*

(1)

AKUMULASI KARBON PADA LAHAN GAMBUT DAERAH MUARA SIRAN, KALIMANTAN TIMUR Afrina Septantia1* Ferian Anggara2 Agung Setianto2 1

Program Studi S1 Teknik Geologi, Departemen Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada 2

Departemen Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada *E-mail : [email protected]

ABSTRAK

Peningkatan kadar karbon dioksida (CO2) di atmosfer dianggap sebagai pemicu peningkatan

temperatur permukaan bumi (IPCC, 2007). Oleh karena itu, studi mengenai daerah penyimpanan karbon menjadi topik penelitian yang banyak dilakukan saat ini. Lahan gambut yang secara alami dapat menjadi daerah penyimpanan karbon dari atmosfer dengan laju dan jumlah cukup tinggi tidak banyak dipahami dan dilakukan studi. Lahan gambut daerah tropis menjadi sangat potensial untuk dimanfaatkan karena umumnya lahan gambut tropis lebih tebal dibanding lahan gambut pada daerah lintang sedang. Lahan gambut melingkupi 3% luas permukaan bumi di mana 11% berada di daerah tropis, dengan persebaran terluas yaitu Asia Tenggara dan Indonesia menjadi negara dengan persebaran lahan gambut paling luas. Distribusi lahan gambut dapat diketahui melalui analisis citra Landsat dengan memanfaatkan band tertentu. Lahan gambut dicirikan dengan suplai material organik tinggi, tetapi suplai sedimen rendah dan umumnya terakumulasi pada lahan basah. Band 2 digunakan dalam memperkirakan persebaran material sedimen suspensi dan band 3 digunakan dalam interpretasi persebaran vegetasi, sehingga pada citra Landsat lahan gambut ditampilkan oleh pola seragam dan warna yang semakin gelap menunjukkan ketebalan lahan gambut yang semakin tebal. Data lapangan berupa data pemboran gambut digunakan untuk melakukan verifikasi hasil analisis citra Landsat. Menggunakan data luas persebaran dan ketebalan dapat diketahui volume lahan gambut. Selanjutnya, laju akumulasi karbon pada lahan gambut di daerah penelitian dapat dihitung berdasarkan umur gambut tertua yang ditemukan. Laju akumulasi dan carbon budget pada lahan gambut daerah Siran, Kalimantan Timur yaitu sebesar 1,13km3_{/tahun dan 39.383,62 Tg C.}

Kata kunci : gambut, band, carbon budget

1. Pendahuluan

Peningkatan kadar CO2 sejak 1900an terjadi sangat signifikan dengan laju yang tinggi yaitu

0,074±0,018oC/dekade dalam 100 tahun yaitu periode 1900 – 2000 dan

0,177±0,052oC/dekade dalam rentang waktu 25 tahun sejak 1980an (IPCC, 2007). Laju tersebut merupakan laju yang tinggi dibandingkan laju normal yang terjadi secara alami. Lahan gambut memiliki laju akumulasi karbon yang tinggi dibandingkan area hutan pada umumnya, oleh karena itu lahan gambut berpotensi berperan sebagai lahan penyimpan karbon. Persebaran lahan gambut melingkupi 3% luas permukaan bumi di mana 11% berada di daerah tropis, dengan persebaran lahan gambut terluas berada di Asia Tenggara. Di Indonesia distribusi lahan gambut mencapai 13,5 hingga 26,5juta hektar, sehingga potensi lahan gambut di Indonesia sebagai penyimpan karbon cukup tinggi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui laju akumulasi karbon dan carbon budget pada lahan gambut Muara Siran, Kalimantan Timur.

Lokasi penelitian berada di Desa Siran, Kecamatan Muara Kaman Kabupaten Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur yaitu pada koordinat 438000 – 471000 UTM dan 997800 – 10034000 UTM (Gambar 1). Lahan gambut daerah penelitian terletak di sebelah barat Sungai Mahakam, yang dibatasi oleh sungai Kedang Kepala di sebelah timur dan sungai Belayan di

(2)

sebelah barat. Lahan gambut Muara Siran memanjang dari utara ke selatan, dengan batas di sebelah utara berupa dataran dan di sebelah selatan berupa sungai. Di sebelah tenggara lahan gambut terdapat danau Siran yang memanjang barat laut – tenggara dengan luas 28,12 m2 (Gambar 2).

