Perubahan Iklim
Perubahan iklim (climate changes) merupakan salah satu fenomena alam dimana terjadi perubahan nilai unsur-unsur iklim baik secara alamiah maupun yang dipercepat akibat aktifitas manusia di muka bumi ini.Sejak revolusi industri dimulai hingga sekarang telah menyebabkan terjadinya peningkatan suhu udara global (Nurdin, 2011).
Menurut Hairiah dan Rahayu (2007) perubahan iklim global yang terjadi akhir-akhir ini disebabkan karena terganggunya keseimbangan energi antara bumi dan atmosfir. Keseimbangan tersebut dipengaruhi antara lain oleh peningkatan karbondioksida (CO2), metan (CH4) dan nitrous oksida (N2O) yang lebih dikenal dengan gas rumah kaca (GRK). Saat ini konsentrasi GRK diatmosfir meningkat sebagai akibat adanya pengelolaan lahan yang kurang tepat. Salah satu cara untuk mengatasi perubahan iklim akibat meningkatnya GRK adalah dengan tetap mempertahankan keberadaan hutan, karena hutan mampu menyimpan karbon dalam jumlah yang cukup banyak.
Hutan mengabsorbsi CO2 selama proses fotosintesis dan menyimpan sebagai materi organik dalam biomassa hutan per unit luas merupakan pokok dari produktivitas hutan. Pengukuran produktivitas hutan dalam konteks studi ini relevan dengan pengukuran biomassa. Biomassa hutan menyediakan informasi penting dalam menduga besarnya potensi penyerapan CO2 kurang 50% dari biomassa merupakan karbon.
Keanekaragaman Jenis Tumbuhan
Komposisi dari keanekaragaman jenis tumbuhan bawah sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti cahaya, kelembaban, pH tanah, tutupan tajuk dari pohon di sekitarnya, dan tingkat kompetisi dari masing-masing jenis. Pada komunitas hutan hujan, penetrasi cahaya matahari yang sampai pada lantai hutan umumnya sedikit sekali dikarenakan oleh terhalangnya lapisan-lapisan tajuk pohon yang ada pada hutan tersebut, sehingga tumbuhan bawah yang tumbuh pada dekat permukaan tanah kurang mendapat cahaya, sedangkan cahaya matahari bagi tumbuhan merupakan salah satu faktor yang penting dalam proses perkembangan, pertumbuhan dan reproduksi (Gusmaylina, 1983).
Menurut Brown (1999), bagian terbesar gudang karbon dalam proyek berbasis hutan adalah dalam biomassa hidup, biomassa mati, tanah dan produk kayu. Biomassa hidup mencakup komponen bagian atas dan bagian bawah (akar), pohon, palma, tumbuhan herba (rumput dan tumbuhan bawah), semak dan paku-pakuan. Biomassa mati mencakup serasah halus dan sisa kayu kasar, dan tanah mencakup mineral, lapisan organik dan gambut.
Tumbuhan bawah
Tumbuhan bawah adalah komunitas tanaman yang menyusun stratifikasi bawah dekat permukaan tanah.Jenis-jenis vegetasi ini ada yang bersifat annual, biannual, atau perenial dengan bentuk hidup soliter, berumpun, tegak menjalar atau memanjat.Secara taksonomi vegetasi bawah umumnya anggota dari suku-suku Poceae, Cyperaceae, Araceae, Asteraceae, paku-pakuan dan lain-lain.Vegetasi ini banyak terdapat di tempat-tempat terbuka, tepi jalan, tebing sungai, lantai hutan, lahan pertanian dan perkebunan (Odum, 2003).
Tumbuhan bawah berfungsi sebagai penutup tanah untuk menjaga kelembaban sehingga proses dekomposisi dapat berlangsung lebih cepat, sehingga dapat menyediakan unsur hara untuk tanaman pokok. Siklus hara akan berlangsung sempurna dan guguran daun yang jatuh sebagai serasah akan dikembalikan lagi ke pohon dalam bentuk unsur hara yang sudah diuraikan oleh bakteri (Irwanto, 2007).
Ada 4 bagian karbon (carbon pool) dalam inventarisasi karbon hutan yang diperhitungkan.Keempat bagian karbon tersebut adalah biomassa atas permukaan, biomassa bawah permukaan, bahan organik mati dan karbon organik tanah.Biomassa atas permukaan adalah semua material hidup diatas permukaan (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.Ini dilakukan sebab akar tumbuhan dengan diameter yang lebih kecil dari ketentuan cenderung sulit untuk dibedakan dengan bahan organik tanah dan serasah (Dewi, 2011).
