FAKTOR PENDUGA SIMPANAN KARBON PADA TANAH GAMBUT

Transkripsi

1 16 FAKTOR PENDUGA SIMPANAN KARBON PADA TANAH GAMBUT 1Ai Dariah, 3 Erni Susanti, 2 Anny Mulyani, dan 1 Fahmuddin Agus 1 Peneliti Badan Litbang Pertanian di Balai Penelitian Tanah, Jl. Tentara Pelajar No. 12 Bogor Peneliti Badan Litbang Pertanian di Balai Besar Litbang Sumbedaya Lahan Pertanian, Jl. Tentara Pelajar No. 12 Bogor Peneliti Badan Litbang Pertanian di Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi Jl. Tentara Pelajar No. 1 Bogor Abstrak. Pengukuran simpanan karbon pada lahan gambut penting dilakukan selain untuk menginventarisasi besarnya simpanan karbon, juga untuk monitoring besarnya perubahan simpanan karbon sebagai dampak perubahan sistem pengelolaan lahan. Selama ini simpanan karbon pada lahan gambut ditetapkan berdasarkan data yang didapat dari hasil pengamatan dan pengukuran langsung di lapangan (khususnya untuk parameter kedalaman atau ketebalan lapisan gambut) dan hasil analisis di laboratorium (untuk bulk density, kadar air, dan kadar karbon). Untuk mendapatkan keseluruhan data tersebut dibutuhkan waktu dan biaya pengamatan, pengambilan sample dan analisis laboratorium yang relatif lama dan mahal. Adanya hubungan yang erat antara beberapa variable tertentu seperti ketebalandan kematangan gambut dengan besarnya simpanan karbon membuka peluang untuk dapat menduga atau memprediksi besarnya simpanan karbon di lahan gambut. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan faktor penduga (proxy) simpanan karbon dalam tanah gambut. Penentuan faktor penduga simpanan karbon dilakukan dengan menggunakan data hasil pengamatan gambut di Pulau Sumatera dan Kalimantan. Berdasarkan data hasil pengamatan dan analisis gambut di 248 titik pengamatan di Pulau Sumatera (Aceh, Jambi, dan Riau) dan Pulau Kalimantan (Kalimantan Tengah, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Selatan) menunjukkan hubungan antara kedalaman gambut dan simpanan gambut dalam bentuk persamaan sebagai berikut: Y=5,534X, dimana Y=simpanan C (tha -1 ), X=kedalaman/ketebalan gambut (cm), dengan nilai R 2 =0,68. Selain kedalaman gambut, faktor lainnya yang dominan menentukan besarnya simpanan C dalam tanah gambut adalah kematangan gambut. Semakin matang gambut, simpanan C per volume tertentu (C-density) semakin tinggi, rata-rata kandungan karbon dalam tanah gambut dengan kematangan fibrik, hemik, dan saprik berturut-turut adalah 0,049, 0,061, dan 0,084 t m -3. Lebih tingginya kerapatan C pada gambut yang lebih matang lebih dominan dipengaruhi BD gambut. Selain karena proses pematangan gambut, perubahan BD gambut juga bisa disebabkan oleh konsolidasi bahan gambut akibat proses drainase atau adanya perubahan beban/tekanan di permukaan gambut. Oleh karena itu, dalam monitoring emisi berdasarkan pengurangan ketebalan gambut (subsidance), perubahan tingkat kematangan dan BD merupakan faktor yang penting untuk diamati. Katakunci: Simpanan, karbon, gambut Abstract. Measurement of carbon stock in peatlands is required in addition to inventory the amount of carbon stock, as well as for monitoring changes in carbon stocks as a result of changes in land management system. Carbon stock in peatlands are usually measured 213

