I. PENDAHULUAN
Perubahan iklim global yang terjadi akhir-akhir ini disebabkan karena terganggunya keseimbangan energi antara bumi dan atmosfir. Keseimbangan tersebut dipengaruhi antara lain oleh peningkatan gas-gas asam arang atau karbon dioksida (CO2), metana (CH4) dan nitrous oksida (N2O4) yang lebih dikenal dengan gas rumah kaca (GRK). Saat ini konsentrasi GRK sudah mencapai tingkat yang membahayakan iklim bumi dan keseimbangan ekosistem.
Konsentrasi GRK di atmosfer meningkat sebagai akibat adanya pengelolaan lahan yang kurang tepat, antara lain adanya pembakaran vegetasi hutan dalam skala luas pada waktu yang bersamaan dan adanya pengeringan lahan gambut. Kegiatan-kegiatan tersebut umumnya dilakukan pada awal alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian. Kebakaran hutan dan lahan serta gangguan lahan lainnya telah menempatkan Indonesia dalam urutan ketiga negara penghasil emisi CO terbesar di dunia. Indonesia berada di bawah Amerika Serikat dan China, dengan jumlah emisi yang dihasilkan mencapai dua miliar ton CO per tahunnya atau menyumbang 10% dari emisi CO di dunia (Soemarwoto, 1983).
Hutan alami merupakan penyimpan karbon (C) tertinggi bila dibandingkan dengan sistem penggunaan lahan (SPL) pertanian, dikarenakan keragaman pohonnya yang tinggi dengan tumbuhan bawah dan seresah di permukaan tanah yang banyak. Tumbuhan memerlukan sinar matahari, gas asam arang (CO2) yang diserap dari udara serta air dan hara yang diserap dari dalam tanah untuk kelangsungan hidupnya. Melalui proses fotosintesis, CO2 di udara diserap oleh tanaman dan diubah menjadi karbohidrat, kemudian disebarkan ke seluruh tubuh tanaman dan akhirnya ditimbun dalam tubuh tanaman berupa daun, batang, ranting, bunga dan buah. Proses penimbunan C dalam tubuh tanaman hidup dinamakan proses sekuestrasi (Carbon sequestration).
Mengukur jumlah C yang disimpan dalam tubuh tanaman hidup (biomassa) pada suatu lahan dapat menggambarkan banyaknya CO2 di atmosfer yang diserap oleh tanaman. Sedangkan pengukuran C yang masih tersimpan dalam bagian tumbuhan yang telah mati (nekromasa) secara tidak langsung menggambarkan CO2 yang tidak dilepaskan ke udara lewat pembakaran. Jumlah C tersimpan antar lahan berbeda-beda, tergantung pada keragaman dan kerapatan tumbuhan yang ada, jenis tanahnya serta cara pengelolaannya. Penyimpanan C suatu lahan menjadi lebih besar bila kondisi kesuburan tanahnya baik, atau dengan kata lain jumlah C tersimpan di atas tanah (biomassa tanaman) ditentukan oleh besarnya jumlah C tersimpan di dalam tanah (bahan organik tanah, BOT). Untuk itu pengukuran banyaknya C yang ditimbun dalam setiap lahan perlu dilakukan (Odum, 1993).
II. MATERI DAN METODE
A. Materi
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah patok, meteran, hagameter, pensil, bolpoin, penggaris, dan diktat praktikum ekologi.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah tumbuhan-tumbuhan yang ada di sekitar kampus.
B. Metode
1. Buatlah kuadran dengan ukuran 20 x 20 meter, di sekitar kampus.
2. Identifikasi nama spesies tumbuhan yang ada dalam petak.
3. Ukur keliling batang pada posisi setinggi dada orang dewasa.
4. Hitung diameter batang tumbuhan dengan rumus : 2πr.
5. Ukur tinggi tumbuhan.
6. Hitung biomassa tumbuhan tersebut dengan menghitung tinggi x diameter batang.
7. Lakukan semua prosedur di atas pada semua tumbuhan yang ada dalam petak.
8. Jumlahkan seluruh biomassa dari tumbuhan yang ada dalam petak.
9. Perkirakan jumlah karbon tersimpan dengan mengkali jumlah seluruh biomassa dengan 0,46.
10. Gunakan data dari 2 kelompok lain dan sajikan dalam sebuah tabel.
11. Bandingkan data anda dengan data dari kelompok lainnya.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Tabel 1. Biomassa Per Tumbuhan.
