DAFTAR PUSTAKA
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Penyerapan Karbondioksida (CO 2 ) oleh Pohon
Menurut World Bank's Environment Department (1998) pohon mengurangi kadar karbondioksida (CO2) di atomosfir dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi karbon. Fotosintesis adalah proses kimia pada pohon dengan menggunakan energi matahari untuk mengubah nutrisi
menjadi karbohidrat (Gorte, 2009). Fotosintesis dipengaruhi oleh cahaya, suhu, konsentrasi CO2, ketersediaan air dan nutrisi. Proses fotosintesis terjadi melalui dua tahap. Tahap pertama yaitu tahap foto atau biasa disebut reaksi terang. Pada reaksi ini terjadi penggunaan energi matahari untuk membuat ATP dan NADPH. Reaksi ini terjadi di bagian granum. Tahap kedua yaitu proses sintesis atau biasa disebut dengan siklus calvin. Proses ini terjadi di bagian stroma. Pada siklus calvin ini terjadi pembuatan gula yang diubah dari CO2 dengan bantuan ATP dan NADPH yang telah terbentuk pada reaksi terang. Persamaan reaksi tersebut yaitu :
C
6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O
Persamaan tersebut menandakan bahwa dengan menghitung karbohidrat (C6H12O6) yang dihasilkan sama dengan menghitung banyaknya karbondioksida (CO2) yang masuk melalui stomata. Hal ini berarti mengukur jumlah karbon (C) yang diserap oleh pohon dapat menggambarkan seberapa banyak CO2 di atmosfir yang diserap oleh tanaman. Penyerapan karbon sendiri adalah proses pengikatan CO2 di atmosfer oleh tanaman berklorofil melalui fotosintesis kemudian menyimpannya dalam bentuk biomassa di berbagai bagian tanaman (CIFOR, 2010). Pacala dan Socolow (2004) menyatakan bahwa ada dua jenis utama penyerapan CO2 yaitu :
1. Terestrial (biologis), yaitu menangkap CO2 dari atmosfir kemudian menyimpannya dalam bentuk karbon (C) pada bagian batang, akar dan di dalam tanah. Penyerapan terestrial ini tidak menyimpan CO2 sebagai gas tetapi menyimpan karbon (C) dari CO2.
2. Geologi, yaitu penyerapan CO2 antropogenik sebelum dilepaskan ke atmosfir dan menyimpan CO2 sebagai gas di dalam tanah dalam jangka waktu yang lama.
Pohon juga mengeluarkan CO2 pada saat respirasi. Pada proses tersebut terjadi penguraian glukosa menjadi CO2 dan bahan organik lainnya yang melibatkan glikolisis, siklus krebs dan transport elektron. Pohon mengakumulasi karbondioksida (CO2) pada batang sekitar 62 %, pada ranting sekitar 26 %, pada kulit kayu sekitar 10 % dan pada daun sekitar 2 % (Huy et al, 2008) disitasi (Tagupa, et al 2010). Sekitar setengah berat kering biomassa pohon adalah
karbon. Satu ton karbon (C) setara dengan 3,67 ton karbondioksida (CO2) (Johnson dan Coburn, 2010), U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks (2004) menyatakan bahwa satu ton serapan karbon (C) setara dengan 3,66 ton serapan karbondioksida (CO2).
Pohon di hutan mampu menyerap karbon (C) secara maksimal antara umur 20-30 tahun, setelah lebih dari umur tersebut produktivitas serapannya menurun dan setelah melewati umur tersebut apabila tidak diganti dengan pohon yang baru maka pohon tersebut ketika umurnya sudah 80 hingga 100 tahun tidak akan mampu lagi menyerap karbon (Johnson dan Coburn, 2010). Miller (2011) juga menyatakan bahwa rata-rata masa pertumbuhan pohon mencapai puncaknya pada umur 10-30 tahun. Pada umur tersebut proses serapan karbon juga telah pada puncaknya. Setelah melewati umur tersebut pohon tidak lagi aktif dalam proses penyerapan karbon yang baru, tetapi karbon yang ditangkap seluruhnya akan disimpan hingga umur 100 tahun. Umur serapan dan simpanan karbon ini dapat dilihat pada Gambar 2.
Hal ini juga didukung oleh penelitian yang dilakukan Sales et. al (2011) yang menunjukkan bahwa penyerapan karbon dari pohon jati putih (Gmelina
Sumber : Miller (2011) Umur (Tahun) Nilai (ton ) Umur (Tahun) Nilai (ton ) Serapan Karbon Simpanan Karbon
arborea) mencapai puncaknya ketika umur 6 tahun dan mulai menurun pada umur 7 tahun. Sedangkan untuk simpanan karbonnya terus meningkat mulai dari umur 1 tahun. Lebih jelasnya lihat Tabel 7.
Nama Pohon Umur Simpanan Karbon (ton/ha) Serapan Karbon (ton/ha) Gmelina arborea 1 0,98 0,98 2 6,65 3,33 3 16,28 5,43 4 26,91 6,73 5 36,54 7,31 6 44,34 7,39 7 50,28 7,18 8 54,62 6,83 9 57,72 6,41 10 59,89 5,99 11 61,39 5,58 12 62,42 5,2 13 63,13 4,86 14 63,61 4,54 15 63,94 4,26 Tabel 7. Simpanan dan Serapan Karbon Pohon Jati Putih (Gmelina arborea)
Sementara itu untuk pohon mahoni (Swietenia macrophylla) penyerapan karbon mencapai puncaknya ketika umurnya 14 tahun, setelah memasuki umur 15 tahun serapannya semakin menurun. Sementara itu potensi untuk simpanan karbonnya sama seperti pohon jati putih (Gmelina arborea) terus meningkat mulai dari umur 1 tahun. Lebih jelasnya lihat Tabel 8.