2 A. Dariah et. al. based on data obtained from direct observations and measurements in the field (especially for depth or thickness of peat layer) and the results of laboratory analysis (for bulk density, moisture and carbon content). To obtain these data takes a relatively long time and costs (observations, sampling, and laboratory analysis) are relatively expensive. The relationship between some specific variables such as thickness and maturity of the peat with the magnitude of carbon stock opportunities in order predict amount of carbon stock in peatlands. This study aims to determine the factors probe (proxy) of carbon stock in peatland. Determination of carbon storage estimators performed using the data of observations of peat in Sumatra and Kalimantan. Based on the observations and analysis of peat at 248 observation points Sumatra Island (Aceh, Jambi and Riau) and Kalimanta Island (Central Kalimantan, West Kalimantan and South Kalimantan) shows the relationship between the depth of peat and peat deposits in the form of the equation as follows: Y = X, where Y = savings C (t ha -1 ), X = depth / thickness of the peat (cm), with a value of R2 = Another factor which determines the C deposit in peat deposits is the maturity of the peat. The average content carbon content in peat soils with a maturity fibrik, hemik, and Saprik respectively 0.049, 0.061, and t m - 3. C density is higher in more mature peat. C density of peat predominantly influenced by BD. In addition to itsmaturationprocess ofpeat, change ofbdcan also be causedby theconsolidation ofthe peatmaterialas aresult ofthedrainage process orchange inthe load/pressureatthe surface of thepeat. Therefore,themonitoringof emissionsbyreducingthe thickness of thepeat(subsidance), thenchangethe level of maturityandbdis an important factortobe observed. Keywords: stock, carbon, peat, proxy PENDAHULUAN Simpanan karbon pada lahan gambut bisa mencapai lebih 3.000t ha -1. Variasi simpanan karbon dalam lahan gambut sangat ditentukan oleh faktor kedalaman/ketebalan gambut, kematangan gambut, bulk density (BD gambut), kadar abu, dan vegetasi yang tumbuh di atasnya.proporsi simpanan karbon (stock carbon) dalam tanah gambut (below ground C- stock) jauh lebih dominan dibanding dengan simpanan karbon dalam biomas tanaman (above ground C-stock). Hasil penelitian Dariah et al. (2009) di Kalimantan Barat menunjukkan proporsi simpanan karbon dalam bio mas tanaman hanya berkisar antara 0,5-3% dari total simpanan karbon. Dalam kondisi alaminya (vegetasi hutan alami dan tergenang), lahan gambut dapat berperan sebagai penambat karbon. Proses penambatan berkisar antara 0-3 mm gambut per tahun atau setara dengan penambatan 0,0-5,4 ton CO 2 /ha/tahun (Agus, 2009).Sehingga dalam kondisi yang dinilai paling ideal, satu meter gambut terbentuk dalam jangka waktu tahun.diperkirakan lahan gambut yang ada sekarang mempunyai umur tahun (Rieley et al. 2008). Simpanan karbon lahan gambut bersifat sangat labil, perubahan kondisi alami lahan gambut menyebabkan karbon menjadi mudah teremisi dalam bentuk gas rumah 214