| Tumbuhan ke- | Tinggi (m) | Keliling Batang (cm) | Diameter (cm) | Biomassa |
| 1 | 16 | 47 | 14,96 | 239,36 |
| 2 | 14 | 28 | 8,96 | 125,44 |
| 3 | 6 | 8 | 2,54 | 15,24 |
| 4 | 6 | 25,5 | 8,12 | 48,72 |
| 5 | 22 | 36 | 11,46 | 252,12 |
| 6 | 18 | 45,5 | 14,48 | 260,24 |
| 7 | 28 | 142 | 45,22 | 1266,16 |
| 8 dan 9 | 18 dan 18 | 52 dan 52,5 | 16,56 dan 16,71 | 298,08 dan 300,78 |
| 10 | 16 | 45 | 14,32 | 229,12 |
| 11 | 18 | 53,5 | 17,02 | 306,36 |
| 12 | 27 | 140 | 44,58 | 1203,66 |
| 13 | 20 | 55 | 17,5 | 350 |
| 14 | 22 | 68 | 21,64 | 476,08 |
| 15 | 29 | 141 | 44,82 | 1299,78 |
Keterangan : Tumbuhan nomor 8 dan 9 terdapat dalam satu pohon, namun batangnya bercabang 2.
Tabel 2. Perbandingan Karbon Tersimpan antar Petak.
| Lokasi | Petak | Jumlah Tumbuhan | Spesies yang Dominan | Biomassa | Karbon Tersimpan |
| Di Sekitar | 1 20 x 20 | 28 | f, l, o | 3807,03 | 10951,23 |
| Kampus | 2 20 x 20 | 15 | Mahoni | 6671,54 | 3068,9 |
| Biologi | 3 20 x 20 | 21 | Bougenville | 3513 | 1615,98 |
| | | | | | |
B. Pembahasan
Biomassa adalah total berat atau volume organisme dalam suatu area atau volume tertentu. Biomassa juga didefinisikan sebagai total jumlah materi hidup di atas permukaan pada suatu pohon dan dinyatakan dengan satuan ton berat kering per satuan luas. Penghitungan biomassa merupakan salah satu langkah penting yang harus diketahui dan dilakukan dalam sebuah kegiatan atau proyek mitigasi perubahan iklim di sektor kehutanan. Hanya kegiatan yang bertipe substitusi karbon tidak memerlukan penghitungan biomassa. Jenis-jenis kegiatan lainnya seperti pencegahan deforestasi, pengelolaan hutan tanaman dan agroforestry memerlukan penghitungan biomassa. (Brown, 1997).
Penelitian biomassa memiliki banyak istilah yang terkait dengan penelitian tersebut. Menurut Brady (1974), sebagai berikut :
• Biomassa hutan (Forest biomass ) adalah keseluruhan volume makhluk hidup dari semua species pada suatu waktu tertentu dan dapat dibagi ke dalam 3 kelompok utama yaitu pohon, semak dan vegetasi yang lain.
• Pohon secara lengkap (Complete tree) berisikan keseluruhan komponen dari suatu pohon termasuk akar, tunggul /tunggak, batang, cabang dan daun-daun.
• Tunggul dan akar (Stump and roots) mengacu kepada tunggul, dengan ketinggian tertentu yang ditetapkan oleh praktek-praktek setempat dan keseluruhan akar. Untuk pertimbangan kepraktisan, akar dengan diameter yang lebih kecil dari diameter minimum yang ditetapkan sering dikesampingkan.
• Batang di atas tunggul (Tree above stump) merupakan seluruh komponen pohon kecuali akar dan tunggul. (Dalam kegiatan forest biomass inventories, pengukuran sering dikatakan bahwa biomassa di atas tunggul/tunggak ditetapkan sebagai biomassa pohon secara lengkap.
• Batang (stem) adalah komponan pohon mulai di atas tunggul hingga ke pucuk dengan mengecualikan cabang dan daun.
• Batang komersial adalah komponen pohon di atas tunggul dengan diameter minimal tertentu.
• Tajuk pohon (Stem topwood) adalah bagian dari batang dari diameter ujung minimal tertentu hingga ke pucuk, bagian ini sering merupakan komponen utama dari sisa pembalakan.
• Cabang (branches) semua dahan dan ranting kecuali daun.
• Dedaunan (foliage) semua duri-diri, daun, bunga dan buah.
