Emisi Karbon Karbon di di Lahan Lahan Gambut Gambut Karbon Karbon di di Lahan Lahan Gambut Gambut Bongkor

(1)

Metode

Metode Penghitungan

Penghitungan Emisi

Emisi

Karbon

Karbon di

di Lahan

Lahan Gambut

Gambut

Karbon

Karbon di

di Lahan

Lahan Gambut

Gambut

Bongkor

Prof.Dr. Azwar Maas

Fakultas Pertanian UGM

(2)

Gambut Bongkor

g

Lahan gambut bongkor (

idle land

) adalah lahan

l h

di lihf

ik

d

i

h

l

i

yang telah dialihfungsikan dari hutan alami

menjadi lahan budidaya, telah mengalami

(3)

Karakterisasi Lahan Gambut Bongkor

K

bi

i

l h

k

b

ik

Kombinasi atau salah satu karakter berikut:

• Bersifat hidrofobik, kehilangan kemampuan mengikat air/kering tidak-balik, disebabkan oleh asam humat - selaput lilin, gugus etil dan metil yang bersifat non polar, keberadaan minyak, lemak, y g p , y , ,

miselium jamur.

Batasan kadar lengas gambut untuk bersifat hidrofobik

– saprik sekitar < 80%,

– hemik sekitar 80 – 110%, dan

– fibrik sekitar sekitar 110% terhadap kering mutlak.

• BV lebih besar dibandingkan dengan gambut alami (hidrofilik) i t t j di t di i ( t) kib t mengingat terjadi pengaturan sendiri (re-arrangement) akibat lepasnya sanggaan air di gambut ini.

• pH sangat masam – luar biasa masam (< 3.5), bahkan tidak jarang pHnya sekitar 2.7.

p y

• Lepas-lepas (terutama di permukaan), berukuran pasir halus sampai debu dengan warna coklat tua – muda bila kering, dan dapat mengapung bila kena air

P d k di i b k k t i i t h j ih tid k b

(4)

Distribusi Gambut Bongkor

• Lahan gambut dengan tipologi luapan C dan D, Bukan di

lahan tipologi luapan A dan B, karena gambut selalu jenuh

air yang mengalami sirkulasi.

• Pada umumnya berada di rawa belakang (

backswamp

) bukan

• Pada umumnya berada di rawa belakang (

backswamp

), bukan

di tanggul alam (

natural levee

).

• Dapat terjadi pada lahan gambut hidrofilik yang mempunyai

tata air tidak baik, ada stagnasi air yang ter-akumulasi dan

,

g

y

g

bersifat luar biasa masam.

• Gambut yang dimanfaatkan dan hasil panen diangkut ke

luar,

tanpa

adanya asupan nutrisi dan bahan amelioran dari

luar (tidak memperhitungkan

nutrient balance)

cenderung

luar (tidak memperhitungkan

nutrient balance)

, cenderung

akan menjadi bongkor

Æ

mudah terjadi misalnya pada

kegiatan HTI yang lahan gambutnya tidak diberi asupan

bahan amelioran dan pupuk sesuai dengan

kebutuhan/terambil oleh tanaman disamping pelarian

kebutuhan/terambil oleh tanaman, disamping pelarian

(5)

Proses Pelepasan Karbon

• Proses biokimia pelepasan karbon melalui oksidasi

Æ

solid

ke larut, solid ke gas, dan larut ke gas

• Kegiatan metabolisme mikroorganisme

– Ada sumber nutrisi Æ di gambut relatif sedikit, kecuali bila ada masukan dari luar

– Ada sumber oksigen dengan mengambil oksigen dari udara atau mereduksi unsur yang dapat berstatus oksidatif dan reduktif ( k t t d k i NO M O F 3+ _SO 2 _{CO )}

(sekuen runtutan reduksi NO₃, MnO₂, Fe3+_{, SO}

42-, CO2).

Misalnya sebelum metan terbentuk, maka gas sulfida dulu terbentuk akibat reduksi sulfa.

– Ada sumber energi (karbon) Æ meggunakan karbon solid dan larut menjadi karbon larut dan gas bila menjadi gas metan larut menjadi karbon larut dan gas, bila menjadi gas metan

maka sumber oksigen dengan mereduksi CO₂ dan hanya terjadi pada nilai redoks < - 250 mV.

– Suasana lingkungan mendukung (pH, EC, Eh)

Ada mikroorganismenya (di tanah yang sehat terdapat > 107

– Ada mikroorganismenya (di tanah yang sehat terdapat > 107

sel/g tanah. Ada temuan bahwa kandungan mikrobia hanya 104

(6)

• Banyak penelitian menunjukkan bawa pelepasan

karbon berupa gas CO

₂

jauh lebih besar daripada gas

karbon berupa gas CO

₂

jauh lebih besar daripada gas

metan (CH

₄

) di tanah gambut, baik pada gambut

alami maupun gambut bongkor.

• Pada gambut yang dibudidayakan dan diberi

amelioran, dapat saja terjadi peningkatan pelarutan

dan pelepasan gas CO

₂

dan metan.

• Pada prinsipnya gas metan terbentuk bila terjadi

penurunan nilai redoks potensial menjadi < - 250 mV

Æ

mudah terjadi di lahan sawah karena nutrisi dan

k

b

d h

b k k

b

k

karbon mudah terombak cukup banyak untuk

mendukung penurunan redoks potensialnya.

