TINJAUAN PUSTAKA
Kebakaran Hutan
Kebakaran hutan adalah kejadian alam yang mempakan suatu proses reaksi secara cepat dari oksigen dengan unsur-unsur lain yang ditandai dengan panas, cahaya serta biasanya menyala. Kebakaran hutan te jadi di alam terbuka yaitu tejadinya penjalaran api secara bebas dan tidak terhambat pada lokasi tertentu yang mengkonsumsi bahan bakar yang ada di hutan seperti serasah, rumput, tumbuhan bawah, patahan kayu, serta pohon-pohon yang masih hidup. Ciri utama kebakaran hutan adalah sifatnya yang tidak tertekan dan menyebar bebas (Brown & Davis 1973).
Selanjutnya Brown dan Davis (1973) menyatakan bahwa proses kebakaran merupakan kebalikan dari proses fotosintesis, dimana di dalam proses kebakaran energi yang tersimpan di dalam biomassa dilepas sebagai panas pada saat bahan bakar seperti daun, rumput, atau kayu berkombinasi oksigen (02) membentuk karbondioksida (C02) dan uap air (H20). Sedangkan dalam proses fotosintesis C02, H20, dan energi matahari berkombinasi menghasilkan suatu energi kimia simpanan dan oksigen. Pada proses fotosintesis energi terpusat secara perlahan, sebaliknya proses pembakaran energi dilepas dengan cepat.
Fuller (1991) menyatakan bahwa terdapat tiga komponen penting yang diperlukan untuk setiap api agar dapat menyala dan mengalami proses pembakaran yaitu hams tersedia bahan bakar yang dapat terbakar, panas yang cukup
untuk
digunakan dan menaikkan temperatur bahan bakar hingga ke titik penyalaan, serta diperlukan suplai oksigen yang cukup dalam menjaga proses pembakaran.Tahapan atau fase proses terjadi kebakaran hutan dibedakan atas beberapa bagian yaitu : pra-pemanasan, penyalaan, pembaraan, pemijaran, dan pemadarnan (De Bano et al. 1998)
Berdasarkan perbedaan cara menjalar api dan posisi api terhadap tanah terdapat 3 tipe klasifikasi kebakaran hutan (Chandler et al. 1983a; Suratrno 1985)
1. Kebakaran bawah (groundfire)
Kebakaran ini membakar bahan bakar bempa material organik yang berada di bawah lantai hutan dan permukaan tanah. Bahan organik yang terbakar itu meliputi bahan organik yang sedang membusuk, humus serta lapisan tanah bagian atas. Tipe kebakaran bawah sangat sulit dideteksi, sehingga sulit diawasi.
2. Kebakaran permukaan (surfaceJre)
Kebakaran yang membakar bahan bakar yang terdapat di lantai hutan, baik bempa serasah, tumbuhan bawah, bekas limbah, dan lain sebagainya yang berada di bawah tajuk pohon dan di atas permukaan tanah. Tipe kebakaran ini paling sering terjadi di dalam tegakan hutan sekunder dan alami. Kebakaran permukaan dapat menjalar ke tumbuhan yang lebih tinggi dan tajuk pohon.
3. Kebakaran tajuk (crownfire)
Kebakaran tajuk terjadi karena adanya kebakaran permukaan yang menjalar ke arah tajuk. Kebakaran menjalar dari tajuk pohon ke tajuk pohon lainnya atau semak-semak. Kebakaran tajuk sangat sulit untuk dipadamkan dan menjalar sangat cepat yang dipengaruhi oleh faktor angin dan bisa mengakibatkan api loncat (spot Jre) yang dapat menyebabkan kebakaran di daerah lain.
Penyebab dan Akibat Kebakaran Hutan
Penyebab terjadi kebakaran hutan sangat beragam, tetapi ada dua faktor utama yaitu faktor alam dan faktor manusia. Menurut Chandler et al. (1983b), kebakaran hutan secara alami di ~engaruhi oleh beberapa faktor d a m yang saling berkaitan seperti iklim (kemarau yang panjang, petir, dan daya dam lainnya), jenis tanaman (misalnya tanaman pinus yang mengandung resin), tipe vegetasi (alang-alang, hutan belukar, hutan monokultur), dan bahan sisa vegetasi seperti serasah, ranting, dan lain-lain.
