The Brazilian National Institute of Space Research (INPE) mengembangkan dan menerapkan sistem pemantauan dan pelaporan penutupan hutan Amazon melalui analisis citra, dan mempublikasikan laju deforestasi tahunan hutan Amazon. INPE mengoperasikan tiga sistem berbasis penginderaan jauh yang independen namun saling melengkapi (PRODES, DETER dan DEGRAD) untuk memantau deforestasi dan degradasi hutan secara wall-to-wall di hutan Amazon.
PRODES, the Legal Amazon Deforestation Monitoring Program, telah memantau dan melaporkan deforestasi di Amazon secara tahunan sejak tahun 1988. PRODES menggunakan data satelit Landsat TM, CBERS Brasil-Cina dan DMC resolusi relatif tinggi (20 sampai 30 meter), untuk memetakan area yang terdeforestasi yang luasnya lebih besar dari 6,25 ha. PRODES hanya memetakan wilayah di mana hutan primer telah benar-benar ditebang habis. PRODES menggunakan data multi-sensor untuk meminimalkan tutupan awan dan mendapatkan cakupan yang lengkap.
72
DETER, the Real Time Deforestation Detection System, dibangun pada tahun 2004 untuk memberikan repon yang lebih cepat. DETER menggunakan citra resolusi 250 m dari MODIS NASA, peta dan sensor CBERS untuk memetakan luas deforestasi secara progresif (lebih dari 25 ha) setiap
2 mingguan. Meskipun demikian, karena adanya tutupan awan, tidak semua deforestasi lebih
besar dari 25 ha dapat dideteksi setiap bulannya.
DEGRAD dimulai tahun 2008 untuk memetakan degradasi atau area yang mengalami proses degradasi dengan menggunakan resolusi yang lebih tinggi daripada DETER. DEGRAD menggunankan Landsat dan citra CBERS yang sama dengan PRODES, dan meregister removal pohon secara parsial karena kebakaran dan logging di area yang lebih luas dari 6.25 ha dan
melaporkannya secara tahunan.
Sistem DETEX sekarang mulai dikembangkan oleh INPE dan Brazilian Forest Service untuk memonitor dan mengontrol selective logging di area konsesi hutan dengan menggunakan citra yang sama seperti yang digunakan PRODES. Sistem ini digunakan untuk mengecek apakah intensitas dan frequensi logging sudah memenuhi Sustainable Management Plan dan apakah terjadi illegal logging. Untuk dapat menggunakan DETEX dalam skala operasional, diperlukan inventarisasi hutan yang lengkap. Data inventarisasi hutan memberikan referensi mengenai biomassa dan karbon pada semua tipe hutan dan diupdate setiap 5 tahun. Perhitungan emisi didasarkan pada laju deforestasi tahunan (misal dari PRODES) dikalikan dengan jumlah karbon yang tersimpan dalam biomassa hutan di atas tanah dalam satuan hektar.
Australia
Australia membangun Sistem Perhitungan Karbon Nasional (National Carbon Accounting System = NCAS) sejak tahun 1998. NCAS dibangun berdasarkan analisis data spasial secara wall-to-wall yang mencakup data time series yang panjang sejak tahun 1970. Semua data emisi dihitung berdasarkan sistem berbasis proses (Tier 3) yang mengintegrasikan semua kategori pelaporan dan tujuan untuk mencapai konsistensi di semua sektor tanpa ada overlap. NCAS terus dikembangkan selama beberapa fase mengikuti persyaratan pelaporan untuk kegiatan LULUCF yang disepakati UNFCCC dan Protokol Kyoto.
NCAS Australia didesain untuk dapat menduga cadangan karbon dan emisi gas rumah kaca pada level nasional, sub-nasional dan proyek. Kegiatan pengelolaan lahan (pengelolaan hutan dan pertanian) dimodelkan. Emisi diduga berdasarkan pemodelan proses ekosistem FULLCAM yang mengintegrasikan:
1. Ribuan citra satelit (Landsat) untuk memonitor penggunaan lahan dan perubahan penggunaan lahan di seluruh Australia sejak tahun 1972 dan diperbaharui setiap tahunnya,