3 Faktor penduga simpanan karbon pada tanah gambut kaca, menyebabkan simpanan karbon berkurang, sementara konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer semakin bertambah. Dalam keadaan hutan alam, lahan gambut mengeluarkan emisi antara t CO 2 ha -1 tahun -1 (Rieley et al. 2008). Sebagai perbandingan hasil penelitian yang dilakukan di Kalimantan Barat dan Tengah menunjukkan emisi dari lahan gambut yang telah digunakan untuk lahan pertanian berkisar antara t CO 2 /ha/tahun, terdapat indikasi bahwa kedalaman drainase menjadi faktor dominan yang menentukan besarnya emisi (Agus et al. 2009, 2010). Dalam periode 18 tahun terakhir, secara global emisi CO 2 dari lahan gambut yang didrainase telah meningkat lebih dari 20%, yaitu dari Mton pada tahun 1990 menjadi Mton pada tahun Notohadiprawiro (2006) menyatakan bahwa penggunaan lahan gambut untuk pertanian dapat menyebabkan terjadinya perubahan fungsi gambut dari penambat menjadi pelepas karbon. Oleh karena itu, pengukuran simpanan karbon di lahan gambut penting untuk dilakukan selain untuk inventarisasi besarnya simpanan karbon juga untuk monitoring perubahan simpanan karbon sebagai dampak dari suatu sistem pengelolaan lahan. Selama ini simpanan karbon pada lahan gambut ditetapkan berdasarkan data yang didapat dari hasil pengamatan dan pengukuran langsung di lapangan (khususnya untuk parameter kedalaman atau ketebalan lapisan gambut) dan hasil analisis di laboratorium (untuk bulk density/bd, kadar air, dan kadar karbon) (Agus, 2009). Untuk mendapatkan keseluruhan data tersebut dibutuhkan waktu dan biaya pengamatan, pengambilan sample, dan analisis laboratorium yang relatif lama dan mahal. Adanya hubungan yang erat antara beberapa variable tertentu seperti ketebalan dan kematangan gambut dengan besarnya simpanan karbon membuka peluang untuk dapat menduga atau memprediksi besarnya simpanan karbon di lahan gambut. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan faktor penduga (proxy) simpanan karbon dalam tanah gambut. BAHAN DAN METODE Data yang digunakan bersumber dari berbagai hasil penelitian khususnya yang berhubungan dengan pengukuran stock atau simpanan karbon pada lahan gambut, yaitu: a. Assessment of Carbon Stock and Emission from peatland di Krueng Tripa, Pesisir Selatan, Sumatera Barat dan Kabupaten Nunukan Kalimantan Timur. b. Penggunaan lahan gambut: Trade off antara Emisi CO 2 dan Keuntungan Ekonomi di Provinsi Kalteng (Agus et al. 2010) c. Pemanfaatan Lahan Gambut di Kabupaten Pontianak dan Kubu Raya, Kalimantan Barat. d. Simpanan karbon di di empat lokasi kegiatan ICCTF. e. Stok karbon pada demplot penelitian kelapa sawit di Siak Kecil, Kabupaten Bengkalis (Dariah et al. 2010) 215

4 A. Dariah et. al. f. Hasil penelitian ReGrIn di Aceh (Maswar et al. 2011) g. Hasil penelitian REDD A LERT di Riau (Agus et al. 2010) Kegiatan ini dilaksanakan melalui beberapa tahapan yaitu (a) kompilasi data dan studi literatur, (b) pengolahan dan analisis data, dan (c) validasi model. Data stock karbon lahan gambut dikompilasi dari data karateristik lahan gambut yang saat ini tersebar di berbagai sumber data. Data yang terkumpul dalam dua format yaitu data spasial dan tabular. Data tabular dari berbagai sumber disusun dalam format excel sesuai dengan format, atribut dan struktur data yang telah ditetapkan. Data/informasi yang dihimpun menjadi basisdata di antaranya adalah koordinat, lokasi, ketebalan gambut, jenis/tingkat kematangan, sifat fisik-kimia, penggunaan lahan, stock karbon dan emisi CO 2. Berdasarkan data yang tersedia dilaku kan analisis hubungan kematangan dan ketebalan gambut dengan stock karbon, sehingga didapat faktor penduga atau proxi simpanan karbon dalam tanah gambut, selanjutnya didapat model atau persamaan yang dapat digunakan untuk menduga simpanan karbon dalam tanah gambut. HASIL DAN PEMBAHASAN Kedalaman sebagai faktor penentu simpanan C dalam tanah gambut Berdasarkan hasil pengamatan di 281 titik pengamatan, variasi simpanan karbon dalam tanah gambut berkisar antara 162 t ha -1 (di Kabupaten Banjarbaru, Kalimantan Selatan) sampai dengan t ha -1 (di Kabupaten Pulang Pisau, Kalimantan Tengah). Simpanan karbon tertinggi yaitu t ha -1 didapat dari gambut dengan kedalaman tertinggi yaitu >10 m, sedangkan simpanan C terendah, yaitu 162 t ha -1 didapat dari tanah gambut paling dangkal atau ketebalan <1m (62 cm). Hal ini mengindikasikan bahwa simpanan karbon dalam tanah gambut sangat ditentukan oleh kedalaman/ketebalan gambut. Keeratan hubungan antara kedalaman gambut dan besarnya simpanan karbo n dalam tanah gambut ditujukan Gambar 1. Berdasarkan sistem klasifikasi tanah (Soil Survey Staff, 2010) tanah dapat dikategorikan sebagai tanah gambut (Histosol) jika mempunyai ketebalan gambut >60 cm. Berdasarkan persamaan pada Gambar 1, gambut dengan ketebalan 60 cm memiliki simpanan karbon sekitar332 t.ha -1. Namun demikian, meskipun tanah dengan kedalaman gambut <60 cm belum dapat digolongkan sebagai Histosol, namun dari segi simpanan karbon masih jauh lebih tinggi dibanding simpanan karbon dalam tanah mineral di daerah tropika, yang berkisar antara t.ha -1. Proporsi simpanan C tanah gambut dengan kedalaman sekitar 60 cm juga masih lebih tinggi dibanding yang mampu ditambat biomassa tanaman yang dapat menambat C dalam jumlah tinggi, sebagai perbanding an 216