Pohon (dan organisme fotoautotrof lainnya) melalui proses fotosintesis menyerap CO2 dari atmosfer dan mengubahnya menjadi karbon organic (karbohidrat) dan menyimpannya dalam biomassa tubuhnya seperti dalam batang, daun, akar, umbi buah dan-lain-lain. Keseluruhan hasil dari proses fotosintesis ini sering disebut juga dengan produktifitas primer. Dalam aktifitas respirasi, sebagian CO2 yang sudah terikat akan dilepaskan kembali dalam bentuk CO2 ke atmosfer. Selain melalui respirasi, sebagian dari produktifitas primer akan hilang melalui berbagai proses misalnya herbivory dan dekomposisi. Sebagian dari biomassa mungkin akan berpindah atau keluar dari ekosistem karena terbawa aliran air atau agen pemindah lainnya. Kuantitas biomassa dalam hutan merupakan selisih anatara produksi melalui fotosintesis dan konsumsi. Perubahan kuantitas biomassa ini dapat terjadi karena suksesi alami dan oleh aktifitas manusia seperti silvikultur, pemanenan dan degradasi. Perubahan juga dapat terjadi karena adanya bencana alam (Indriyanto, 2006).
Dinamika karbon di alam dapat dijelaskan secara sederhana dengan siklus karbon. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia yang mencakup pertukaran /perpindahan karbon diantara biosfer, pedosfer, geosfer, hidrosfer dan atmosfer bumi. Siklus karbon sesungguhnya merupakan suatu proses yang rumit dan setiap proses saling mempengaruhi proses lainnya (Siregar, 2007).
Salah satu faktor yang dapat menurunkan akumulasi CO2 di atmosfer adalah penyerapan oleh vegetasi. Hutan yang mempunyai komposisi vegetasi yang beragam dapat bertindak sebagai pembersih udara dengan memanfaatkan CO2 di udara dan digunakan dalam proses fotosintesis (Tyas dkk, 2008). Tumbuhan akan mengurangi karbon di atmosfer (CO2) melalui proses fotosinthesis dan menyimpannya dalam jaringan tumbuhan. Sampai waktunya karbon tersebut tersikluskan kembali ke atmosfer, karbon tersebut akan menempati salah satu dari sejumlah kantong karbon. Semua komponen penyusun vegetasi baik pohon, semak, liana dan epifit merupakan bagian dari biomassa atas permukaan. Di bawah permukaan tanah, akar tumbuhan juga merupakan penyimpan karbon selain tanah itu sendiri. Pada tanah gambut, jumlah simpanan karbon mungkin lebih besar dibandingkan dengan simpanan karbon yang ada di atas permukaan. Karbon juga masih tersimpan pada bahan organic mati dan produk-produk berbasis biomassa seperti produk kayu baik ketika masih dipergunakan maupun sudah berada di tempat penimbunan. Karbon dapat tersimpan dalam kantong karbon dalam periode yang lama atau hanya sebentar. Peningkatan jumlah karbon yang tersimpan dalam karbon pool ini mewakili jumlah karbon yang terserap dari atmosfer (Hedy dkk, 1986).
Dalam inventarisasi karbon tumbuhan, carbon pool yang diperhitungkan setidaknya ada 4 kantong karbon, yaitu :
• Biomassa atas permukaan
Adalah semua material hidup di atas permukaan. Termasuk bagian dari kantong karbon ini adalah batang, tunggul, cabang, kulit kayu, biji dan daun dari vegetasi baik dari strata pohon maupun dari strata tumbuhan bawah di lantai hutan.
• Biomassa bawah permukaan
Adalah semua biomassa dari akar tumbuhan yang hidup. Pengertian akar ini berlaku hingga ukuran diameter tertentu yang ditetapkan. Hal ini dilakukan sebab akar tumbuhan dengan diameter yang lebih kecil dari ketentuan cenderung sulit untuk dibedakan dengan bahan organik tanah dan serasah.
• Bahan organik mati
Meliputi kayu mati dan serasah. Serasah dinyatakan sebagai semua bahan organic mati dengan diameter yang lebih kecil dari diameter yang telah ditetapkan dengan berbagai tingkat dekomposisi yang terletak di permukaan tanah. Kayu mati adalah semua bahan organik mati yang tidak tercakup dalam serasah baik yang masih tegak maupun yang roboh di tanah, akar mati, dan tunggul dengan diameter lebih besar dari diameter yang telah ditetapkan.
• Karbon organik tanah
Mencakup karbon pada tanah mineral, tanah pertanian, dan tanah organik termasuk gambut (Hairiah et.al., 2001).
