BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Hutan Hujan Tropis Hutan adalah satu kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber daya alam hayati yang didominasi pepohonan dalam persekutuan alam lingkungannya, yang satu dengan lainnya tidak dapat dipisahkan (UU RI No. 41 Tahun 1999). Menurut Soerianegara dan Indrawan (1998), Indonesia memiliki berbagai tipe hutan yaitu hutan hujan tropis, hutan musim, hutan gambut, hutan rawa, hutan payau, hutan kerangas, dan hutan pantai. Hutan hujan tropis memiliki ciri-ciri sebagai berikut: a. Iklim selalu basah b. Tanah kering dan bermacam-macam jenis tanah c. Di pedalaman, pada tanah rendah rata atau berbukit (< 1000 mdpl) dan pada tanah tinggi sampai dengan 4000 mdpl. d. Hutan hujan tropis dibedakan menurut ketinggiannya menjadi hutan hujan dataran rendah, hutan hujan sedang dan hutan hujan dataran tinggi. Hutan hujan tropis adalah bentuk yang paling tinggi perkembangannya dan paling kompleks diantara semua bentuk hutan. Hutan hujan tropis ini bersuhu lebih dari 5 o C setiap waktu sepanjang tahun dan curah hujan tahunan tersebar merata serta mencapai paling sedikit 1800 2000 mm. Kelembaban selalu tinggi, biasanya 80% atau lebih (Daniel et al. 1987). Keanekaragaman spesies tumbuhan dan binatang yang terdapat di hutan hujan tropis sangat tinggi. Hutan hujan tropis di Kalimantan memiliki lebih dari 40.000 spesies tumbuhan dan merupakan hutan yang paling kaya spesiesnya di dunia. Tajuk pepohonan hutan hujan tropis sangat rapat, terdapat tumbuhan memanjat, menggantung, dan menempel pada pepohonan (Heddy 1990). Hutan hujan tropis tumbuh di dekat garis equator dengan iklim sepanjang tahun hangat dan basah. Sebagian besar hutan ini tumbuh di lembah sungai Amazon, lembah sungai Kongo, dan di wilayah Asia Tenggara. Keanekaragaman
4 pohon merupakan salah satu ciri khas hutan tropis dimana dapat ditemukan sekitar 100 spesies pada wilayah seluas 2,6 km 2. Penyebaran tipe ekosistem hutan hujan tropis terutama meliputi pulaupulau Sumatera, Kalimantan, Irian Jaya, Sulawesi, dan beberapa Pulau Maluku dengan jenis kayu penting antara lain: Shorea sp, Hopea sp, Dipterocarpus sp, Vatica sp, dan Dryobalanops serta genus-genus lain (Soerianegara dan Indrawan 1998). 2.2 Karbon dan Biomassa Hutan tropika mengandung biomassa dalam jumlah besar dan oleh karena itu hutan tropika mampu menyerap karbon dalam jumlah yang besar pula. Selain pada pohon yang hidup, karbon tersimpan pula dalam bahan yang sudah mati seperti serasah, batang pohon yang jatuh ke permukaan tanah, dan sebagai material sukar lapuk di dalam tanah (Whitmore 1985, dalam Handoko 2007). Menurut Anwar (1984), dalam Purwitasari (2011), biomassa tumbuhan adalah jumlah berat kering dari seluruh bagian yang hidup dari tumbuhan dan untuk memudahkannya kadang-kadang dibagi menjadi biomassa di atas permukaan tanah (daun, bunga, buah, ranting, cabang, batang) dan biomassa di bawah permukaan tanah (akar). Biomassa hutan adalah jumlah total bobot kering semua bagian tumbuhan hidup, baik untuk seluruh atau sebagian tubuh organisme, produksi atau komunitas dan dinyatakan dalam berat kering per satuan luas (ton/ha). Biomassa tumbuhan bertambah karena tumbuhan menyerap CO 2 dari atmosfer dan mengubah senyawa tersebut menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis (Whitmore 1985). Biomassa hutan memiliki kandungan karbon yang potensial. Hampir 50% dari biomassa vegetasi hutan tersusun atas unsur karbon. Unsur tersebut dapat dilepas ke atmosfir dalam bentuk karbondioksida (CO 2 ) apabila hutan dibakar, sehingga jumlahnya bisa meningkat secara drastis di atmosfir dan menjadi masalah lingkungan global. Oleh karena itu, pengukuran terhadap biomassa sangat dibutuhkan untuk mengetahui berapa besar jumlah karbon yang tersimpan di dalam hutan (Jaya et al. 2007).