5 Simpanan Karbon (ton/ha) Faktor penduga simpanan karbon pada tanah gambut jumlah karbon yang tersimpan dalam hutan primer rata-rata <300 t ha -1 atau berkisar antara 233,7-299,0 t ha -1 (Lasco, 2002; Hairiah et al. 2001; Mackinnon et al., 1996). Selain faktor kedalaman gambut terdapat faktor lainnya yang dapat dipertimbangkan dalam menduga simpanan karbon dalam tanah gambut diantaranya kematangan y = 5,534x R² = 0, Ketebalan Gambut (cm) Gambar 1. Hubungan antara simpanan karbon dan kedalaman tanah gambut Pengaruh kematangan terhadap simpanan karbon dalam tanah gambut Tingkat kematangan gambut dapat ditetapkan langs ung di lapangan dengan relatif mudah, sehingga jika ada keeratan hubungan antara tingkat kematangan dan simpanan karbon dalam tanah gambut, maka variable ini bisa digunakan sebagai salah satu faktor penduga simpanan karbon dalam tanah gambut. Setelah mengalami proses pematangan, umumnya gambut mengalami pemadatan (terjadi peningkatan BD), salah satunya disebabkan oleh ukuran partikel bahan organik yang menjadi lebih halus. Gambar 2 menunjukkan rata-rata BD gambut pada tingkat kematangan saprik, hemik dan fibrik berturut-turut adalah 0,178; 0,123; 0,097 t m -3. Perubahan BD gambut berdampak terhadap perbedaan kerapatan karbon/c-density (kandungan karbon per volume tertentu). Gambar 3 menunjukkan rata-rata kerapatan karbon atau karbon density pada tingkat kematangan fibrik, hemik, dan saprik berturutturut adalah 0,049; 0,061;dan 0,084 t m -3. Page et al. (2002) menyatakan rata-rata besarnya simpanan karbon sebesar 600 t C ha -1 atau setara dengan 0,06 t m -3. Berdasarkan hasil penelitian ini, nilai tersebut berlaku jika tingkat kematangan gambut didominasi hemik. 217

6 C-Density (t/m3) Bulk Density (t/m3) A. Dariah et. al Fibrik Hemik Saprik (n=1019) (n=404) Gambar 2. Rata-rata BD (bulk density) gambut pada tiga tingkat kematangan Selain karena pengaruh peningkatan BD, kemungkinan lain yang dapat menyebabkan terjadinya peningkatan C-density adalah peningkatan kadar C-organik. Namun berdasarkan hasil tabulasi lebih dari data pengamatan, rata-rata kandungan karbon justru mengalami penurunan dengan bertambahnya tingkat kematangan gambut, artinya proporsi bahan organik berkurang akibat terjadinya proses dekomposisi, sementara proporsi bahan non organik (ditunjukkan kadar abu) bertambah (Tabel 1). Pengurangan kadar C selama proses dekomposisi terjadi karena sebagian C teremisi baik dalam bentuk CO 2 maupun CH 4, dan pengurangan kadar C sebanyak 1% merupakan jumlah yang signifikan Fibrik (n=789) Hemik (n=1019) Saprik (n=404) Gambar 3. Karbon density pada berbagai tingkat kematangan gambut 218