Persebaran lahan gambut pada suatu daerah dapat diinterpretasikan menggunakan citra, salah satunya Landsat 7 (Gambar 2). Komponen yang digunakan sebagai dasar interpretasi lahan gambut dengan area lainnya yaitu keberadaan vegetasi pada lahan yang selalu basah dan mendapat suplai sedimen yang minimum. Komponen tersebut dapat digunakan sebagai dasar interpretasi lahan gambut karena gambut membutuhkan vegetasi sebagai pemasok material organik yang umumnya diproduksi oleh tumbuhan dan fitoplankton, dan suplai material inorganik yang minimum dan berada pada lingkungan dengan energi rendah serta bersifat reduktif (Killops dan Killops, 2005). Berdasarkan indikator tersebut, maka dalam penggunaan Landsat 7 sebagai bahan interpretasi perlu menggunakan band tertentu yang dapat

menunjukkan komponen yang diperlukan secara maksimal. Band 1 untuk menunjukkan

keberadaan air atau lahan basah, band 3 diperlukan untuk membedakan lahan bervegatasi dan band 2 berguna dalam interpretasi kandungan material sedimen dalam hal ini sedimen suspensi.

2. Metode Penelitian

Penelitian ini melalui tiga tahap utama, yaitu pengolahan Landsat 7 dan interpretasi, studi literatur, dan pengambilan data lapangan. Citra Landsat 7 digunakan dalam analisis ini karena tutupan awan relatif rendah, sehingga kondisi permukaan dapat ditampilkan dengan baik. Pengolahan dan analisis Landsat 7 menggunakan band 1, 2 dan 3 untuk memaksimalkan komponen pada lahan gambut dan lahan lainnya. Pengolahan tersebut menggunakan aplikasi Er Mapper, di mana menggunakan aplikasi ini data citra Landsat berupa band dapat dipilah dan dikombinasikan. Selanjutnya, dengan menggunakan kombinasi band 3, 2, 1, citra dengan tampilan tertentu dengan kombinasi tersebut dapat dihasilkan, di mana kombinasi band tersebut diperlukan dalam analisis persebaran lahan gambut.

Studi literatur salah satunya dilakukan untuk mendapatkan data umur lahan gambut lokasi penelitian. Pada studi ini, data umur lahan gambut lokasi penelitian mengacu pada penelitian Hope, et al (2005). Dating umur lahan gambut daerah penelitian dilakukan dengan melakukan radiocarbon dating dari sedimen dasar yang ditemukan. Sampel yang digunakan dalam dating diayak, kemudian butiran dengan ukuran <1mm dipilih dan dibersihkan dari material organik menggunakan HCL 10% dan NaOH.

Pengambilan data lapangan dilakukan untuk mendapatkan data ketebalan lahan gambut serta verifikasi data distribusi lahan gambut yang ditunjukkan pada Landsat. Pengambilan data

gambut dilakukan dengan pengeboran pada beberapa transect yang memotong kubah gambut

serta pada titik – titik lokasi (gambar 4, 9) yang diperkirakan bisa mendapatkan lapisan gambut secara lengkap hingga dasar dari lahan gambut didapatkan. Ketebalan ke arah kubah ditentukan secara interpretatif sehingga diketahui bentuk kubah gambut objek penelitian untuk menghitung volume gambut yang terakumulasi.

Perhitungan volume dilakukan dengan menghitung luas lahan gambut dan ketebalannya. Di mana pengukuran dilakukan pada pertumbuhan ketebalan tertentu (tabel 1). Pada umur <500 tahun lalu, lahan gambut dengan laju pertumbuhan 19,8 cm/100 tahun, lahan gambut dianggap memiliki ketebalan 1-1,5 m, yaitu terdapat pada bagian tengah lahan gambut daerah penelitian yang merupakan zona paling dalam (pada citra berwarna abu-abu gelap). Rentang

(3)

umur selanjutnya ditentukan dari pertumbuhan gambut, yaitu pada ketebalan gambut 3,0-3,5 m, 5,5-6,0 m, dan 7,5->8,0 m. Penentuan ketebalan tersebut ditentukan berdasar zonasi warna pada citra dan hasil verifikasi data lapangan, di mana lahan gambut berwara hijau gelap merupakan daerah paling tipis dengan ketebalan 1-1,5 m, hijau terang memiliki ketebalan 3,0-3,5 m, abu-abu dengan ketebalan 5,5-6,0 m dan abu-abu gelap dengan ketebalan 7,5->8,0 m. Volume tiap kedalaman dijumlahkan sehingga didapatkan volume total gambut. Selanjutnya, laju akumulasi karbonlahan gambut daerah penelitian dapat diketahui.

