MODEL PENDUGAAN POTENSI KARBON FLORA BAKAU (STUDI KASUS DI KABUPATEN INDRAGIRI HILIR RIAU)
Oleh : 1
Dr. Endang Hilmi, S.hut, M.Si dan Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MSi2 ABSTRACT Key words: biomass, carbon, model, mangrove, Rh. apiculata and Bruguiera spp. 1) Staf Pengajar PSPK UNSOED Purwokerto 2) Guru Besar Fahutan IPB I. PENDAHULUAN Hutan mangrove merupakan tipe hutan tropik yang khas tumbuh di sepanjang pantai atau muara sungai yang masih dipengaruhi oleh pasang surut air laut dan banyak dijumpai di wilayah pesisir yang terlindung dari gempuran ombak. Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki wilayah mangrove seluas kurang lebih 3,7 juta ha yaitu 3,16 % dari luas total hutan (Dirjen INTAG, 1993). Potensi flora mangrove di Indonesia umumnya didominasi jenis Rhizophora spp. dan Bruguiera spp. Pertumbuhan jenis Rhizophora spp. dan Bruguiera spp. dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, diantaranya adalah salinitas air, tekstur tanah dan kandungan bahan organik tanah. Faktor-faktor tersebut mempengaruhi proses fotosintesis yang hasilnya tersimpan dalam bentuk biomassa pohon. Biomassa pohon di hutan mangrove merupakan suatu hasil akhir dari proses pertumbuhan hutan mangrove. Besarnya potensi biomassa dipengaruhi oleh kemampuan pohon tersebut untuk menyerap karbon dari lingkungan melalui proses fotosintesis, yang dikenal dengan proses sequestration. Hasil proses fotosintesis dikurangi respirasi tersebut terakumulasi di dalam biomassa pohon. Besarnya biomassa pohon tersebut dapat mempengaruhi nilai kandungan karbon dari pohon tersebut. Model pendugaan biomassa dibuat untuk membantu dalam menduga berapa besarnya nilai biomassa vegetasi mangrove, yang diduga dengan membuat hubungan antara diameter dengan biomassa. Hal ini bermanfaat untuk membantu memprediksikan berapa tingkat produktivitas vegetasi yang terdapat di ekosistem mangrove. Potensi karbon merupakan dipengaruhi oleh kemampuan tanaman tersebut untuk menyerap karbon dari lingkungan melalui proses fotosintesis, yang dikenal dengan proses sequestration. Hasil proses fotosintesis dikurangi respirasi tersebut terakumulasi di dalam biomassa pohon. Besarnya biomassa pohon tersebut dapat mempengaruhi nilai kandungan karbon dari pohon tersebut. Kandungan karbon di tanaman bakau cukup tinggi, khususnya tanaman Rhizophora spp. dan Bruguiera spp., salah satu indikatornya adalah besarnya nilai kalor yang terdapat di tanaman tersebut, yaitu sekitar 4.400 kkal/kg – 7.300 kkal/kg (FAO, 1994 a).
2
Potensi karbon berkorelasi positif dan nyata dengan dimensi pohon dan potensi biomassa. Namun sampai saat ini model penduga kandungan karbon pohon dari ekosistem mangrove masih belum ada termasuk untuk jenis Rhizophora spp. dan Bruguiera spp. Tujuan penelitian ini adalah menentukan besarnya biomassa dan karbon di hutan mangrove dan membangun model hubungan antara diameter, biomassa dan karbon di hutan mangrove METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Pengambilan sampel biomassa vegetasi mangrove dilakukan di hutan alam mangrove PT. Asri Nusa Mandiri Prima Pekanbaru Riau sebanyak tiga tahap, yaitu (a) survey pada bulan Agustus 2001, (b) pengambilan biomassa pada bulan Maret – April 2002, (c) pengambilan biomassa pada bulan Juni – Juli 2002. Sedangkan Analisis kimia karbon di Laboratorium Kimia Hasil Hutan Fakultas kehutanan IPB dan Laboratorium Arang Pusat Penelitian dan Pengembangan Kehutanan pada Mei 2002 sampai Maret 2003. Variabel Penelitian Vegetasi mangrove diambil dengan kriteria : (a) semai dengan tinggi < 1,5 m, (b) pancang dengan diameter < 10 cm, (c) tiang dan pohon dengan diameter > 10 cm. Variabel yang diamati adalah (a) jenis, dan jumlah individu untuk semai dan pancang; (b) jenis, jumlah individu, diameter, dan tinggi untuk tiang dan pohon; (c) biomassa dan karbon batang dan cabang, biomassa akar dan biomassa daun, biomassa bunga dan buah dan biomassa berdasarkan tahapan pertumbuhan. Variabel lingkungan yang diamati adalah (a) tekstur tanah, kadar karbon tanah, dan kadar karbon air tanah; (b) salinitas tanah dan air laut pada setiap zonasi tegakan. Teknik Penarikan Contoh Penentuan jumlah pohon jenis Rhizophora spp. (Rh. mucronata dan Rh. apiculata) dan Bruguiera spp. dilakukan dengan metode acak berlapis berdasarkan faktor salinitas, substrat tanah dan kelas diameter pohon. Variabel yang diukur adalah sifat dasar fisik bagian pohon, potensi biomassa dan kandungan karbon dari pohon jenis Rhizophora spp. (Rh. mucronata dan Rh. apiculata) dan Bruguiera spp. Jumlah blok pada daerah penelitian dibagi menjadi : (a) blok 1 adalah blok sungai Alay dengan salinitas 10–20 %o, (b) blok 2 adalah blok Batang Rimba dengan salinitas 20–30 %o, dan (c) blok 3 adalah blok Pulau Cawan dengan salinitas 30–40 %o. Setiap blok dibuat 5 petak, dan setiap petak dibuat 5 anak petak. Setiap anak petak dibuat plot berukuran 20 X 20 m. Variabel yang diukur adalah jumlah individu setiap jenis, diameter, tinggi pohon, sampel tanah, sampel air, salinitas dan biomassa pohon.