Taman Hutan Raya (TAHURA)
Tahura Bukit Barisan adalah unit pengelolaan yang berintikan kawasan hutan lindung dan kawasan konservasi dengan luas seluruhnya 51.600 Ha.Sebagian besar merupakan hutan lindung berupa hutan alam pegunungan. Hutan Pendidikan USU seluas 1000 Ha merupakan kawasan yang termasuk kedalam kawasan Tahura Bukit Barisan yang merupakan kerjasama antara pihak Universitas Sumatera Utara dan Dinas Kehutanan Provinsi Sumatera Utaraberdasarkan Memorandum of Understanding (MoU) pada tahun 2011 yang
sepenuhnya diserahkan kepada pihak USU yang memiliki batasan-batasan dengan tidak menyebabkan perubahan fungsi hutan ataupun kerusakan hutan.
Hairiah dan Rahayu (2007) menyebutkan bahwa berdasarkan keberadaannya di alam, maka tiga komponen karbon, yaitu biomassa, nekromassa, dan bahan organik tanah dibedakan menjadi 2 kelompok, yaitu :
1. Karbon di atas permukaan tanah meliputi biomassa pohon, biomassa tumbuhan bawah, nekromassa dan serasah
2. Karbon di dalam tanah meliputi biomassa akar dan bahan organik tanah
Kemiringan Lahan
Hutan pendidikan Universitas Sumatera Utara memiliki kelerengan 0 –8%, 8 – 15%, 15 – 25%, 25 – 40% dan >40%.kelerengan dengan luas terbesar di hutan pendidikan Universitas Sumatera Utara adalah pada kelerengan 8 – 15% (curam) seluas 454,94 Ha karena sebagian besar hutan pendidikan Universitas Sumatera Utara adalah daerah berbukit dan luas terendah yaitu pada kelerengan 0 – 8% (datar) yaitu 158,08 Ha. Hutan pendidikan Universitas Sumatera Utara terletak pada ketinggian 891 – 1991 mdpl yang membuat hutan tersebut masuk kedalam kategori hutan dataran tinggi. Letak geografis Hutan Pendidikan USU adalah 3013’LU – 3011’ LU dan 98034’ BT – 98032’ BT, terletak pada jajaran Pegunungan Bukit Barisan yang meliputi dua kabupaten yaitu Kabupaten Deli Serdang dan Kabupaten Karo. Batas-batas Hutan Pendidikan USU antara lain, di sebelah utara berbatasan dengan Desa Doulu dan Desa Bukum, di sebelah timur berbatasan dengan Desa Bukum dan Desa Tanjung Barus, di sebelah Selatan
berbatasan dengan Desa Tanjung Barus dan Desa Barus Julu, serta di sebelah Barat berbatasan dengan Desa Doulu dan Desa Barus Julu (Setiawan, 2012).
Biomassa dan Karbon
Biomassa adalah jumlah total bahan organik hidup yang terdapat dalam tegakan yang dinyatakan dalam berat kering oven dalam ton per unit area. Jumlah biomassa dalam hutan merupakan selisih antara produksi melalui fotosintesis dan konsumsi melalui respirasi.Data dan informasi mengenai biomassa suatu ekosistem dapat menunjukkan tingkat produktivitas ekosistem tersebut.Dari segi ekologi, data, dan biomassa hutan berguna untuk mempelajari aspek fungsional dari suatu ekosistem hutan, seperti produksi primer, siklus hara dan aliran energi. Dari segi manajemen hutan secara praktis, data biomassa hutan sangat penting untuk perencanaan pengusahaan khususnya dalam penetapan tujuan manajemen pengelolaan hutan ( Suhendang, 2002).
Kuantitas biomassa dalam hutan merupakan selisih antara produksi hasil fotosintesis dan konsumsi hasil fotosintesis oleh tanaman.Perubahan kuantitas biomassa dapat terjadi karena aktifitas manusia seperti silvikultur, pemanenan dan degradasi.Perubahan juga dapat terjadi karena suksesi alami, seperti bencana alam (Darussalam, 2011).