Perhitungan carbon budget dilakukan dengan mengalikan bulk density gambut, volume lahan gambut dan persentase kandungan karbon. Nilai bulk density dan persentase kandungan karbon menggunakan data rata-rata kedua nilai pada gambut Kalimantan yang terdapat pada penelitian Wahyunto dan Suryadiputra, 2008.

3. Data

Beradasarkan analisis menggunakan Landsat 7 dan integrasi data lapangan, lahan gambut Muara Siran yang menjadi lokasi penelitian saat ini memiliki luas area 943,672 km2 (Gambar 1). Pengambilan data lapangan, titik pengambilan gambut di sebelah timur danau Siran (gambar 2) ditemukan beberapa lapisan gambut yang lengkap dengan ketebalan mulai dari 0,5 – 1,5 meter yang semakin menebal ke arah barat (gambar 4,5,6,7). Sementara, gambut yang diambil di dekat danau Siran memiliki ketebalan yang lebih tebal (gambar 8,9), di mana gambut yang lengkap memiliki ketebalan 3,5 meter dengan semakin ke arah barat menjadi semakin tebal mencapai 5,5 meter hingga lebih dari 6 meter. Berdasarkan luas area dan ketebalan tersebut, volume gambut pada lokasi gambut dapat diketahui yaitu sebesar 4730,197 km3. Umur lahan gambut pada lokasi penelitian diperkirakan memiliki umur 4200 tahun lalu menggunakan isotop karbon pada sampel polen dengan laju akumulasi total yaitu 19,8 cm/100tahun (Hope et al, 2005). Sementara, dalam studi ini persentase karbon rata-rata dan bulk density gambut Kalimantan yang digunakan dalam perhitungan yaitu 36,2% dan 0,23 ton/m3. Penggunaan nilai tersebut menggunakan nilai rata-rata pada jenis gambut hemic yang hadir dominan pada daerah penelitian.

4. Pembahasan

Persebaran lahan gambut pada citra Landsat 7 dengan memanfaatkan band 1, 2 dan 3 ditunjukkan pada area berwarna hijau menuju abu-abu di mana area berwarna kehijauan menunjukan bahwa material sedimen suspensi cukup banyak terkandung, sementara abu-abu menunjukkan lahan gambut yang semakin tebal. Semakin ke arah barat dari Sungai Kedang Kepala, gambut memiliki ketebalan yang semakin tebal di mana berdasarkan data lapangan ketebalan di bagian tepi yaitu 0,5 meter dan menebal ke bagian tengah kubah gambut di sekitar Danau Siran mencapai lebih dari 6 meter. Data tersebut menunjukkan bahwa gambut pada lokasi penelitian berupa ombrogenous peat yaitu dari tepi menuju tengah lahan gambut menebal membentuk kubah. Curah hujan yang tinggi pada daerah penelitian dapat menyuplai

nutrien pada lahan gambut dan mendukung terbentuknya ombrogenous peat yang merupakan

gambut yang mendapat suplai dominan dari air hujan.

Lahan gambut daerah penelitian tersebar cukup luas dan cukup tebal. Persebaran gambut yang luas dan tebal, maka laju akumulasi karbon dan karbon yang tersimpan pada lahan gambut juga tinggi. Berdasarkan perhitungan volume dan umur lahan gambut, diketahui bahwa laju akumulasi lahan gambut daerah penelitian yaitu 1,13 km3_{/tahun dan}_{carbon budget}_sebesar 39.383,62Tg C (tabel 1). Besar carbon budget tersebut jauh lebih besar dibanding beberapa

(4)

area lahan gambut yang dilakukan oleh Dommain (2014), di mana menurut Dommain (2014) karbon yang tersimpan di lahan gambut Kutai dan Pesisir Kalimantan sejak awal terbentuk yaitu 9320 Tg C dan 9410 Tg C.