Secara mum kebakaran hutan yang terjadi biasanya berhubungan erat dengan kegiatan yang dilakukan manusia dalam memenuhi kebutuhan hidupnya, seperti kegiatan menyiapkan lahan pertanian dengan cara membakar, atau
aktivitas sampingan penggembalaan temak dengan cara membakar alang-alang yang sudah tua agar berguna kembali (Fuller 1991). Menurut Suratmo (1985), kebakaran hutan yang terjadi lebih dari 90% disebabkan oleh kelalaian manusia dan umumnya ditunjang oleh pengamh dan faktor dam seperti musim kemarau yang panjang sehingga potensi bahan bakar meningkat.
F A 0 (1953) mengklasifikasikan penyebab kebakaran hutan sebagai berikut :
1.
Peralatan. Suatu kebakaran yang disebabkan penggunaan alat.2.
Pemanfaatan hutan. Suatu kebakaran yang dihasilkan secara langsung dari pemanenan-penebangan kayu dan hasil hutan laimya.3. Pembakaran vegetasi. Suatu kebakaran yang disengaja oleh manusia untuk membakar vegetasi lahan orang lain tanpa seizin pemiliknya.
4. Pembahan fungsi dan konversi lahan. Kebakaran yang disebabkan karena adanya konversi lahan untuk tujuan pertanian, pembangunan industri, konstruksi jalan, dan lain sebagainya.
5. Petir. Kebakaran yang disebabkan secara langsung maupun tidak langsung oleh petir.
6. Rekreasi. Kebakaran yang disebabkan dari aktivitas manusia dalam melakukan kegiatan rekreasi, khususnya rekreasi alam.
7.
Merokok. Kebakaran yang disebabkan oleh perokok, korek api, atau pembakaran tembakau dalam segala bentuknya.8. Penyebab lain. Penyebab lain sebagainya yang tidak termasuk ketujuh penyebab di atas.
Akibat kebakaran hutan ada yang segera terlihat dan ada yang tidak segera terlihat, sedangkan besamya derajat kerusakan terutama dipengamhi oleh tipe kebakaran, lamanya kebakaran, keadaan tegakan hutan, dan cuaca atau i k l i i (Davis 1959).
Kebakaran hutan dapat menghabiskan kayu di hutan dalam waktu singkat dan bahan bakar lain yang mudah terbakar, menghasilkan energi yang berbentuk panas sehingga dapat membunuh dan mematikan turnbuhan dan satwa, serta mempengaruhi tanah hutan. Selain itu, abu sisa pembakaran akan memberikan pengaruh kimia pada tanah hutan (Wright 62 Bailey 1982). Suratmo (1985)
menyatakan bahwa kebakaran hutan berdasarkan intensitas dan jenis kebakaran yang terjadi menimbulkan beberapa dampak yaitu : kemsakan pada pohon yang terbakar, kerusakan pada anakan pohon, gangguan terhadap tanah hutan, penunman produktivitas hutan karena banyak kayu-kayu yang terbakar, penurunan dari nilai rekreasi dan keindahan, serta turunnya kesejahteraan penduduk sekitar hutan karena sumberdaya yang sering mereka gunakan habis terbakar, sehingga keperluan hidup sehari-hari kurang terpenuhi.
Kebakaran hutan selain merugikan juga memberikan keuntungan (Suharjo 1998). Keuntungan tersebut di antaranya adalah:
1. Abu hasil pembakaran sangat kaya akan hara sehingga menjadi salah satu sasaran pokok dalam penggunaan lahan menggunakan api.
2. Penyiapan lahan menggunakan api sangat menghemat.
3. Biaya yang dibutuhkan dalam penyiapan lahan menggunakan api jauh lebih murah sehingga pemsahaan dapat diuntungkan.
4. Rurnput muda yang dihasilkan dari kebakaran mempakan makanan bagi satwa liar.
5. Dengan adanya api maka diversifikasi jenis vegetasi lebih beragam dan mencegah monokultur. Panas yang cukup mampu membuat beberapa jenis vegetasi tertentu berkecambah.