7 Karbon Tersimpan (ton/ha) Faktor penduga simpanan karbon pada tanah gambut Tabel 2. Rata-rata dan standard deviasi sifat gambut di Sumatera dan Kalimantan Sifat Gambut Saprik Hemik Fibrik Rata2 StDev n Rata2 StDev n Rata2 StDev n C Organik (%) Kandungan Abu (%) Jika mempertimbangkan perbedaan C-density pada berbagai tingkat kematangan gambut, maka model penduga simpanan karbon dalam tanah gambut seperti yang ditunjukan Gambar 4. Namun demikian jika model ini yang digunakan maka diperlukan pemisahan lapisan gambut berdasar kematangan saat dilakukan pengamatan lapangan. Sedangkan jika menggunakan model seperti yang ditunjukkan Gambar 1, parameter yang diperlukan hanyalah kedalaman gambut. Kelemahan dari pendugaan simpanan karbon dalam tanah gambut berdasarkan tingkat kematangan gambut adalah dalam beberapa kasus perubahan BD bukan hanya disebabkan oleh proses pematangan gambut namun juga bisa disebabkan oleh konsolidasi bahan gambut akibat proses drainase atau karena adanya gangguan fisik seperti tekanan atau beban di permukaan gambut y = 7,893x R² = 0,549 y = 5,909x R² = 0,489 y = 4.548x R² = Ketebalan gambut (cm) Fibrik Hemik Saprik Linear (Fibrik) Linear (Hemik) Linear (Saprik) Gambar 4. Model penduga simpanan karbon dalam tanah gambut 219

8 A. Dariah et. al. KESIMPULAN 1. Simpanan karbon dalam tanah gambut sangat ditentukan oleh kedalaman/ketebalan gambut,oleh karena itu ketebalan gambut dapat dijadikan sebagai faktor penduga atau proxy simpanan karbon dalam tanah gambut. 2. Variable lainnya yang dapat dijadikan faktor penduga simpanan C dalam tanah gambut adalah tingkat kematangan gambut. Semakin matang gambut, simpanan C per volume tertentu (C-density) semakin tinggi, rata-rata kandungan karbon dalam tanah gambut dengan kematangan saprik, hemik, dan fibrik berturut-turut adalah 0,049, 0,061, dan 0,084 t m -3.Tingginya kerapatan C pada gambut yang lebih matang lebih banyak dipengaruhi oleh perubahan BD gambut. 3. Kelemahan dari penggunaan variable kematangan sebagai proxy (faktor penduga) simpanan karbon dalam tanah gambut adalah: belum diperhitungkannya perubahan BD akibat proses konsolidasi gambut sebagai pengaruh proses drainase atau gangguan fisik lainnya misalnyaakibat perubahan beban/tekanan di permukaan gambut. DAFTAR PUSTAKA Agus, F., Wahyunto, Herman, Susanti E, Wahyu W, Runtunuwu, E Neraca Karbon pada Lahan Perkebunan. Laporan akhir. Penelitian. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan pertanian. Bogor. Agus, F Metode Pengukuran Karbon Tersimpan di Lahan Gambut. Bahan pelatihan penaksiran karbon cepat sebagai bagian dari aktivitas Proyek Accountability and Local Level Initiativebto Reduce Emission from Deforestation and Degradation in Indonesia (AllREDDI). World Agroforestry Centre. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor. Agus, F., Setyanto, P., Wahyunto, Herman.,A. Dariah, E. Susanti, E., Surmaini Mitigasi perubahan iklim pada berbagai sistem pertanian di lahan gambut. Potens i penurunan gas rumah kaca dari perubahan penggunaan lahan gambut. Laporan Akhir. Kerjasama antara Asisten Deputi Analisis Kebutuhan Iptek. Deputi Penggunaan dan Pemasyarakatan Iptek. Kementrian Ristek dan Teknologi dengan Balai Besar Linbang Sumberdaya Pertanian, Badan Litbang Pertanian. Departemen Pertanian. Agus, F., Wahyunto, A. Mulyani, A. Dariah, Maswar, E. Susanti, N.L. Nurida, P. W igena Penggunaan Lahan Gambut: Tradeoffs antara Emis i CO 2 dan Keuntungan Ekonomi. Program Kegiatan Pengendalian Dampak Perubahan Iklim. Kerjasama antara : Kementerian Riset dan Teknologi dengan Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Dariah, A., E. Susanti, E. Surmaini, dan F. Agus Variabilitas Simpanan Karbon Pada Berbagai Penggunaan Lahan Gambut Di Kabupaten Kuburaya Dan 220

9 Faktor penduga simpanan karbon pada tanah gambut Pontianak, Kalimantan Barat. Prosiding Semnas Sumberdaya Lahan. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. Dariah, A., Wahyunto, J. Pitono Stock Karbon Pada Demplot Sawit Rakyat di Kabupaten Bengkalis, Riau. Laporan Konsorsium Sawit. Pusat Penelitian Perkebunan. Bogor. Hairiah, K., Sitompul, S. M., van Noordwijk, M. and Palm, C Carbon stocks of Tropical landuse systems as part of the global C balance. Effects of Forest conversion and options for clean development activities.alternative to Slash and Burn (ASB) Lecture Note 4A. ICRAF, SEA Regional Research Program, Bogor Indonesia. Lasco, R. D Forests carbon budgets in Southeast Asia following harvesting and land cover change. Science in China (series C), Vol. 45 : Mackinnon, K., Hatta, G., Halim, H., danmangalik, A The Ecology of Indonesia series Volume III: The Ecology of Kalimantan. Dalhousie University, Peri plus Editions Ltd. Singapore. Maswar Kajian cadangan karbon pada lahan gambut tropika yang didrainase untuk tanaman tahunan. Disertasi. Program Studi Ilmu Tanah, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Maswar, Etik Handayani dan Meine van Noordwijk REPEAT: Reducing emission from peatlands. Effectivenes of Agroforestry Transition. Trees in Multi-Use Landscape in Southeast Asia (TUL-SEA) A negotiation support toolbox for Integrated Natural Resource Management. WORLD A GROFORESTRY CENTRE ICRAF Southeast Asia Regional Office Jl CIFOR, Situ Gede, Sindang Barang, Bogor 16115, PO Box 161 Bogor 16001, Indonesia. Notohadiprawiro, T Etika Pengembangan Lahan Gambut untuk Pertanian Tanaman Pangan. Lokakarya Pengelolaan Lingkungan dan Pengembangan Lahan Gambut. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan (BAPEDA L). Palangkaraya, 18 Februari Repro: Ilmu Tanah Universitas Gajah Mada. Page, S.E., S. Siegert, J.O. Rieley, H-D.V. Boehm, A. Jaya, S.H. Limin The amount of carbon released from peat and forest fires in Indonesia during 1997, Nature, 420, Rieley, J.O., R.A.J. Wüst, J. Jauhiainen, S.E. Page, H. Wösten, A. Hooijer, F. Siegert, S.H. Limin, H. Vasander and M. Stahlhut Tropical peat lands: carbon stores, carbon gas Emissions and contribution to climate change Processes. pp In M. Strack (Ed.) Peat lands and Climate Change. International Peat Society, Vapaudenkatu 12, Jyväskylä, Finland. 221

10 A. Dariah et. al. 222