TESIS
SIMPANAN KARBON PADANG LAMUN
DI KAWASAN PANTAI SANUR, KOTA DENPASAR
YOGA IBNU GRAHA
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
TESIS
SIMPANAN KARBON PADANG LAMUN
DI KAWASAN PANTAI SANUR, KOTA DENPASAR
YOGA IBNU GRAHA NIM 1291261022
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU LINGKUNGAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
ii
SIMPANAN KARBON PADANG LAMUN
DI KAWASAN PANTAI SANUR, KOTA DENPASAR
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister
pada Program Magister, Program Studi Ilmu Lingkungan, Program Pascasarjana Universitas Udayana
YOGA IBNU GRAHA NIM 1291261022
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU LINGKUNGAN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
iii
Lembar Pengesahan
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 9 JULI 2015
Pembimbing I, Pembimbing II,
Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS, PhD.
NIP. 196007281986091001
I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si, M.Si, PhD.
NIP. 198305112010121006
Mengetahui,
Ketua Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Udayana,
Direktur
Program Pascasarjana Universitas Udayana,
Prof. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, MS.
NIP. 196703031994031002
Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K).
iv
PENETAPAN PANITIA PENGUJI
Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 24 Juni 2014
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No: 1854/UN.14.4/HK/2015,
Tanggal 18 Juni 2015
Ketua : Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS, PhD.
Anggota :
1. I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si, M.Si, PhD. 2. Prof. Dr. Ir. I Wayan Suarna, MS.
v
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Yoga Ibnu Graha NIM : 1291261022
Program Studi : Magister Ilmu Lingkungan
Judul Tesis : Simpanan Karbon Padang Lamun Di Kawasan Pantai Sanur, Kota Denpasar
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat.
Apabila dikemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai Peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-Undangan yang berlaku.
Denpasar, 9 Juli 2015 Hormat Saya,
Yoga Ibnu Graha NIM 1291261022
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa karena berkat rahmat dan hidayah-Nya maka tesis ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Arthana, MS, PhD selaku pembimbing I yang telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran selama penyelesaian tesis ini.
2. Bapak I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si, M.Si, PhD selaku pembimbing II yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. I Wayan Suarna, MS selaku penguji yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan dan koreksi sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini.
4. Ibu Dr. Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc selaku pembahas yang dengan penuh perhatian, kesabaran dan ketelitian dalam mengkoreksi dan memberikan masukan, saran sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini.
5. Prof. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, MS selaku Ketua Program Studi Magister Ilmu Lingkungan (PSMIL) Program Pascasarjana Universitas Udayana atas izin yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan program magister serta dorongan agar menyelesaikan tesis. 6. Kepala Balai Pengelolaan Sumber Daya Pesisir Denpasar ( Bapak Ir.
Ikram Sangadji, M.Si) beserta para Kepala Seksi yang telah memberikan izin kepada penulis untuk dapat melanjutkan sekolah ke jenjang magister.
vii
7. Terima kasih pula penulis ucapkan kepada Dosen-Dosen pengajar di PSMIL yang telah memberikan ilmu pengetahuan pada saat perkuliahan. 8. Pegawai Sekretariat PSMIL (Bli Made, Ari dan Mbok Tu) yang telah
membantu di dalam urusan administrasi.
9. Dosen-dosen Fakultas Kelautan dan Perikanan (FKP) Universitas Udayana (mas Dwi, Bu Elok, mas Aan) beserta para mahasiswa FKP (Sabil dkk) yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tesis ini.
10. Pegawai Lab Tanah Fakultas Peternakan Universitas Udayana (Bu Bona dan Bapak Udin) yang telah banyak membantu dan memberikan informasi dalam analisa sampel penelitian.
11. Teman-teman kuliah PSMIL angkatan 2012, mba Ipah, Eka, Benita, Ismid dan Pak Reza atas masukan dan saran dalam penyelesaian tesis ini.
12. Teman-teman dan senior di BPSPL Denpasar yang telah memberikan dorongan dan semangat dalam menyelesaikan perkuliahan dan tesis. 13. Terima kasih kepada keluarga tercinta (Papah Kasmadi, Mamah Tuti dan
saudara tercinta), orang tersayang (Intan) dan sahabat-sahabat lain yang telah banyak membantu terselesaikannya tesis ini.
Semoga Tuhan Yang Maha Kuasa melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksaan dan penyelesaian tesis ini. Akhirnya kritik dan saran sangat penulis harapkan guna perbaikan tulisan-tulisan ilmiah berikutnya.