• Di lahan gambut (terutama gambut bongkor)

g

(

g

)

(7)

• Bila air yang keluar dari lahan gambut (di saluran drainasi)

masih berwarna kuning ke coklatan, maka tandanya proses

pelepasan karbon dari solid ke larutan masih berlangsung:

– dapat dihitung kadar C larutnya dan ditelusuri darimana saja pelepasan karbon tersebut.

– masalahnya adalah bahwa pelepasan karbon ini tidak diketahui berasal dari luasan berapa dan terutama terjadi pada

kedalaman berapa pada lapisan gambut di atas muka air tanah.

• Percobaan pot dengan menyiapan gambut kering angin

(hidrofobik), setelah ditanami jagung hingga umur 8 minggu,

menunjukkan bahwa terjadi kehilangan C organik:

– Gambut saprik sebesar 1 54% tanpa ameliorasi dan 2 1% Gambut saprik sebesar 1.54% tanpa ameliorasi, dan 2.1% dengan ameliorasi

– Gambut fibrik sebesar 0.85% tanpa ameliorasi, dan 2.88% dengan amelioasi.

(8)

Cara Sederhana Menghitung Karbon

di Lahan Gambut Bongkor

• Tebal lapisan bongkor tidak lebih dari 10 cm, mengingat kadar

lengas tanah di bawah lapisan bongkor umumnya > 150%, dan ada aliran kapileritas dari air tanah yang dapat mencapai > 80 cm pada gambut saprik

g p

• Kadar karbon maksimum di tanah gambut adalah 58%, ini bila seluruh tanah gambut tanpa mengandung tanah mineral

• Berat volume gambut rerata adalah 0.1 g/cm3

• Total karbon (C)/ha maksimum gambut adalah 103 _{x 10}3 _{x 1 x 0.1 x}

0.58 kg = 58.000 kg atau 116 ton.

• Bila dengan perhitungan misalnya ada penurunan muka gambut bongkor akibat dekomposisi sebesar 2 cm/tahun, maka maksimum g p / , akan melepaskan karbon sebesar 11,6 ton/ha/tahun yang sebagian besar akan berupa bahan terlarut, bukan berupa emisi langsung ke udara.

• Bila gambut tersebut terbakar, maka kebakaran dapat terjadi pada Bila gambut tersebut terbakar, maka kebakaran dapat terjadi pada ketebalan 10 cm tersebut yang menyebabkan pelepasan karbon sebesar 58 ton/ha. Angka ini dapat melampaui gambut hidofilik (alami) yang proses kebakarannya jarang yang dapat mencapai ketebalan 10 cm mengingat gambut ke lapisan bawah semakin b h (d i > 400%)

(9)

Resume Pelepasan Karbon dari Gambut

• Pelepasan karbon dari lahan gambut merupakan proses biokimia yang sebagian besar melibatkan aktifitas mikrobia, hasil respirasi akan berupa emisi gas, dan hasil demkomposisi berupa

pelarutan/penyederhanaan gambut padatan.

p /p y g p

• Tinggi muka air tanah akan menentukan suasana aerob tanah gambut, bila muka air saluran (alami/buatan) > 1m akan

menyebabkan aliran kapileritas air tanah ke permukaan berkurang sehingga tanah gambut permukaan dapat menjadi kering tidak gg g p p j g

balik (hidrofobik).

• Air yang keluar dari lahan gambut berwarna kuning ke coklatan, semakin kelam warnanya berarti semakin banyak gambut

mengalami peruraian/dekomposisi yang menghasilkan bahan g p / p y g g terlarutkan (DOC/dissolved organic carbon) dan bahan

teruapkan/gas.

– Besaran laju pelarutan karbon dapat dikerjakan dengan analisis DOC (laboratorium) pada air saluran secara periodik

( )

– Besaran pelepasan karbon berbentuk karbon dioksida dan metan sekaligus dapat dikerjakan dengan cara yang sama, hanya saja

(10)

• Gambut bongkor melepaskan karbon lebih rendah daripada gambut budidaya, mengingat aktifitas mikrobia gambut bongkor lebih y , g g g g

rendah dibandingkan dengan gambut budidaya.

• Kebakaran lahan gambut bongkor memang dapat menghasilkan emisi karbon lebih tinggi daripada gambut alami atau gambut budidaya, y ,

• Lahan gambut alami atau budidaya dengan jumlah cadangan

karbon di biomass yang ada di atas permukaan lahan gambut dapat melepaskan karbon lebih banyak, misalnya 1 ha tanaman

monokultur akasia siap panen bobotnya dapat mencapai > 100 ton monokultur akasia siap panen bobotnya dapat mencapai 100 ton bila terbakar akan melepaskan karbon sekitar 50 ton, bila ditambah dengan gambut yang terbakar di bawahnya akan mempunyai nilai

lebih tinggi daripada gambut bongkor.

• Konversi C organik ke bahan organik umumnya menggunakan Konversi C organik ke bahan organik umumnya menggunakan faktor 1.724, atau 0.58 dari bahan organik ke C organik.

• Subsidence/penurunan muka gambut tidak otomatis berarti pelepasan karbon sesuai dengan besaran subsidence tersebut P k b t di kl i di b l hk

• Penurunan muka gambut yang direklamasi yang diperbolehkan adalah 35 cm/5 tahun (PP 150 tahun 2000)

• Perlu pencermatan cara perhitungan pelepasan karbon, baik

melalui pelarutan maupun bentuk emisi gas mengingat heterogenity

(11)