Sumber : Sales et al. (2011)
Tabel 8. Simpanan dan Serapan Karbon Pohon Mahoni (Swietenia macrophylla) Nama Pohon Umur Simpanan Karbon
(ton/ha) Serapan Karbon (ton/ha) Swietenia macrophylla 1 0,00 0,00 2 0,01 0,01 3 0,26 0,09 4 1,80 0,45 5 6,37 1,27 6 15,24 2,54 7 28,27 4,04 8 44,18 5,52 9 61,26 6,81 10 77,98 7,80 11 93,30 8,48 12 106,00 8,89 13 117,95 9,07 14 127,20 9,09 15 134,64 8,98 Sumber : Sales et al. (2011)
2.4.CITYgreen 5.0
Menurut Nugroho (2011) CITYgreen merupakan suatu piranti perencanaan dari GIS untuk kawasan regional, lokal dan analisis lanskap berbasis daerah aliran sungai. Piranti ini menganalisis fungsi lingkungan dan nilai ekonomi dari pepohonan dan perhutanan terutama di daerah perkotaan. Perangkat perencanaan lingkungan ini dapat digunakan pada peta klasifikasi penutupan lahan berupa foto udara kawasan. Piranti ini menggunakan data yang telah tersedia berkaitan dengan tanah dan kemiringan lahan, zona hujan regional dan intensitas curah hujan yang telah tersedia dalam sistem piranti ini.
CITYgreen menghitung peranan ruang terbuka hijau dalam menyerap dan
menyimpan karbon di udara berdasarkan data atribut pohon pada citra satelit, area studi, presentase penutupan tajuk dan tipe distribusi pohon (American Forest, 2002).
CITYgreen mempunyai manfaat untuk menganalisis beberapa hal diantaranya :
1. Limpasan Permukaan
CITYgreen mampu menghitung besar volume air dari limpasan permukaan yang akan datang akibat penutupan lahan berdasarkan data curah hujan dalam kurun waktu 2 tahun 24 jam hari hujan. Permukaan kedap air yang menghasilkan banjir dengan level tinggi akan bisa dianalisis oleh CITYgreen.
2. Pereduksi Polutan Udara
Kemampuan CITYgreen dapat menghitung kapasitas reduksi polutan oleh kanopi pohon yang berguna dalam melaporkan kuantitas tahunan dari polutan yang tereduksi dan nilai manfaat ekonomi yang berkaitan dengan usaha reduksi tersebut.
3. Penyimpanan dan Penyerapan Karbon
Dalam hal ini CITYgreen dapat menghitung jumlah karbon yang diserap oleh pohon yang disajikan dalam peta penutupan lahan dan menghitung kuantitas tahunan dari karbon yang direduksi oleh pohon. Metode dasar yang digunakan CITYgreen dalam menghitung serapan karbon (C) yaitu berdasarkan perhitungan Rowntree dan Nowak (1991). Cara perhitungan tersebut yaitu :
Serapan karbon : Luas area studi (acres) * Besarnya presentase tutupan kanopi pohon * Nilai pengali serapan karbon
Nilai pengali serapan karbon (C) tersebut berdasarkan tipe distribusi umur pohon yang ada pada tapak. Tipe distribusi umur pohon tersebut tercantum pada Tabel 9.
Tabel 9. Nilai Pengali Serapan Karbon dari Masing-masing Tipe
Tipe Distribusi Nilai Pengali Serapan Karbon Tipe 1 (Pohon berumur muda) 0,00727
Tipe 2 (Pohon berumur sedang) 0,00077 Tipe 3 (Pohon berumur tua) 0,00153 Tipe Distribusi Rata-rata 0,00335 Sumber : Rowntree dan Nowak (1991)
4. Konservasi Energi dan Pencegahan Emisi Karbon
Dalam hal ini CITYgreen juga dapat memperkirakan nilai ekonomis dalam satuan dolar dari keuntungan bayangan langsung pada pohon. Analisis dari CITYgreen’s Cool Roof juga berguna dalam menghitung seberapa besar biaya pendinginan dari warna atap bangunan dan material pendingin lainnya. Hal tersebut merujuk pada penelitian yang dilakukan oleh USDA Forest Service dan pihak lainnya yang menunjukkan bahwa pohon yang ditanam secara tepat dapat menaungi rumah-rumah sehingga secara signifikan dapat menurunkan penggunaan dari pendingin udara (Air Conditioner).
5. Pemodelan Pertumbuhan atau Skenario Alternatif
Tampilan ini dimulai dengan peta tutupan lahan yang menjadi objek. Dampak akibat perubahan fungsi tutupan lahan dapat dihitung sebelum perubahan itu terjadi. Hal ini juga berguna untuk melihat bagaimana tutupan lahan itu dapat berubah setiap tahunnya, dengan membandingkan peta tutupan lahan dari awal periode atau sekitar 10 hingga 20 tahun lalu yang lalu.
3. METODOLOGI