Denpasar, Juli 2015
viii
ABSTRACT
SEAGRASS FOR CARBON STORAGE IN SANUR COASTAL AREA, DENPASAR CITY
Seagrass is one of the marine resources that considerably potential as a CO2 absorbent and functioned as carbon sinks in the oceans known as blue
carbon. The result of carbon sequestration from the process of photosynthesis is stored as carbon stocks on seagrass tissue, or streamed to multiple compartments, such as sediment, herbivores and other ecosystems. This study aims to assess the potential for carbon stock storage in biomass on a tissue of seagrass in Sanur Beach coastal area. The observations of seagrass are included the seagrass type, seagrass stands, and measurement of environmental parameters. Then the sampling was conducted to obtain the value of seagrass biomass. The carbon stocks obtained through the conversion of biomass by using carbon concentration analysis of seagrass tissue and then carried a spatial distribution of carbon stocks. Types of seagrass found in Sanur Beach coastal area consist of eight species that are Enhalus acroides, Thalassia hemprichii, Halophila ovalis, Syringodium
isoetifolium, Cymodocea serrulata, Cymodocea rotundata, Halodule uninervis
and Halodule pinifolia. The result of the carbon stock seagrass in the bottom substrate is 60% greater than the carbon stock in the top substrate which is 40%. Seagrass covering 322 ha of Sanur Beach coastal area with a total potential carbon storage of 66.60 tons or 0.21 tons /ha. Seagrass key role as a carbon storage is on the bottom substrate tissue, and Enhalus acoroides is a seagrass species that contributes the most to the carbon storage.
ix
ABSTRAK
SIMPANAN KARBON PADANG LAMUN DI KAWASAN PANTAI SANUR, KOTA DENPASAR
Salah satu sumber daya laut yang cukup potensial sebagai penyerap gas CO2 adalah padang lamun dan fungsinya sebagai penyerap karbon di lautan
(carbon sink) dikenal dengan istilah blue carbon. Hasil penyerapan karbon pada proses fotosintesis disimpan sebagai stok karbon pada jaringan lamun, atau dialirkan ke beberapa kompartemen, seperti sedimen, herbivora dan ekosistem lain. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi penyimpanan stok karbon dalam biomassa pada jaringan lamun di kawasan Pantai Sanur. Pengamatan lamun yang dilakukan meliputi jenis, tegakan lamun dan pengukuran parameter lingkungan. Kemudian dilakukan pencuplikan sampel lamun untuk memperoleh nilai biomassa. Stok karbon didapatkan melalui konversi dari biomassa dengan menggunakan analisis konsentrasi karbon jaringan lamun dan kemudian dilakukan distribusi stok karbon secara spasial. Jenis lamun yang ditemukan di kawasan Pantai Sanur sebanyak delapan jenis spesies yakni Enhalus acroides, Thalassia
hemprichii, Halophila ovalis, Syringodium isoetifolium, Cymodocea serrulata, Cymodocea rotundata, Halodule uninervis dan Halodule pinifolia. Hasil stok
karbon lamun bagian bawah substrat sebesar 60 % lebih besar dibandingkan stok karbon di bagian atas substrat sebesar 40 %. Padang lamun di kawasan Pantai Sanur mempunyai luas 322 ha dengan potensi total stok karbon sebesar 66,60 ton atau 0,21 ton/ ha. Peran kunci lamun sebagai penyimpan karbon terletak pada jaringan bawah substrat, sementara jenis lamun yang berkontribusi besar terhadap stok karbon yaitu jenis Enhalus acroides.
x
RINGKASAN
SIMPANAN KARBON PADANG LAMUN DI KAWASAN PANTAI SANUR, KOTA DENPASAR
Peran vegetasi sebagai penyerap karbon sebelumnya hanya fokus terhadap vegetasi darat seperti hutan dan perkebunan. Bukti ilmiah hingga kini juga sudah menguak bahwa ada ekosistem laut tertentu yang berperan sebagai rosot karbon (carbon sinks). Potensi ekosistem laut yang berperan dalam menyerap karbon dari atmosfer lewat fotosintesis, yaitu berupa plankton yang mikroskopis maupun yang berupa tumbuhan yang hanya hidup di pantai seperti di hutan mangrove, padang lamun, ataupun rawa payau (salt marsh). Lamun merupakan tumbuhan berbunga (Angiospermae) yang memiliki kemampuan beradaptasi secara penuh di perairan yang memiliki fluktuasi salinitas tinggi, hidup terbenam di dalam air dan memiliki rhizoma, daun, dan akar sejati. Berbagai jenis ikan menjadikan daerah padang lamun sebagai daerah mencari makan (feeding ground), pengasuhan larva (nursery ground), tempat memijah (spawning ground), sebagai stabilitas dan penahanan sedimen, mengurangi dan memperlambat pergerakan gelombang, sebagai tempat terjadinya siklus nutrien dan fungsinya sebagai penyerap karbon di lautan (carbon sink) atau dikenal dengan istilah blue carbon.