Prosedur Penelitian a. Penentuan Komposisi Jenis Pohon Mangrove Penentuan jenis pohon dominan dilakukan dengan menggunakan metode indeks nilai penting (INP). INP tersusun oleh nilai frekuensi, dominansi dan kerapatan. Jenis-jenis pohon dominan dijadikan sebagai unit contoh vegetasi yang akan di ukur biomassa dan kadar karbonnya.
3
b. Pengukuran Biomassa Bagian Pohon dan Pertumbuhan Biomassa vegetasi Rhizophora spp terdiri dari batang dan cabang, akar, daun, bunga dan buah. Pengukuran biomassa dilakukan dengan cara menebang (destruktif). Pohon yang ditebang pada ketinggian 10 cm diatas permukaan tanah, kemudian dibagi menjadi beberapa segmen. Pada setiap segmen diukur biomassa cabang dan batang, akar, daun, bunga dan buah. Pengukuran biomassa vegetasi di dasarkan pada prosedur stratified clipping technique sebagai berikut : batang, ranting dan cabang yang ditebang dibuat menjadi beberapa sortimen batang dengan ukuran sortimen 100 - 200 cm. Setelah itu diukur diameter pangkal, ujung dan segmen batang tersebut. Setelah itu batang dibersihkan dari cabang, akar dan daun, lalu ditimbang. Berat batang, cabang dan ranting pada setiap sortimen dinyatakan sebagai berat biomasa batang, cabang dan ranting. Sampel akar diambil melalui dua cara yaitu digali dari dalam tanah dan memotong akar yang ada di atas (akar tunjang). Akar yang telah dikumpulkan kemudian ditimbang, dan dinyatakan sebagai biomassa akar. Sampel daun harus dipisahkan dari ranting dan cabang. Kemudian daun yang dibersihkan ditimbang beratnya dan dinyatakan sebagai biomassa daun. Untuk menghitung biomasa total setiap pohon adalah total biomasa etiap sortimen dari vegetasi tersebut. c. Pembentukan Model Penduga Biomassa Rhizophora spp. dan Bruguiera spp. Model hubungan antara biomassa dengan dimensi pohon yang diukur berdasarkan tinggi dan diameter setinggi dada, dengan menggunakan persamaan Biomassa (B) = fungsi dari diameter dan tinggi. Biomassa = a (Diamater b)
a, b = konstanta d. Penentuan Potensi Karbon Penentuan potensi karbon dilakukan melalui tahapan (1) pembuatan serbuk tanaman, (2) pengukuran berat jenis bagian solid tanaman, (3) pengukuran kadar air serbuk dan tanaman, (4) kegiatan pengarangan, (5) penentuan zat terbang, (6) penentuan kadar abu, (7) penentuan kadar karbon. e. Membangun Model Potensi Karbon Model potensi karbon dibangun melalui dua cara, yaitu membangun model potensi karbon dengan model biomass HASIL DAN PEMBAHASAN Komposisi Jenis Pohon. Komposisi jenis pada hutan mangrove yang didasarkan pada zona salinitas air laut dan tekstur tanah yang berbeda, dapat dilihat pada Tabel 1 Tabel 1. Komposisi Jenis Pohon pada Hutan Mangrove di Kabupaten Indragiri Hilir Blok Salintas (%o)
Tekstur tanah (%) Pasir Debu Liat
Kelas tekstur tanah
Jenis
Nilai besaran kuantitatif vegetasi DR KR FR INP (%) (%) (%) (%)
4 Xg Ra 1 10-20 0,4 39,4 60,2 Liat Rm Bp Bg total Ra 2 20 – 30 4,33 49,67 46 Liat Bg berdebu Rm Total Ra 3 30-40 1,8 47,4 50,8 Liat berdebu Bg total Keterangan : Xg = Xylocarpus granatum Ra = Rhizophora apiculata Rm = Rhizophora mucronata Bp = Bruguiera parviflora Bg = Bruguiera gymnorrhiza
44,66 38,98 2,98 0,54 12,84 100 95,85 2,61 1,54 100 98,66 1,34 100 DR KR FR INP