73
2. Peta informasi iklim bulanan (seperti curah hujan, suhu dan kelembaban), 3. Peta tipe tanah dan karbon tanah, dan
4. Database yang berisi informasi jenis pohon/tanaman, pengelolaan lahan, dan perubahan manajemen lahan sepanjang waktu.
Australia telah menyusun protokol untuk pengambilan sampel biomassa pohon (atas dan bawah permukaan tanah) dan biomassa tegakan, kerapatan kayu, tanah dan serasah untuk penyusunan dan kalibrasi model. Data satelit Landsat time-series yang terdiri dari 18 Coverages nasional digunakan untuk memetakan perubahan tutupan hutan antara tahun 1972 dan 2009 (diperbarui setiap tahun). Program verifikasi nasional digunakan untuk memperoleh dan menguji spesifikasi yang konsisten dan kuat secara nasional, serta berbiaya rendah. Spesifikasi ini menggambarkan pendekatan dan standar untuk setiap langkah pengolahan, termasuk urutan pengecekan jaminan kualitas pada setiap tahap pengolahan. Perbaikan independen yang terus-menerus dan program verifikasi telah dikembangkan dan diterapkan. Dua kajian yang melibatkan ahli independen juga telah selesai. Data dapat digunakan dan diakses secara luas dan bebas dalam komunitas peneliti. Produk tambahan (selain deforestasi) yang berasal dari analisis data arsip yang meliputi hutan tanaman, vegetasi non-hutan berkayu yang jarang, panenan di hutan primer yang dikelola dan kerapatan penutupan tajuk vegetasi berkayu.
NCAS juga dilengkapi dengan prototipe Toolbox Perhitungan Karbon Nasional (NCAT) yang memungkinkan pengelola lahan untuk melacak emisi dan serapan gas rumah kaca di lokasi tertentu berdasarkan kegiatan manajemen khusus mereka, seperti pembangunan dan pemanenan hutan, pengolahan tanah, manajemen kebakaran dan aplikasi pupuk. Dugaan yang dihasilkan dari NCAT pada level lokasi konsisten dengan NCAS di level nasional karena keduanya menggunakan system pemodelan dan data yang sama (FullCAM). Pengguna dapat mengakses data perhitungan karbon untuk berbagai jenis dan sistem pengelolaan lahan.
Model-model dalam NCAS dapat mengukur karbon pada level yang berbeda (level nasional, sub-nasional, unit pengelolaan hutan, tegakan dan proyek) dan menghubungkan aktivitas penggunaan lahan secara langsung dengan emisi. Tool NCAT dapat digunakan secara langsung oleh pengelola lahan untuk melacak emisi dan serapan GRK pada lokasi yang spesifik berdasarkan aktivitas pengelolaan yang spesifik. Dugaan yang dihasilkan pada level site konsisten dengan dugaan pada level nasional karena keduanya menggunakan sistem pemodelan dan data yang sama.
India
India sudah melaksanakan sistem pemantauan penutupan hutan dan inventarisasi hutan nasional sejak tahun 1987, dan sudah melaksanakan pemetaan tipologi hutan serta pelaporan emisi karbon berbasis hutan. Penutupan hutan diklasifikasikan menjadi 3 kelas kerapatan: (1) hutan sangat rapat (> 70% penutupan hutan), hutan berkerapatan sedang (40-70%) dan hutan terbuka
(10-74
40%). Klasifikasi tidak membedakan antara hutan alam dan tanaman, dan tidak mencakup status kepemilikan atau penggunaan lahan.
Analisis perubahan penutupan hutan dilakukan dengan menggunakan sensor Landsat (1987-1993), dan kemudian sensor IRS dengan resolusi 23m x 23m. Pemetaan awal dilakukan melalui interpretasi visual tetapi selanjutnya dengan digital. Peta dan laporan mengenai kondisi hutan dipublikasikan setiap 2 tahun. Informasi ini telah digunakan untuk perencanaan dan pengelolaan hutan, penegakan hukum, penyusunan kebijakan, peningkatan kesadaraan publik dan pelaporan ke dunia internasional.
Sejak 2002, inventarisasi kawasan hutan nasional dan pohon-pohon di luar kawasan hutan dilakukan secara sistematik dengan melakukan stratifikasi menjadi 14 zona. Sampling dilakukan pada plot-plot contoh yang diambil secara random (sekitar 4000 plot temporer disampel setiap tahun). Informasi yang dikumpulkan meliputi vegetasi, status permudaan, keragaman hayati, karbon tanah, dugaan stok tegakan, serta parameter lain.