Dampak Kebakaran Hutan terhadap Sifat-Sifat Tanah
Kebakaran hutan dapat merusak tanah karena terbakarnya akar dan lapisan humus yang menahan aliran permukaan, serta terbakarnya pohon dan semak yang memiliki daya menyimpan air. Pengaruh kebakaran hutan terhadap sifat tanah sangat ditentukan oleh frekuensi kebakaran, intensitas panas, lamanya kebakaran, vegetasi yang tumbuh, dan jenis tanah (Davis 1959). Hal yang sama dikemukakan oleh Blank dan Zamudio (1998).
Menurut Ralston dan Hatchel (1971), diacu dalam Pritchett (1979), kebakaran hutan menyebabkan terbukanya lantai hutan sehingga tidak ada perlindungan terhadap permukaan tanah jika hujan turun dan mengakibatkan terjadinya erosi permukaan yang tidak terkendali. Lebih jauh dampak yang dialami ialah porositas dan kecepatan intiltrasi tanah menurun serta bobot isi
tanah meningkat akibat agregat tanah terdispersi oleh pukulan butir-butir hujan dan tertutupnya pori-pori tanah oleh partikel abu pembakaran.
Kehilangan tanaman penutup dan pembakaran bahan organik dapat mengubah struktur tanah, dengan demikian mempengaruhi porositas dan sifat hidrologi lainnya (Giovannini & Lucchesi 1997), serta menambah akumulasi zat- zat hidrofobik setebal beberapa sentimeter dengan demikian m e n d a n infiltrasi dan meningkatkan aliran permukaan (De Bano 1971). Kondisi tersebut meningkatkan kcrentanan tanah terhadap erosi,
dan
umumnya meningkatkan aliran permukaan dan kehilangan tanah. Unsur hara kemudian hilang bersamaan dengan aliran permukaan (Andreu et al. 1996). Menurut Andreu et al. (1996), erosi lebih intensif te rjadi pada area kebakaran intesitas tinggi jika dibandingkan kebakaran intensitas sedang. Pengaruh kebakaran kepada erosi tanah utamanya tergantung kepada intensitas dan karakteristik beberapa kejadian hujan berikutnya seperti intensitas dan lama hujan.Kebakaran hutan memberikan masukan mineral yang terdapat dalam abu atau arang sehingga menaikkan pH tanah dan menambah unsur hara tanah seperti K, Ca, Mg, dan S (De Bano et al. 1998). Hamzah dan Wibowo (1985) menyatakan bahwa kebakaran hutan menyebabkan terbakarnya bahan organik, baik yang bergelatungan rnaupun yang terletak di atas permukaan tanah serta terjadi pemanasan lapisan permukaan. Pembakaran bahan organik menghasilkan pembebasan C02, gas-gas yang mengandung nitrogen dan abu yang berterbangan ke atmosfer dan penyadapan mineral &lam bentuk abu. Abu kayu dan abu serasah lebih mudah larut daripada bahan organik asli. Jadi pengaruh kebakaran dapat meningkatkan kadar hara tersedia untuk waktu sementara.
Darnpak kebakaran hutan terhadap sifat tanah dalam jangka pendek dapat meningkatkan kesubwan tanah seperti yang dilaporkan Kim er al. (1999), hasil penelitiannya menunjukkan bahwa dua minggu setelah kebakaran terjadi peningkatan pH tan& bahan organik, nitrogen, P-tersedia, dan basa-basa yang dapat dipertukarkan. Sebaliknya, dari hasil penelitian Pennington et al. (2001), dampak kebakaran hutan terhadap tanah dalam jangka panjang yaitu sembilan bulan setelah kejadian kebakaran menyebabkan menurunnya C-organik, N-total, dan P-tersedia, tetapi meningkatkan pH tanah.
Kebakaran hutan tidak hanya menyebabkan perubahan dalam tanah dan sifat-sifat lingkungan, kebakaran tersebut juga meningkatkan kehilangan unsur hara melalui volatilisasi, pencucian, dan erosi air. Kebakaran hutan akan menghasilkan volatilisasi unsur-unsur ham tertentu
dan
mendorong nitrifikasi akibat panas yang terjadi. Hilangnya unsur hara makro C, N, S, dan P akibat kebakaran melibatkan proses senyawa oksidasi baik dalam bentuk gas, bahan organik, bentuk partikel abu, dan transpor air baik akibat pengendapan maupun transpor sedimen. Unsur sulfur akan hilang pada hutan yang terbakar pada suhu 375 OC-575 "C dan akan menghilangkan unsur S sebanyak 24% hingga 79% dari total unsur S yang tersedia (Tiedemann 1987). Suhu dari hutan yang terbakar yang mencapai 777 "C akan menguapkan unsur P (Raison et al. 1985a), tapi hilangnya unsur P ini tidak dapat diamati pada kondisi kebakaran di bawah suhu 400 "C. De Bano clan Klopatek (1988) menyatakan bahwa 50% dari total unsur P hilang akibat penguapan serasah pinus yang terbakar, dan Mackensen el al. (1996) menyatakan bahwa hilangnya unsur P akibat penguapan sebesar 27% hingga 33% akibat kebakaran. Unsur Ca tidak mudah menguap pada area vegetasi yang terbakar pada suhu rendah (Raison et al. 1985a). Bagaimanapun, perubahan bentuk menjadi asap atau angin bisa menyebabkan unsur Ca menguap pada kebakaran dengan intensitas tinggi (Raison et al. 1985b). Belillas dan Feller (1998) menernukan sedikit pembahan kandungan Ca dalam area sebelum kebakaran hutan maupun setelah kebakaran yaitu sebesar 136*
15 kg hi1 pada area hutan yang terbakar dan 132*
26 kg hd1 pada area hutan yang tidak terbakar. De Bano dan Conrad (1978) menemukan 699 kg Ca ha.' dalam tumbuhan dan serasah sebelum kebakaran, setelah kebakaran abu serasah dan tumbuhan mengandung 688 kg ~a hap'.Hasil penelitian Baird et al. (1999) menunjukkan terjadi peningkatan pH tanah pada saat 1 tahun setelah terjadi kebakaran sebesar 0.lunit pada kedalaman 0-10 cm. Ellingson et al. (2000) melaporkan bahwa kebakaran intesitas rendah meningkatkan pH tanah sebesar 1.1 unit pada kedalaman 0-2.5 cm sesaat setelah terjadi kebakaran dan pada kebakaran intensitas tinggi terjadi peningkatan pH sebesar 2.2 unit. Penelitian Pennington et al. (2001) menunjukkan terjadinya peningkatan pH tanah pada saat 9 bulan setelah terjadi kebakaran sebesar 1.13
unit pada kedalaman 0-5 cm, 0.78 unit pada kedalaman 5-10 cm, 0.62 unit pada kedalaman 10-20 cm, dan 0.51 unit pada kedalaman 20-30 cm. Pada saat 3 bulan setelah kebakaran, pada kedalaman 2-5 cm terjadi peningkatan pH sebesar 0.5 unit hingga 0.7 unit ( Ellis & Graley 1983 ; Tomkin et al. 1991)
Kim et al. (1999) melaporkan tejadi peningkatan pH tanah pada kedalaman 0-5 cm sebesar 0.7 unit pada kebakaran intensitas rendah dan 0.6 unit pada kebakaran intensitas tinggi akibat penambahan hara di lantai hutan yang terbakar. Peningkatan pH setelah kebakaran akibat peningkatan kandungan abu (Kauffinan et al. 1993). Kenaikan pH ini juga berhubungan dengan peningkatan amonifikasi setelah kebakaran (Mroz et al. 1980). Menurut Kim et al. (1999), peningkatan pH tanah pada area kebakaran bermanfaat untuk pertumbuhan vegetasi selanjutnya, karena perubahan dari ketersedian hara dan peningkatan pH tersebut segera terhenti karena hilangnya abu dengan cepat selama musim hujan yang tinggi.