Padang lamun yang hidup di kawasan Pantai Sanur selain sebagai penyeimbang ekosistem disekitarnya, diharapkan juga dapat memberikan peranan lain secara optimal yaitu sebagai salah satu penyerap CO2 dari atmosfer.
Sehubungan dengan hal tersebut, penulis melakukan penelitian dengan judul Potensi Penyimpanan Karbon Padang Lamun Di Kawasan Pantai Sanur, Kota Denpasar. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengestimasi potensi penyimpanan karbon dalam biomassa (stok karbon) pada jaringan lamun di bagian atas substrat (daun) dan bagian bawah substrat (akar dan rhizoma).
Waktu penelitian ini dimulai pada bulan Juni 2014 sampai dengan Februari 2015. Lamun yang ada di kawasan Pantai Sanur, Kota Denpasar tumbuh di hamparan pantai sepanjang sekitar delapan km yang terbentang dari Pantai Sanur sampai dengan Pantai Mertasari.
Pengamatan lamun (jenis dan kerapatan) dan pengambilan sampel biomassa dilakukan di delapan stasiun yang tersebar di lokasi penelitian, dimana tiap stasiun memiliki substasiun yang terdiri dari tiga titik transek kuadran (a,b dan c) sehingga total titik pengamatan (transek kuadran) yang dilakukan sebanyak 24 titik. Pengamatan lamun untuk mengetahui jenis dan kerapatannya dilakukan dengan menggunakan transek kuadrat berukuran 100cm x 100cm. Pengambilan sampel biomassa dilakukan dengan transek kuadrat berukuran 20cm x20cm sebanyak tiga kali pengambilan di dalam transek kuadrat yang berukuran 100cm x 100 cm tersebut. Penghitungan kandungan karbon dilakukan pada 8 titik yakni pada bagian titik (kuadran) tengah (kuadran b) dari masing-masing garis transek. Stok karbon didapatkan melalui konversi dari biomassa dengan menggunakan hasil analisis konsentrasi karbon jaringan lamun yang dilakukan dengan metode Pengabuan dan metode Walkley & Black dan kemudian dilakukan distribusi stok karbon secara spasial.
xi
Berdasarkan hasil pengamatan ditemukan delapan jenis spesies lamun di wilayah perairan Pantai Sanur yaitu Enhalus acroides, Thalassia hemprichii,
Halophila ovalis (famili Hydrocharitaceae), Cymodocea rotundata, Cymodocea serulata, Halodule uninervis, Halodule pinifolia dan Syringodium isoetifolium
(famili Potamogetonaceae). Tingkat keanekaragaman jenis lamun di kawasan Pantai Sanur termasuk dalam kriteria yang tinggi dan bertipe vegetasi campuran (mixed vegetation). Nilai kerapatan lamun tertinggi yaitu pada jenis lamun
Syringodium isoetifolium berkisar pada 15 – 545 individu/ m2 dan Halophila
ovalis sebesar 10 – 535 individu/ m2. Untuk kemunculan jenis lamun tertinggi pada masing-masing stasiun ditemukan pada jenis Enhalus acroides dan diikuti oleh Halodule uninervis.