Menurut Brady (1974), terdapat 4 cara utama untuk menghitung biomassa, yaitu :
a. Sampling dengan pemanenan
Metode ini dilaksanakan dengan memanen seluruh bagian tumbuhan termasuk akarnya, mengeringkannya dan menimbang berat biomassanya. Pengukuran dengan metode ini untuk mengukur biomassa tumbuhan dapat dilakukan dengan mengulang beberapa area cuplikan atau melakukan ekstrapolasi untuk area yang lebih luas dengan menggunakan persamaan alometrik. Meskipun metode ini terhitung akurat untuk menghitung biomassa pada cakupan area kecil, metode ini terhitung mahal dan sangat memakan waktu. Prosedur umum untuk membuat estimasi berat dari individu masing-masing pohon yang menjadi bagian dalam pemanenan biomassa (destructive sampling) adalah sebagai berikut :
• Tebang pohon dan pisahkan material yang ada sesuai dengan komponen dari
pohon tersebut.
• Bagi dan timbang setiap komponen bagian-demi bagian.
• Ambil sub-sample dari masing-masing komponen.
• Tentukan volume dari sub sample dengan metode penenggelaman dalam air atau
metode lainnya (optional).
• Keringkan dengan oven dan timbang masing-masing sub smple.
• Tetapkan total berat kering dari masing-masing bagian.
• Terapkan faktor kepadatan berat basah dan berat kering untuk setiap komponen.
• Jumlahkan berat masing-masing komponen menjadi berat keseluruhan pohon.
Berat basah keseluruhan pohon dan kompone-komponennya dapat dibagi atau
dibedakan dengan cara ini atau melalui cara sampling. Membagi berdasarkan
kadar air dan berat kering umumya memerlukan proses laboratorium.
b. Sampling tanpa pemanenan
Metode ini merupakan cara sampling dengan melakukan pengkukuran tanpa melakukan pemanenan. Metode ini antara lain dilakukan dengan mengukur tinggi atau diameter pohon menggunakan hagameter dan menggunakan persamaan alometrik untuk mengekstrapolasi biomassa.
c. Pendugaan melalui penginderaan jauh.
Penggunaan teknologi penginderaan jauh umumnya tidak dianjurkan terutama untuk proyek-proyek dengan skala kecil. Kendala yang umumnya adalah karena teknologi ini relatif mahal dan secara teknis membutuhkan keahlian tertentu yang mungkin tidak dimiliki oleh pelaksana proyek. Metode ini juga kurang efektif pada daearah aliran sungai, pedesaan atau wanatani (agroforestry) yang berupa mosaic dari berbagai penggunaan lahan dengan persil berukuran kecil. Hasil pengideraan jauh dengan resolusi sedang mungkin sangat bermanfaat untuk membagi area proyek menjadi kelas-kelas vegetasi yang relative homogen. Hasil pembagian kelas ini menjadi panduan untuk proses survey dan pengambilan data lapangan. Untuk mendapatkan estimasi biomassa dengan tingkat keakuratan yang baik memerlukan hasil pengideraan jauh dengan resolusi yang tinggi, tetapi hal ini akan menjadi metode alternatif dengan biaya yang besar.
d. Pembuatan model
Model digunakan untuk menghitung estimasi biomassa dengan frekuensi dan intensitas pengamatan in situ atau penginderaan jauh yang terbatas. Umumnya, model empiris ini didasarkan pada jaringan dari sample plot yang diukur berulang, yang mempunyai estimasi biomassa yang sudah menyatu atau melalui persamaan allometrik yang mengkonversi volume menjadi biomassa.