Secara umum dinyatakan bahwa kebakaran intensitas tinggi menyebabkan kehilangan C dan N pada lapisan atas tanah (Ellis & Graley 1983) yaitu 7 360 kg C organik has' dan 21 1 kg N ha-' hilang dari lapisan permukaan tanah. Sebaliknyq hasil penelitian Kim et al. (1999) menunjukkan tejadi peningkatan N pada kedalaman 0-5 cm sebesar 25% dan 24% bahan organik akibat kebakaran intensitas tinggi, 65% N dan 60% bahan organik &bat kebakaran intensitas sedang pada saat 2 minggu setelah te jadi kebakaran. Kandungan bahan organik setelah kebakaran meningkat diduga akibat banyaknya abu biomasa yang mati, atau menurun akibat sedikitnya masukan jumlah serasah di permukaan tanah dan hilangnya C melalui volatilisasi. Menurut Kim et al. (1999) kandungan bahan organik pada kedalam 0-5 cm sedikit lebih tinggi di area kebakaran akibat bercampurnya abu ke dalam tanah. Peningkatan konsentrasi N pada kedalaman 0-5 cm area kebakaran intesitas rendah lebih besar jika dibandingkan area kebakaran intensitas tinggi. Peningkatan N di area kebakaran mungkin akibat pergerakan nitrogen inorganik danfatau tambahan dari sisa abu hasil pembakaran serasah di lantai hutan (Kim et al. 1999).
Caldwell et al. (2002) dari h a i l penelitiannya mengemukakan bahwa 6 mg C ha.' hingga 24 mg C ha.' dan 60 kg N ha.' hingga 500 kg N ha-' hilang melalui
proses volatilisasi akibat kebakaran. Menurut Caldwell et al. (2002) penguapan unsur N selama kebakaran hutan mempakan mekanisme dominan dari sistem hilangnya unsur N. Selanjutnya juga dinyatakan bahwa ada hubungan antara fiksasi N dengan lamanya kebakaran. Fiksasi N berpotensi hilangnya ketersediaan kandungan N akibat kebakaran, dan berpengaruh bagi ketersedian unsur N dalam jangka panjang.
Ketterings dan Bigham 2000 melaporkan terjadi penurunan 22% C dan 31%
N
pada kedalam 0-5 cm area kebakaran pada saat 2 minggu setelah terjadi kebakaran intensitas tinggi. Binkley et al. (1992) menemukan bahwa sebanyak 13 rng C ha" dan 410 kg N ha.' hilang melalui proses penguapan akibat kebakaran pada hutan pinus. Belillas dan Feller (1998) menyatakan bahwa sebanyak 48 mg C ha-' dan 260 kg N ha.' mengalami proses volatilisasi akibat kebakaran. Little dan Ohmann (1988) melaporkan bahwa 192 kg hingga 666 kg N ha-' menguap akibat kebakaran.Hasil penelitian Garcia et al. (2000) menyatakan bahwa kebakaran hutan menyebabkan meningkatnya N-amonium dan penurunan kandungan N-total dan N-nitrat sesaat setelah terjadi kebakaran. Menurut Garcia et al. (2000), peningkatan dalam N-amonium adalah akibat transformasi bahan organik, dimana meningkat pada suhu 210 "C, dan N-nitrat tanah menurun setelah terjadi kebakaran.
Baird et al. (1999) melaporkan bahwa pada kedalaman 0-60 cm terjadi penurunan kandungan C tanah sekitar 36% (31 mglha) dan 46% N (3.0 m g h ) pada saat 3 bulan setelah terjadi kebakaran jika dibandingkan dengan area yang tidak terbakar. Pada saat 1 tahun setelah terjadi kebakaran terjadi penurunan sekitar 30% C (25 mgha) dan 46% N (3.0 mgha).
Kettering clan Bigham 2000 melaporkan bahwa terjadi peningkatan P- tersedia sebesar 10.7 mgkg pada kedalaman 0-5 cm area kebakaran pada saat 2 minggu setelah terjadi kebakaran intensitas tinggi. Kim et al. 1999 melaporkan bahwa peningkatan ketersedian P pada kedalaman 0-5 cm signifikan lebih tinggi di area kebakatan intensitas rendah dibandingkan area kebakaran intensitas tinggi yaitu P-tersedia pada area kebakaran intensitas rendah meningkat menjadi 94 ppm dan 50 ppm pada area kebakaran intensitas tinggi. Menurut Hungerford et
al. 1991 kehilangan P-tersedia di area kebakaran intesitas tinggi sebanding dengan area kebakaran intensitas rendah diduga akibat kehilangan melalui proses volatilisasi. Garcia et al. (2000) menyatakan bahwa kebakaran hutan menyebabkan meningkatnya P-tersedia, dan konsentrasi P-tersedia meningkat setelah kebakaran disebabkan karena pembakaran bahan organik dan terjadi mineralisasi akibat suhu tinggi.