India juga sudah membuat Sistem Database Inventarisasi Hutan Nasional elektronik yang dipersiapkan untuk pemasukan, pengolahan dan pelaporan data. Modul pemasukan data telah diinstall di semua kantor wilayah. Inventarisasi lapangan dan pemasukan data dilakukan oleh kantor wilayah tetapi pemeriksaan dan pengolahan data dilakukan di kantor pusat.
Sejak tahun 2004, India memiliki sistem deteksi kebakaran hutan nasional (mendekati real-time) dengan menggunakan data MODIS. Informasi lokasi hotspot difax atau diemail ke kantor Kementerian sebagai kontrol. Informasi hotspot juga dipostingkan di website FSI dan dapat diunduh menurut tanggal dan lokasi (provinsi dan kabupaten).
Klasifikasi tipe hutan dimulai pada tahun 2009. Analisis overlay peta tipe hutan (200 kelas) dengan peta penutupan hutan 2 tahunan (tiga kerapatan tutupan canopi) menghasilkan 600 strata tipe hutan dan kerapatan kanopi yang homogen. Dengan menggunakana data inventarisasi (biomassa dan tanah) dan faktor expansi biomassa yang dikembangkan, perubahan karbon hutan dapat diduga dari level distrik sampai ke level nasional bersamaan dengan pemetaan penutupan hutan 2 tahunan. Pemantauan penutupan hutan ini memenui persyaratan IPCC GPG Tier 3.
Sistem yang dikembangkan oleh India ini nampaknya cukup lengkap, komparabel, konsisten dan cost-effective. Hal ini akan sangat membantu untuk memiliki informasi dan metodologi online untuk dapat dilihat dan diverifikasi oleh publik. Deforestasi dan reforestasi dimonitor secara periodik menggunakan sumberdaya yang tersedia – sensor satelit milik sendiri, infrastruktur, dan tenaga yang memiliki keahlian di remote sensing dan inventarisasi lapangan. Degradasi hutan tidak dimonitor. Sistem tidak termasuk informasi penggunaan lahan dan kepemilikan yang penting untuk pemantauan REDD+, dan tidak ada verifikasi proses dan hasil yang independen.
75 Norwegia
Norwegia menempatkan National Forest Inventory (NFI) menjadi alat monitoring untuk pencapaian standar pengelolaan hutan lestari. Norwegia merupakan salah satu negara pertama di dunia yang menerapkan NFI (sejak tahun 1919). Pada saat mulai dilakukan, kondisi hutan di Norwegia mengalami kerusakan yang cukup parah karena eksploitasi kayu berlebih dan program NFI dilakukan untuk memastikan bahwa program perbaikan hutan secara nasional berjalan dan mampu dimonitor. Siklus monitoring pada awalnya sekitar 10 tahun dan mulai tahun 1980 diperpendek menjadi 5 tahun. Hingga saat ini telah mencapai 10 siklus: (1) 1919 – 1930, (2) 1937 – 1956, (3) 1957 – 1964, (4) 1964 – 1976, (5) 1980 – 1986, (6) 1986 – 1993, (7) 1994 – 1998, (8) 2000 – 2004, (9) 2005 – 2009, dan (10) 2010 – 2015.
Desain National Forest Inventory (NFI) Norwegia meliputi 11,000 plot permanen dengan jarak interval 3×3 km. Penetapan posisi dilakukan dengan GPS meskipun dalam pelaporan informasi posisi ini dirahasiakan.
Selain dengan cara pengukuran plot permanen di lapangan, monitoring skala nasional menggunakan citra satelit Landsat dilakukan guna melengkapi kegiatan NFI, dimana metode pengitungan menggunakan algoritma kNN (k-nearest neighbour) digunakan untuk melengkapi cara penghitungan biomassa secara nasional. Beberapa pendekatan remote sensing resolusi lebih tinggi berbasis foto udara, InSAR dan LiDAR juga dikembangkan untuk monitoring biomassa skala luas.