5. Kesimpulan

Terdapat beberapa lahan Gambut di sekitar Kalimantan Timut, salah satunya yaitu lokasi penelitian yang berada di Daerah Siran, yang mana berdasarkan citra Landsat, luas area lahan gambut ini yaitu 943,672 km2_{dengan ketebalan 0,5-1,5 meter di bagian tepi menebal ke arah} tengah dengan ketebalan 5,5 meter hingga lebih dari 6 meter. Berdasarkan umur terbentuknya gambut dan volume lahan gambut lokasi penelitian, yaitu 4200 tahun lalu dan 4730,2 km3 diketahui bahwa laju akumulasi karbon dan carbon budget lahan gambut penelitian yaitu sebesar 1,13km3_{/tahun dan 39.383,62 Tg C di mana nilai jumlah karbon yang tersimpan} tersebut merupakan nilai yang cukup besar.

Acknowledgement

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Departemen Teknik Geologi FT UGM yang telah mendukung penelitian ini; Bapak Danang Suto Budi (yayasan Bioma) yang telah membantu dalam penyediaan peta dan keperluan lain dalam penelitian; Bapak Sahlan, Bapak Sabri, Bapak Rahmad, Bapak Roi yang telah membantu dalam proses pengambilan sampel gambut; serta Ibu Sandra dan keluarga yang telah membantu dalam menyediakan keperluan-keperluan selama pelaksanaan penelitian.

Daftar Pustaka

Dommain, Rene, et al., 2014. Carbon Storage and Release in Indonesian Peatlands Since the Last Deglaciation. Elsevier, Amsterdam, pp.1-32.

Hansen, J., Johnson, D., Lacis, a., Lebedeff, S., Lee, P., Rind, D., Russel, G., 1981. Climate Impact of Increasing Atmospheric Carbon Dioxide. Science, Vol. 213.

Hope, G., Chokkalingam, U., Anwar, S., 2005. The Stratigraphy and Fire History of the Kutai Peatlands, Kalimantan, Indonesia. Elsevier, Amsterdam, pp. 407-417.

IPCC, 2007. Climate Change 2007 : Impacts, Adaptation and Vulnerability. Cambridge University Press, New York.

Kaliraj, S., Chandrasekar, N., 2014. Multispectral Image Analysis of Suspended Sediment Concentration Along the Southern Coast of Kanyakumari, Tamil Nadu, India. Journal of Coastal Science, pp. 63-71.

Maiti, K.K., dan Bandyopadhyay, Jatisankar., 2015. Assessment of Vegetation Canopy Using Geo-Spatial Techniques Over Mining Areas of Pandabeswara in Barddhaman District, West Bengal, India. International Journal of Remote Sensing & Geoscience.

Osaki, Mitsuru dan Tsuji, N., 2016. Tropical Peatland Ecosystem. Springer, Jepang.

Wahyunto, dan Suryadiputra, I.N.N., 2008. Peatland Distribution in Sumatra and Kalimantan – Explanation of Its Data Sets Including Source of Information, Accuracy, Data Constrain and Gaps. Wetland International - Indonesia Programme, Bogor.

(5)

604

Gambar 1. Lokasi Pengambilan Sampel Gambut (Hope, 2005 dengan modifikasi) Lokasi

(6)

(7)

606

Gambar 3. Ketebalan Sampel Gambut

Klasifikasi jenis gambut (Wust, et al, 2003) antara lain : Coarse Fibric (Fc); Fibric (F); Coarse Hemic (Hc); Hemic (H); Fine Hemic (Hf); Sapric with abundant wood,roots, fiber (Sw); Sapric (S), Sapric with few short roots, fibers, wood (Ss); Sapric with mud (Sm); Organic rich mud with abundant fibers, roots, wood (Mow); dan Organic rich mud with few fibers, roots, wood (Moo).

(8)

(9)

608

(10)

(11)

610

(12)

(13)

612

Gambar 9. Transect D

Tabel 1. Pengukuran umur gambut (laju akumulasi 19,8 cm/100 tahun)

Age (100 BP) Area (km2₎ _{Volume (km}3₎ _{C budget (Tg C)}