Berdasarkan dari hasil praktikum yang didapat oleh kelompok kami, yaitu kelompok 26, di sekitar kampus fakultas biologi, tepatnya sebelah utara expam adalah menggunakan petak 20 x 20 meter, jumlah tumbuhan ada 15, spesies tumbuhan yang dominan adalah mahoni (Swietenia macrophylla), biomassa 6671,54, dan karbon tersimpan 3068,9. Ini menandakan bahwa estimasi karbon di tempat itu cukup besar, karena kemampuan mahoni dalam menyerap karbon antara 45-70 %. Mahoni termasuk pohon besar dengan tinggi pohon dapat mencapai 35 - 40 meter dan diameter dapat mencapai 150 cm. Batang lurus berbentuk silindris dan tidak berbanir. Kulit luar berwarna cokelat kehitaman, beralur dangkal seperti sisik, sedangkan kulit batang berwarna abu-abu dan halus ketika masih muda, berubah menjadi cokelat tua, beralur dan mengelupas setelah tua. Mahoni baru berbunga setelah berumur 7 tahun, mahkota bunganya silindris, kuning kecoklatan, benang sari melekat pada mahkota, kepala sari putih, dan kuning kecoklatan. Pohon mahoni bisa mengurangi polusi udara sekitar 47% – 69% sehingga disebut sebagai pohon pelindung sekaligus filter udara dan daerah tangkapan air. Daun-daunnya bertugas menyerap polutan-polutan di sekitarnya. Sebaliknya, dedaunan itu akan melepaskan oksigen (O2) yang membuat udara di sekitarnya menjadi segar. Ketika hujan turun, tanah dan akar-akar pepohonan itu akan mengikat air yang jatuh, sehingga menjadi cadangan air. Buah mahoni memiliki zat bernama flavonolds dan saponins. Flavonolds sendiri dikenal berguna untuk melancarkan peredaran darah sehingga para penderita penyakit yang menyebabkan tersumbatnya aliran darah disarankan memakai buah ini sebagai obat. Khasiat flavonolds ini juga bisa untuk mengurangi kolesterol, penimbunan lemak pada saluran darah, mengurangi rasa sakit, pendarahan dan lebam, serta bertindak sebagai antioksidan untuk menyingkirkan radikal bebas. Sementara itu, saponins memiliki khasiat sebagai pencegah penyakit sampar, bisa juga untuk mengurangi lemak di badan, membantu meningkatkan sistem kekebalan, mencegah pembekuan darah, serta menguatkan fungsi hati dan memperlambat proses pembekuan darah (Ewusia, 1990). Jika dibandingkan dengan data kelompok 22 dan kelompok 29 yang masing-masing mengamati tumbuhan di sekitar taman depan dan taman belakang kampus, yaitu karbon tersimpannya 10951,23 dan 1615,98. Ini berarti kemampuan terbesar dalam menyimpan karbon terdapat pada tumbuhan yang terletak di taman depan kampus, karena spesies dominannya adalah f, l, dan o (tidak diketahui spesiesnya oleh kelompok 22) yang memiliki kemampuan menyerap karbon yang besar.
.
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Biomassa adalah total berat atau volume organisme dalam suatu area atau volume tertentu. Biomassa juga didefinisikan sebagai total jumlah materi hidup di atas permukaan pada suatu pohon dan dinyatakan dengan satuan ton berat kering per satuan luas.
2. Perbandingan karbon tersimpan antar petak dari masing-masing kelompok yang dibandingkan, yaitu kelompok 22 karbon tersimpannya 10951,23 ; kelompok 26 karbon tersimpannya 3068,9 ; dan kelompok 29 karbon tersimpannya adalah 1615,98.
DAFTAR REFERENSI
Brady, N. C. 1974. The Nature and Properties of Soils. Macmillan, New York.
Brown, S. 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forest. A Primer. FAO. Forestry Paper No. 134. F AO, USA.
Ewusia, J. Y. 1990. Pengantar Ekologi Tropika. Terjemahan oleh Usman Tanuwidjaja. Penerbit ITB. Bandung.
Hairiah, K. SM Sitompul, Meine van Noordwijk and Cheryl Palm, 2001. Methods For Sampling Carbon Stocks Above And Below Ground. ASB Lecture note 4B. ICRAF, Bogor, Indonesia.
Heddy, S., S.B Soemitro, dan S. Soekartomo. 1986. Pengantar Ekologi. Penerbit Rajawali. Jakarta
Indriyanto. 2006. Ekologi Hutan. Penerbit Bumi Aksara. Jakarta
Odum, E. 1993. Dasar-dasar Ekologi. Terjemahan oleh Tjahjono samingan dari buku Fundamentals Ecology. UGM Press. Yogyakarta
Siregar, C.A. 2007. Potensi Serapan Karbon di Taman Nasional Gede Pangrango, Cibodas, Jawa Barat. Info Hutan IV (3): 233-244. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hutan dan Konservasi Alam. Bogor
Soemarwoto, O. 1983. Ekologi Lingkungan Hidup dan Pembangunan. Penerbit Djambatan. Jakarta
Tyas, M. B., Heru, D. R., dan Sukresno. 2008. Kajian Kuantifikasi Kandungan Karbon Pada Hutan Tanaman Jati (Tectona grandis LINN). Balai Penelitian Kehutanan Solo. Solo.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar