg ha-1 Cadangan C, Mg ha-1 Agroforestri Sederhana Kopi Monokultur y = 11,92e 0,097x R² = 0, y = 3,659e 0,069x R² = 0, Umur kebun, tahun Umur kebun, tahun Peningkatan cadangan karbon rata-rata per sekitar 1.0 Mg ha -1 Peningkatan cadangan karbon rata-rata per sekitar 0.5 Mg ha -1

54 Peningkatan cadangan C tahunan dan rata-rata C stock kebun kopi di Indonesia Tipe kebun kopi Peningkatan cadangan C per tahun Time-avg C stock 1), Rata2x time-avg C stock, Rata-2 timeavg C stock per tipe kebun kopi Mg ha AF_multistrata AF_sederhana 2) AF_sederhana 3) Monokultur Keterangan : 1) = umur rata-rata kopi di lapangan 25 tahun; 2) = Kondisi kebun milik masyarakat; 2) = Kondisi kebun percobaan;

55 Kesimpulan Cadangan karbon AF kopi multistrata 20% > AF sederhana (123 Mg ha -1 dibanding 99 Mg ha -1 ). Time-averaged C stock kebun kopi di Indonesia: o Agroforestri (rt2 umur 15 tahun) ~ 41 Mg ha -1 o Kopi monokultur ~12.5 Mg ha -1 Kontribusi pohon penaung relatif terhadap total cadangan C (bagian di atas tanah) o Agroforestri kopi multistrata ~ 83% o Agroforestri sederhana~76%, o Kontribusi pohon kopi 17% - 24%. Peningkatan diversitas dan kerapatan pohon penaung kopi perlu dilakukan untuk meningkatkan layanan lingkungan kebun kopi sebagai penyerap karbon 4:1

56 Riau Kalimantan Selatan Kalimantan Tengah Sumatera Selatan Jambi Maluku Utara Bangka Belitung Kepulauan Riau Kalimantan Timur Sulawesi Tenggara Sumatera Barat Kalimantan Barat Sulawesi Barat Maluku Nanggroe Aceh Daruss Gorontalo Sumatera Utara Sulawesi Tengah Sulawesi Utara Bengkulu Lampung Papua Irian Jaya Barat Sulawesi Selatan Bali Nusa Tenggara Barat Jawa Tengah Jawa Timur Banten Rerata laju emisi tahunan propinsipropinsi di Indonesia 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 Indonesia 3.7 ton CO2 eq/ha.thn 0,000

57 KEANEKA RAGAMAN POHON YANG DITANAM PADA LANSKAP PERTANIAN (AGROFORESTRI LANSKAP) SANGAT PENTING UNTUK MENGURANGI EMISI KARBON AKIBAT KONVERSI HUTAN MENJADI LAHAN TANAMAN SEMUSIM Imbal Jasa Carbon lewat konsep REDD+ (Reduced Emission from Deforestation and (forest) degradation

58

59

60 (Sumber: Ekadinata et al, 2010, ALREDDI ICRAF) ESTIMASI EMISI KARBON DI INDONESIA

61 Metode Estimasi Gas Rumah Kaca Dari Perubahan Penggunaan Lahan C Landscape Data aktivitas Faktor emisi Annual changes in C-stocks in the landscape (ton C yr -1) ACTIVITY DATA Area of changes between each pairwise of landcover types (ha y -1 ) Changes in timeaveraged C-stock between each pairwise of landcover types (ton C ha -1 y -1 )

62 Tutupan Lahan Ecoregion - Cadangan Karbon NFI + ECOREGION PETA TUTUPAN LAHAN PETA CADANGAN KARBON

63 Peta Cadangan Karbon-Diatas Tanah Indonesia 1990 (Tier 3)

64 Peta Cadangan Karbon-Diatas Tanah Indonesia 2000 (Tier 3)

65 Peta Cadangan Karbon-Diatas Tanah Indonesia 2005 (Tier 3)

66 Dinamika cadangan karbon nasional : Tier 2 and Tier 3 (ton CO2 eq) 1,2E+10 2,5E+10 1E+10 2E+10 8E+09 1,5E+10 6E+09 1E+10 4E+09 5E+09 2E (tier ) Aboveground Belowground Peat

67 National carbon dynamics Emission (Gton CO2 eq) Aboveground Belowground Peat Total Emission (Gton CO2 eq) Sequestration (Gton CO2 eq) Net Emission (Gton CO2 eq) Rate (Gton CO2 eq/yr)

68 Emisi GRK Perubahan Penggunaan Lahan dari Propinsi-Propinsi di Indonesia 23 propinsi lainnya 21% Kalimantan Tengah 16% Nanggroe Aceh Daruss 3% Sumatera Utara 3% Kalimantan Selatan 4% Jambi 4% Papua 7% Sumatera Selatan 8% Kalimantan Barat 8% Riau 14% Kalimantan Timur 12%

69 Riau Kalimantan Selatan Kalimantan Tengah Sumatera Selatan Jambi Maluku Utara Bangka Belitung Kepulauan Riau Kalimantan Timur Sulawesi Tenggara Sumatera Barat Kalimantan Barat Sulawesi Barat Maluku Nanggroe Aceh Daruss Gorontalo Sumatera Utara Sulawesi Tengah Sulawesi Utara Bengkulu Lampung Papua Irian Jaya Barat Sulawesi Selatan Bali Nusa Tenggara Barat Jawa Tengah Jawa Timur Banten Rerata laju emisi tahunan propinsipropinsi di Indonesia 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 Indonesia 3.7 ton CO2 eq/ha.thn 0,000

70 Emisi GRK pada kawasan hutan HP=Hutan produksi; HPK= Hutan produksi yang dapat dikonversi HPT= Hutan produksi terbatas; APL= Area penggunaan lahan

71 Tipe perubahan penggunaan lahan yang memicu emisi GRK Undisturbed swamp forest on peat to Estate on peat 8% Logged over foresthigh density to Estate 7% Agroforest to Cropland 6% Logged over foresthigh density to Cropland 7% Undisturbed forest to Estate 16% Undisturbed forest to Cropland 15% Estate to Cropland 8% Undisturbed forest to Logged over foresthigh density 10% Undisturbed swamp forest on peat to Shrub on peat 10% Undisturbed forest to Shrub 13%

72 Beberapa potensi penggunaan data estimasi GRK 1. Emisi masa lalu sebagai basis penentuan tingkt emisi referensi dari perubahan penggunaan lahan di tingkat nasional dan sub-national 2. Analisa faktor pemicu emisi GRK dari perubahan lahan 3. Menentukan target pengurangan emisi GRK melalui rekonsiliasi dengan strategi pembangunan berkelanjutan