Perubahan P-total akibat kebakaran bervariasi. Penelitian Pennington et
al. (2001) menunjukkan tejadinya peningkatan P-total sebesar 28.9% pada kedalaman 0-5 cm dan 1 1.1 % pada kedalaman 5- 10 cm pada saat 9 bulan setelah terjadi kebakaran. Giardina et al. (2000) melaporkan bahwa terjadi peningkatan P-tersedia pada 1 hari setelah terjadi kebakaran sebesar 24.8 kgha pada kedalaman 0-2 cm dan 12.9 kgha pada kedalaman 2-5 cm. Giardiia et al. (2000) juga melaporkan terjadi peningkatan P-total setelah kebakaran sebesar 6.4 kglha yang mengindikasikan adanya bagian P yang terkandung dalam biomasa ditransformasi ke tanah selama kebakaran.
Hasil penelitian Garcia et al. (2000) menyatakan bahwa kebakaran hutan
2+
.
menyebabkan meningkatnya ~ a ' , K+, dan Mg dl permukaan tanah sesaat setelah terjadi kebakaran. Sebaliknya, kandungan KTK dan ca2+ di dalam tanah menurun setelah te rjadi kebakaran intensif maupun sedang. Peningkatan kation- kation Na', K', dan M ~ ~ + dapat dipertukarkan sebagai hasil pembakaran disebabkan karena keberadaan abu. Hasil penelitian Kim et al. (1999) menunjukkan bahwa kation yang dapat dipertukarkan seperti Ca, Mg, dan K di permukaan tanah meningkat setelah terjadi kebakaran yang berasal dari abu
serasah sisa kebakaran di permukaan tanah.
Kebakaran hutan menyebabkan meningkatnya bobot isi tanah pada kedalaman 0-2 cm dan 2-5 cm pada saat 2 hari setelah terjadi kebakaran intensitas tinggi (Ellis & Graley 1983). Tomkin et al. (1991) juga melaporkan terjadinya peningkatan bobot isi tanah pada kedalaman 0-2 cm. Hasil penelitian Pennington et al. (2001) menunjukkan terjadi peningkatan bobot isi tanah sebesar dari 0.58 mg/m3 menjadi 0.70 mg/m3 pads kedalaman 0-5 cm akibat kebakaran yang terjadi.
Giardina et al. (2000) melaporkan bahwa terjadi peningkatan bobot isi dari 0.75 g/cm3 menjadi 0.79 g/cm3 setelah terjadi kebakaran. Menurut Giardina et al.
(2000), ha1 ini terjadi mungkin karena teksturnya lempung berpasir dan rendahnya kandungan C-organik pada area tersebut.
Akibat jangka panjang dari kebakaran hutan yang bemlang-ulang adalah proses erosi, seperti yang dilaporkan Giovannini et al. 1990 yang menyatakan bahwa kebakaran hutan yang terns menerus dan berulang-ulang utamanya di musim panas, diikuti oleh hujan yang lebat di musim gugur menyebabkan te jadi erosi yang intensif. Edelman (1949), diacu dalam Rachmatsjah et al. (1985) mengatakan bahwa seringnya kebakaran hutan dapat mengakibatkan erosi dan pembentukan humus yang tidak sempurna. Selanjutnya dinyatakan pula, bahwa kebakaran pada kawasan butan jati dapat meningkatkan kemsakan tanah sehubungan terdapatnya sifat-sifat yang kurang baik pada tegakan jati yaitu:
1. Penutupan tajuk yang kurang sempurna pada umur yang lebih tua dan pada tanah yang kurang subur.
2. Tegakan jati hampir setiap tahun mengalami penggundulan, ini terjadi pada musim kering yang dapat merangsang timbulnya kebakaran hutan. 3. Daun jati yang gugur sangat cepat hancur sehingga pembentukkan humus
tidak sempurna.