Dengan luas total kawasan hutan 123,840 km2, hasil NFI menunjukkan total stok biomassa sebesar 823 juta m3 dengan penambahan sekitar 125 juta m3 selama 10 tahun terakhir. Informasi mengenai penambahan stok biomassa ini selain menunjukkan bahwa program perbaikan pengelolaan hutan secara nasional berhasil, juga menunjukkan bahwa program NFI telah mampu secara meyakinkan memantau dinamika biomassa, terutama penambahan biomassa yang terjadi.
United States
Penghitungan karbon nasional untuk sektor AFOLU di Amerika Serikat mengacu pada panduan IPCC (2006) yang dikumpulkan melalui ketiga program berikut:
1. Forest Inventory and Analysis (FIA) yaitu NFI yang dilakukan oleh USDA-Forest Service. Data yang dihasilkan adalah data resmi untuk area kawasan hutan dan pengelolaan. Sampling dilakukan secara berjenjang dengan bantual citra satelit maupun foto udara untuk membuat 2 kategori: hutan dan non-hutan serta pengumpulan data lapangan pada penggunaan lahan hutan. Data-data ini digunakan untuk mengestimasi perubahan C-stock pada kawasan hutan. Masing-masing plot diukur kembali setiap 5 tahun
76
2. Natural Resources Inventory (NRI) yang dilakukan oleh USDA-Natural Resource Conservation Service menghasilkan data resmi pada semua penggunaan lahan di kawasan non-hutan yang tidak dimiliki negara. Rancangan sampling NRI adalah bertahap berdasarkan batas administrasi, kemudian dipilih tiga titik secara acak pada unit 64.75 ha. NRI memakai data penginderaan jauh dan data lapangan untuk memperoleh informasi mengenai penggunaan dan pengelolaan lahan, terutama untuk lahan pertanian dan padang rumput. Data ini digunakan sebagai data dasar untuk menghitung perubahan stok karbon pada lahan pertanian. Survei NRI dilakukan setiap 5 tahun sekali di masa lampau dan saat ini menjadi kegiatan tahunan.
3. National Land Cover Dataset (NLCD) yang dilakukan oleh United States Geological Survey (USGS) menghasilkan database tambahan untuk mengisi kesenjangan data pada penggunan lahan pada lahan pemerintah yang belum dicakup oleh database NRI dan FIA. Skema klasifikasi tutupan lahan NLCD (21 kelas) sudah diterapkan untuk pemetaan tahun 1992 dan 2001 untuk merepresantasikan penggunaan lahan dan perubahan penggunaan lahan. Citra yang digunakan adalah Citra Landsat. Kategori tutupan lahan bisa diagregasikan ke dalam kategori penggunaan lahan IPCC. NLCD hanya merupakan sumber data tutupan lahan dan tidak memberikan informasi mengenai kondisi lokal, tipe crop, dan pengelolaan untuk mengestimasi perubahan C-stock pada lahan-lahan tersebut.
Estimasi stok dan flux dari ekosistem hutan diestimasi menggunakan metode stock-difference untuk kelima carbon pools sesuai panduan IPCC. Semua estimasi didasarkan pada data yang dikumpulkan dari plot sampel permanen di AS maupun pemodelan. Digunakan kombinasi tiers seperti yang tertera di IPCC (2006) untuk mengestimasi stok dan flux:
1. C stock dari biomassa memenuhi Tier 3 dan berasal dari data individual pohon yang merupakan bagian inventarisasi hutan.
2. C pool dari necromass dan pada tanah memenuhi Tier 2, dan berdasarkan pada pemodelan empiris maupun proses yang didasari oleh data inventarisasi. Semua faktor konversi karbon adalah region-specific yang kemudian dikelaskan sesuai dengan tipe hutan pada masing-masing region.
Program FIA sudah melakukan survey kehutanan secara konsisten berdasarkan sampling secara statistik pada hampir semua kawasan hutan, sejak tahun 1952. Tujuan utama dari program FIA adalah untuk mengestimasi luasan, volume stok yang tumbuh, output dari hasil kayu dan faktor pemakaian. Berbagai QA/QC dari program FIA mencakup: kalibrasi diantara team lapangan, survei berulang untuk beberapa plot, pengecekan sistematik pada data yang tercatat. Protokol sampling,
77
ringkasan data dan database inventarisasi tersedia untuk diunduh dari USDA Forest Service website1.