5 Biomassa tegakan hutan dipengaruhi oleh umur tegakan hutan, sejarah perkembangan vegetasi, komposisi dan struktur tegakan (Lugo dan Snedaker 1974, dalam Handayani 2003). Selain faktor-faktor tersebut, iklim seperti curah hujan dan suhu merupakan faktor yang mempengaruhi laju peningkatan biomassa pohon (Kusmana 1993). Suhu tersebut berdampak pada proses biologi dalam pengambilan karbon oleh tanaman dan penggunaan karbon dalam aktifitas dekomposer. Pertukaran karbon terjadi secara alami antara atmosfir, lautan, dan daratan, namun pola pertukaran itu telah dirubah karena adanya aktivitas manusia dan alih guna lahan. Sumber emisi terbesar di Indonesia berasal dari kegiatan kehutanan, terutama deforestasi dan perubahan fungsi lahan. Menurut (Dury et al. 2002, dalam Ginoga 2004) dalam tegakan hutan massa karbon terdapat dalam: a. Pepohonan dan akar: biomassa hidup baik yang terdapat di atas permukaan atau di bawah permukaan dari berbagai jenis pohon, termasuk batang, daun dan cabang dan akar. b. Vegetasi lain: vegetasi bukan pohon (semak, belukar, herba, rerumputan). c. Sampah hutan: biomassa mati di atas lantai hutan, termasuk sisa pemanenan. d. Tanah: karbon tersimpan dalam bahan organic (humus) maupun dalam bentuk mineral karbonat. Karbon dalam tanah mungkin mengalami peningkatan atau penurunan tergantung pada kondisi tempat sebelumnya dan sekarang serta kondisi pengolahan. Hutan tropika merupakan salah satu penyedia karbon yang memiliki potensi yang besar. Menurut Junaedi (2007), dalam Wulansih (2012), hutan tropis dataran rendah areal bekas tebangan menyimpan massa karbon di atas permukaan tanah sebesar 57,68 107,71 ton C/ha dan di hutan primer sebesar 229,33 ton C/ha. 2.3 Metode Pendugaan Biomassa dan Massa Karbon Pohon Menurut Chapman (1976), dalam Indrawan (1999), secara garis besar ada dua metode pendugaan biomassa di atas permukaan tanah yaitu metode pemanenan dan metode pendugaan tidak langsung. Alometrik adalah suatu model pendugaan biomassa pohon dengan metode pendugaan tidak langsung, berdasarkan parameter yang dapat diukur yaitu diameter dan tinggi pohon.
6 Persamaan alometrik merupakan hubungan antara suatu peubah tak bebas yang diduga oleh satu atau lebih peubah bebas. Contohnya adalah hubungan antara volume pohon, biomassa atau massa karbon dengan diameter dan tinggi pohon. Dalam hubungan ini, volume pohon, biomassa atau massa karbon merupakan peubah tak bebas yang besar nilainya diduga oleh diameter dan tinggi pohon yang disebut sebagai peubah bebas. Hubungan alometrik biasanya dinyatakan dalam suatu model alometrik. Persamaan tersebut biasanya menggunakan diameter pohon yang diukur setinggi dada atau diukur 1.3 m dari permukaan tanah sebagai dasar (Adiriono 2009). Adapun bentuk hubungan fungsional dari alometrik sederhana adalah sebagai berikut : Y = a D b, atau dalam bentuk logaritmik: Log Y = Log a + b Log D, Keterangan : Y = biomasa pohon (Kg/Pohon) D = diameter setinggi dada (130 cm) a dan b adalah konstanta Martin et al. (1998) menyatakan bahwa persamaan alometrik dapat digunakan untuk menghubungkan antara diameter batang pohon dengan variabel yang lain seperti volume kayu, biomassa pohon, dan massa karbon pada tegakan hutan yang masih berdiri. Pengukuran biomassa vegetasi dapat memberikan informasi tentang nutrisi dan persediaan karbon dalam vegetasi secara keseluruhan, atau jumlah bagianbagian tertentu. 2.4 Kadar Air dan Berat Jenis Kayu Kadar air didefinisikan sebagai berat air yang dinyatakan dalam persen air terhadap berat kayu bebas air atau kering tanur (BKT). Air di dalam tumbuhan dibagi menjadi dua, yaitu: air bebas dan air terikat. Air bebas merupakan air yang berada pada rongga sel dan relatif mudah untuk dikeluarkan dan merupakan air yang pertama hilang dalam proses pengeringan. Air terikat adalah air yang berada di dalam dinding sel dan terikat lebih kuat karena adsorbs permukaan dalam struktur kayu (Haygreen dan Bowyer 1989).
7 Berat jenis adalah perbandingan rasio antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan volume pada kadar air yang telah ditentukan) dengan kerapatan air pada suhu 4 o C. Berat jenis kayu merupakan satu sifat fisik kayu yang paling penting. Berat jenis kayu dipengaruhi oleh umur pohon, tempat tumbuh, posisi kayu dalam batang, kecepatan tumbuh dan kadar air yang terkandung di dalam kayu tersebut. Berat jenis suatu kayu akan naik jika kandungan air yang menjadi dasarnya berkurang di bawah titik jenuh serat (TJS) (Haygreen dan Bowyer 1989). 2.5 Kadar Zat Terbang dan Kadar Abu Kadar zat terbang adalah persen kandungan zat-zat yang mudah menguap yang hilang pada pemanasan 950 C yang terkandung pada arang. Secara kimia zat terbang terbagi menjadi tiga sub golongan, yaitu senyawa alifatik, terpena dan senyawa fenolik. Zat-zat yang menguap ini akan menutupi pori-pori kayu dari arang (Haygreen dan Bowyer 1989). Zat mudah terbang adalah persentase yang dihasilkan dari pemanasan arang yang ditetapkan pada temperature dan selang waktu standar yaitu 950 + 20 0 C selama dua menit (ASTM 1990b). Kadar abu didefinisikan sebagai berat sisa yang tinggal, dinyatakan sebagai persen terhadap berat bahan bebas air, setelah pembakaran pada suhu tinggi dengan tersedianya oksigen yang melimpah. Abu dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium, mangan dan silika (Haygreen dan Bowyer 1989). Komponen utama abu dalam beberapa kayu tropis adalah kalsium, kalium, magnesium, dan silika. Galat dalam penetapan kadar abu dapat disebabkan oleh hilangnya klorida logam alkali dan garam-garam amonia serta oksidasi tidak sempurna pada karbonat dari logam alkali tanah (Achmadi 1990).