Biomassa menunjukkan jumlah potensial karbon yang dapat dilepas ke atmosfer sebagai karbon dioksida ketika hutan ditebang atau dibakar. Sebaliknya, melalui penaksiran dapat dilakukan perhitungan jumlah karbon dioksida yang dapat diikat dari atmosfer dengan cara melakukan rebiosasi atau dengan penanaman (Brown, 1997).
Karbon merupakan salah satu unsur alam yang memiliki lambang “C” dengan nilai atom sebesar 12.Karbon juga salah satu unsur utama pembentuk bahan organik termasuk makhluk hidup.Hampir setengah dari organisme hidup merupakan karbon.Karenanya secara alami karbon banyak tersimpan di bumi (darat dan laut) dari pada atmosfer.Pelepasan karbon hutan ke atmosfer atau disebut emisi, terjadi melalui berbagai mekanisme seperti respirasi makhluk hidup, dekomposisi bahan organik serta pembakaran biomassa. Selain melakukan proses fotosintesis untuk merubah karbon dioksida (CO2) menjadi oksigen (O2), tumbuhan juga melakukan proses respirasi yang melepaskan CO2. Namun proses ini cenderung tidak signifikan karena CO2 yang dilepas masih dapat diserap kembali pada saat proses fotosintesa (Manuri, dkk.2011).
PENDAHULUAN
LatarBelakang
Hutan memiliki fungsi yang sangat penting yaitu menjaga keseimbangan sistem ekologi lingkungan hidup di bumi yang mempertahankan degradasi tanah dan erosi.Hutan sebagai paru-paru dunia menjadi hal yang sangat perlu untuk dijaga seperti keberadaan hutan yang sampai saat ini masih rawan pengrusakan dan penebangan liar yang sangat banyak terjadi di Indonesia dan sering menjadi objek pemerintahan untuk memperbaiki kondisi hutan demi kepentingan banyak orang dan sebagai penyerapan dan penyimpanan CO2 di atmosfer.
Dalam buku Departemen Kehutanan RI (2007) terdapat pernyataan yang menyatakan bahwa beberapa aktivitas manusia menyebabkan konsentrasi gas rumah kaca (GRK) semakin meningkat dan menyebabkan suhu permukaan bumi semakin panas sehingga terjadilah perubahan iklim (global warming). Emisi dari kendaraan bermotor dan aktivitas industri yang menggunakan bahan bakar fosil sumber utama karbon dioksida (CO2). Gas ini merupakan salah satu GRK yang memiliki pengaruh sangat besar terhadap terjadinya perubahan iklim .
Tumbuhan bawah merupakan vegetasi yang menempati lapisan bawah suatu komunitas pohon. Komunitas pohon tersebut dapat berupa hutan alam, hutan tanaman atau suatu bidang kehutanan yang lain. Tumbuhan bawah dapat menimbulkan kerugian, tetapi ada pula manfaatnya. Tumbuhan bawah mempunyai kemampuan menahan aliran permukaan sehingga tingkat erosi akan lebih rendah. Tumbuhan bawah menyediakan bahan organik, sehingga menciptakan iklim mikro yang baik bagi serangga pengurai (Setiadi, 1984).
Tumbuhan bawah yang ada di hutan terdapat pada kelerengan yang berbeda-beda. Kasmayusuf (2012) menyatakan bahwa lereng adalah kenampakan permukaan alam disebabkan adanya beda tinggi apabila beda tinggi kedua tersebut dibandingkan dengan jarak datar sehingga akan diperoleh besarnya kelerengan. Terdapat beberapa kelas kemiringan lereng, yaitu:
a. Kelas I = <8% b. Kelas II = 8-15% c. Kelas III = > 15-25% d. Kelas IV = > 25-45% e. Kelas V = > 45%
Biomassa hutan sangat relevan dengan isu perubahan iklim.Biomassa hutan berperan penting dalam siklus biogeokimia terutama dalam siklus karbon.Keseluruhan karbon hutan, sekitar 50% diantaranya tersimpan dalam vegetasi hutan. Tumbuhan akan mengurangi karbon (CO2) di atmosfer melalui proses fotosintesis dan menyimpannya dalam jaringan tumbuhan. Sampai waktunya karbon tersebut tersikluskan kembali ke atmosfer, karbon tersebut akan menempati salah satu dari sejumlah kantong karbon (Sutaryo, 2009).