Nilai total biomassa lamun perkuadran (m2) yang diperoleh dari 8 stasiun yang terbagi atas 24 kuadran (1mx1m) berkisar 26,33 – 235 gram berat kering (gbk)/ m2 yang terdiri dari total biomassa diatas substrat (daun) sebesar 16,08 – 97,17 gbk/ m2 dan total biomassa di bawah substrat (akar dan rhizoma) sebesar 9,92 – 145,67 gbk/ m2. Nilai kandungan karbon dibawah substrat (akar dan rhizoma) berkisar antara 1,62– 29,54 gC/m2 dan nilai kandungan karbon diatas substrat (daun) berkisar antara 3,21 – 18,10 gC/m2. Sedangkan untuk hasil perhitungan total stok karbon lamun dibawah substrat sebesar 39,85 ton karbon atau 60 % lebih besar dibandingkan dengan total stok karbon lamun diatas substrat yang hanya 40 % (26,75 ton karbon). Luas area padang lamun di kawasan Pantai Sanur diestimasi sekitar 322 Ha dan untuk total stok karbon lamun diperoleh total sebesar 66.600.749 gC atau sebesar 66,60 ton karbon. Sehingga padang lamun yang tumbuh dikawasan pantai Sanur mempunyai potensi penyimpanan karbon sebesar 66,60 ton atau setara dengan 0,21 ton/ha karbon yang terdiri dari bagian lamun diatas substrat dan dibawah substrat.
Pendugaan konstribusi stok karbon terbesar disumbangkan oleh jenis
Enhalus acroides. Konstribusi ini dilihat dari hubungan antara kerapatan lamun,
nilai frekuensi kemunculan, nilai biomassa dan nilai kandungan karbon yang menjelaskan bahwa hampir semua masing-masing transek yang ditemukan jenis lamun Enhalus acroides baik yang tunggal (hanya Enhalus acroides) ataupun campuran yang didominasi oleh Enhalus acroides maka nilai biomassa dan kandungan karbonnya lebih tinggi daripada transek lain yang ditemukan lamun dengan jenis lain. Fungsi penting peran lamun sebagai carbon sink adalah stok
karbon yang tersimpan pada jaringan lamun yakni sebagai biomassa dan karbon yang dialirkan atau tersimpan (terkubur) ke sedimen.
xii
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM ... i
PRASYARAT GELAR ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ... iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ... v
UCAPAN TERIMA KASIH ... vi
ABSTRACT ... viii
ABSTRAK ... ix
RINGKASAN ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB I PENDAHULUAN ………... 1
1.1 Latar Belakang ……….………. 1
1.2 Rumusan Masalah ……….……… 3
1.3 Tujuan Penelitian ……….………. 4
1.4 Manfaat Penelitian ……….………... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………. 5
2.1 Kondisi Umum Wilayah Penelitian ……….. 5
2.2 Definisi Padang Lamun ………..……….. 7
2.3 Klasifikasi Lamun ………. 9
2.4 Morfologi Lamun ……….. 12
2.4.1 Akar ………. 13
xiii
2.4.3 Daun ………. 14
2.5 Fotosintesis ………... 15
2.5.1 Definisi Fotosintesis ……… 15
2.5.2 Fotosintesis Tumbuhan Air ………. 23
2.6 Vegetasi Lamun Sebagai Blue Carbon Sink Di Laut …………... 25
2.7 Interpolasi Data ………. 30
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN PENELITIAN 32
3.1 Kerangka Berpikir ……… 32
3.2 Konsep Penelitian ………...……….. 34
BAB IV METODE PENELITIAN ……….. 36
4.1 Rancangan Penelitian ………….………...… 36
4.2 Lokasi Dan Waktu Penelitian ...………... 37
4.3 Ruang Lingkup ………. 39
4.4 Variabel Pengamatan ……… 39
4.5 Bahan Dan Instrument Penelitian ………. 39
4.6 Prosedur Penelitian ………... 40
4.6.1 Kondisi Umum Lamun ……… 40
4.6.2 Biomassa dan Konsentrasi Karbon Jaringan Lamun ……... 43
4.6.3 Total Stok Karbon ……… 47
4.6.4 Metode Interpolasi Data ……….. 48
4.7 Analisa Data ……….. 49
4.7.1 Kerapatan Lamun dan Frekuensi Kemunculan ……… 49
4.7.2 Biomassa dan Konsentrasi Karbon Lamun …... ………….. 50
4.7.3 Total Stok Karbon ……… 52