Jumlah cadangan karbon antar lahan berbeda-beda, tergantung pada keanekaragaman dan kerapatan tumbuhan yang ada, jenis tanahnya serta cara pengelolaannya. Penyimpanan karbon pada suatu lahan menjadi lebih besar bila kondisi kesuburan tanahnya baik, karena biomassa pohon meningkat dengan kata lain cadangan karbon diatas tanah (biomassa tanaman) ditentukan oleh besarnya cadangan karbon didalam tanah (bahan organik tanah) (Hairiah, et al 2011).
Pendugaan cadangan karbon tumbuhan bawah di Sumatera Utara adalah paradigma yang masih sedikit, sehingga dalam hal ini teknik dan penilaian informasi kandungan karbon perlu dimiliki.Oleh sebab itu, diperlukan penelitian mengenai pendugaan cadangan karbon sehingga menghasilkan informasi C-stok dan berapa besar jumlah C ton/ha yang tersimpan pada tumbuhan bawah di wilayah Taman Hutan Rakyat (TAHURA) Tongkoh, Berastagi.Oleh karena itu dilakukan penelitian dalam menduga cadangan karbon tumbuhan bawah di Taman Hutan Raya (TAHURA).
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui potensi karbon yang tersimpan pada tingkat tumbuhan bawah di Taman Hutan Raya (TAHURA) Bukit Barisan Kabupaten Karo Provinsi Sumatera Utara.
2. Untuk mengetahui pengaruh kemiringan lahan terhadap besar atau kecilnya cadangan karbon pada tumbuhan bawah di Taman Hutan Raya (TAHURA) Bukit Barisan Kabupaten Karo Provinsi Sumatera Utara.
Hipotesis Penelitian
Ada perbedaan kandungan karbon tumbuhan bawah pada kemiringan lapangan yang berbeda.
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian adalah sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan untuk perbaikan dan pengembangan Taman Hutan Raya (TAHURA) Bukit Barisan Kabupaten Karo Provinsi Sumatera Utara.
ABSTRAK
Sartika EC Siallagan (101201149). Pendugaan cadangan karbon tumbuhan bawah pada kemiringan lahan yang berbeda di hutan pendidikan Universitas Sumatera Utara. Dibimbing oleh Dr. Muhdi, S.Hut., M.Si. dan Dr. Diana Sofia Hanafiah, S.P., M.P.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi karbon yang tersimpan pada tingkat tumbuhan bawah dan untuk mengetahui pengaruh kemiringan lahan terhadap besar atau kecilnya cadangan karbon pada tumbuhan bawah di Taman Hutan Raya (TAHURA) Bukit Barisan, Kabupaten Karo, Provinsi Sumatera Utara. Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2015. Pengumpulan data dilakukan dengan metode jalur yaitu metode purpose sampling with random start. Ukuran plot 20m x 20m sebanyak 6 plot dengan 3 plot di daerah landai dan 3 plot di daerah curam. Pengambilan data dilakukan dengan metode destructive. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ditemukan 14 jenis tumbuhan bawah pada daerah landai dan 12 jenis tumbuhan bawah pada daerah curam. Potensi karbon yang terdapat di daerah landai yaitu sebesar 93,09 kg/ha dan potensi karbon yang terdapat di daerah curam yaitu sebesar 83,84 kg/ha. Karbon pada daerah landai lebih besar daripada daerah curam.
Kata Kunci : karbon tumbuhan bawah, daerah landai, daerah curam, hutan pendidikan Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Sartika EC Siallagan (101201149). Estimation of carbon stocks in vegetation under different slope in education forest University of North Sumatera. Supervised by Dr. Muhdi, S. Hut. M.Si. and Dr. Diana Sofia Hanafiah, S.P., M.P.
The purpose of this study was to determine the potential of carbon stored at the plant level down and to determine the effect of slope on a large or small carbon stocks in undergrowth in the forest park (TAHURA) Bukit Barisan, Karo District, Province of North Sumatera. The experiment was conducted in April 2015. The data collection was conducted by the path that the method purpose sampling with random start. Plot size is 20m 20m as 6 plots with 3 plots in area ramps and 3 plots in steep terrain. Data were collected by destructive methods. The results showed that 14 species are found under the sloping area and 12 species of lower plants on steep terrain. Potential carbon found in the sloping area that is equal to 93,09 kg/ha and the potential of the carbon contained in the steep terrain that is equal to 83,84 kg/ha. The carbon in the sloping area is larger than in the steep terrain.
Keywords : carbon undergrowth, sloping area, steep area, education forest University of North Sumatera.