4.7.4 Interpolasi Data ……… 52
BAB V HASIL PENELITIAN ………... 53
xiv
DAFTAR PUSTAKA ... 108
DAFTAR LAMPIRAN ... 116
5.1.1 Distribusi dan Komposisi Jenis Lamun ... 53
5.1.2 Kerapatan dan Frekuensi Kemunculan Lamun ... 55
5.1.2.1 Kerapatan ... 55
5.1.2.2 Frekuensi Kemunculan Lamun ... 65
5.1.3 Biomassa Lamun ... 67
5.2 Parameter Lingkungan Perairan Pantai Sanur ... 72
5.3 Karbon Lamun ... 73
5.3.1 Kandungan Karbon Jaringan Lamun ... 73
5.3.2 Total Penyimpanan Stok Karbon ... 85
BAB VI PEMBAHASAN ... 89
6.1 Kondisi Komunitas Lamun ... 89
6.1.1 Kondisi ... 89
6.1.2 Parameter Lingkungan ... 93
6.2 Stok Karbon Lamun ... 96
6.3 Peran Lamun Sebagai Carbon Sink ... 101
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ... 106
7.1 Simpulan ... 106
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Deskripsi Substrat Jenis Lamun di Indonesia … ……….……. 12
2.2 Perbedaan Antara Tumbuhan C3, C4 dan CAM ... 21
2.3 Perkiraan Area Potensi sebagai Carbon Sink …….……….……. 29
4.1 Letak Geografis Lokasi Penelitian ...……….… 37
4.2 Instrumen yang digunakan dalam Penelitian ... 40
5.1 Distribusi dan Sebaran Jenis Lamun di Pantai Sanur ... 53
5.2 Kerapatan Lamun ... 56
5.3 Biomassa Lamun Perjaringan Lamun ... 68
5.4 Hasil Pengukuran Parameter Lingkungan ... 72
5.5 Konsentrasi Karbon Jaringan Lamun ... 73
5.6 Estimasi Kandungan Karbon Lamun Dengan Metode Wilkley & Black ... 75
5.7 Estimasi Kandungan Karbon Lamun dengan Metode Pengabuan ... 76
5.8 Rerata Nilai Kandungan Karbon Lamun ... 78
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1. Peta Wilayah Administrasi Kota Denpasar ……...……….. 6
2.2 Sebaran dan Kondisi Padang Lamun di Pantai Sanur ………... 8
2.3 Jenis Lamun Di Indonesia ………... 11
2.4 Ilustrasi Fotosintesis Lamun .…………..………... 25
2.5 Hasil Metode IDW ………... 31
3.1 Bagan Kerangka Konsep Penelitian………. 35
4.1 Bagan Alur Kegiatan Penelitian ……….. 36
4.2 Peta Sebaran dan Titik Pengamatan Padang Lamun ………... 38
4.3 Contoh Peletakan Transek Garis dan Transek Kuadrat ... 42
4.4 Ilustrasi Pengkonversian Nilai Kandungan Karbon Pada Titik Pengamatan ……….. 45
5.1 Komposisi Jenis Lamun di Pantai Sanur ... 54
5.2 Grafik Kerapatan Jenis Lamun di Pantai Sanur ... 57
5.3 Hamparan Padang Lamun di Pantai Mertasari ... 61
5.4 Hamparan Padang Lamun di Pantai Semawang ... 61
5.5 Hamparan Padang Lamun di Pantai Semawang 2 ... 61
5.6 Hamparan Padang Lamun di Pantai Indah ... 62
5.7 Hamparan Padang Lamun di Pantai Sindhu ... 62
5.8 Hamparan Padang Lamun di Pantai Ina Grand Bali Beach ... 62
5.9 Hamparan Padang Lamun di Pantai Sanur 2 ... 63
5.10 Hamparan Padang Lamun di Pantai Sanur 1 ... 63
5.11 Dendogram Pengelompokan Stasiun ... 64
5.12 Grafik Frekuensi Kemunculan Jenis Lamun ... 65
5.13 Grafik Sebaran Biomassa Lamun ... 69
5.14 Grafik Persentase Biomassa lamun ... 69
5.15 Persentase Keseluruhan Biomasa Lamun ... 71
5.16 Rata-Rata Stok Karbon Lamun Pada Masing-Masing Transek ... 77
5.17 Peta Sebaran Stok Karbon Lamun Bagian Atas Substrat di Kawasan Pantai Sanur ... 82
5.18 Peta Sebaran Stok Karbon Lamun Bagian Bawah Substrat di Kawasan Pantai Sanur ... 83
xvii .
5.19 Total Stok Karbon Lamun Pada Masing-Masing Transek ... 85 5.20 Peta Total Sebaran Stok Karbon Lamun di Kawasan Pantai Sanur .... 86 5.21 Persentase Konstribusi Stok Karbon Lamun Bagian Atas Substrat
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1 Hasil Pengukuran Berat Kering (Biomassa) Sampel Lamun ... 116 2 Hasil Analisis Mann-Whitney Nilai Karbon ... 119 3 Dokumentasi Penelitian ………... 123