36,77 25,00 106,43 51,47 25,00 115,45 2,94 25,00 30,92 1,47 12,50 14,51 7,35 12,50 32,69 100 100 300 95,79 54,55 246,18 3,01 36,36 41,99 1,20 9,09 11,83 100 100 300 96,88 66,67 262,21 3,12 33,33 37,79 100 100 300 = Dominasi Relatif = Kerapatan Relatif = Frekuensi Relatif = Indeks Nilai Penting
Kandungan Bahan Organik Pohon dari Rhizophora spp. dan Bruguiera spp. dan Biomassa Tegakan Potensi biomassa yang dimaksud adalah total berat bahan organik dalam suatu komunitas, atau spesies utama dalam suatu komunitas. Pendugaan biomassa dapat dijadikan sebagai penduga kasar dari laju produktivitas suatu individu jenis atau komunitas (Hutching and Saenger, 1987). Kandungan Bahan Organik Pohon Berdasarkan Bagian Pohon Blok penelitian di Indragiri Hilir merupakan habitat yang cukup sesuai bagi pertumbuhan Rh. apiculata. Hal ini dapat dilihat dari potensi bahan organik pohon jenis Rh. apiculata yang umumnya lebih tinggi dibandingkan jenis lainnya (Tabel 3). Pada setiap kelas diameter pohon, bahan organik batang merupakan bahan organik yang terbesar, sedangkan yang terendah adalah pada bunga dan buah. Bahan organik pohon tersebut akan terakumulasi pada batang, terutama pada segmen batang yang pertama. Hal ini disebabkan karena bahan organik pohon terdiri dari 60 – 65 % bahan organik batang (White, 1991). Dalam penelitian ini, bahan organik batang untuk Rhizophora spp. mencapai rata-rata sekitar 57 – 61 % dari total bahan organik keseluruhan sedangkan Bruguiera spp. berkisar antara 40 – 53 %. Tabel 2. Potensi Bahan Organik pada Jenis Bruguiera spp. Dan Rhizophora spp. Jenis
Kelas diameter (cm)
Bagian pohon
Berat bahan organik (Kg)
Persen bahan organik terhadap berat total (%)
5
Rh. apiculata
10 - 20
20 - 30
30 - 40
Rh. mucronata
10 - 20
20 - 30
Bruguiera spp.
10 - 20
20 - 30
Batang Total
318,14 536.40
59.31 100.00
Batang Total
413,70 721.67
57.33 100.00
Batang Total
1446,00 2333.00
61.98 100.00
Batang Total
216,00 376.00
57.45 100.00
Batang Total
492,50 900.50
54.69 100.00
Batang Total
131,10 328.00
39.97 100.00
Batang Total
286,00 546.25
52.36 100.00
Berat bahan organik pada akar juga cukup besar, terutama pada pohon-pohon yang besar. Jenis Rhizophora spp. memiliki berat bahan organik akar sebesar 8 – 23 %, sedangkan Bruguiera spp. sebesar 23 – 29 %. Hal ini disebabkan karena akar pada jenis Rh. apiculata dan Bruguiera spp. sangat penting untuk menopang tubuh dari pohon, terutama untuk mencegah tumbangnya batang. Menurut Hutching and Snedeker (1987), habitat hidup Rh. apiculata dan Bruguiera spp. adalah areal yang berlumpur, sehingga membutuhkan sistem akar yang banyak dan besar, untuk menopang tubuh pohon tersebut. Faktor lainnya karena mangrove merupakan tipe hutan yang memiliki tingkat oksigen rendah (an aerob) sehingga sistem perakarannya membentuk sistem perakaran lateral (kabel kecil) dan akar jangkar. Daun umumnya tersusun oleh banyak rongga stomata yang menyebabkan struktur daun menjadi kurang padat dan kurang berat. Berat bahan organik pada daun umumnya hanya memiliki kisaran sebesar 3 – 6 %. Menurut White (1991), kisaran bahan organik dari daun adalah sekitar 6 % . Berat bahan organik pohon total dari jenis Rh. apiculata adalah sebesar 536.40 – 2.333,00 kg per pohon. Pada dasarnya tingkat produktivitas jenis Rh. apiculata termasuk rendah. Hal ini disebabkan karena habitatnya memiliki kondisi tanah tergenang, ada pengaruh pasang surut, draeinase dan areasinya spesifik (termasuk buruk), kandungan oksigen rendah, dan tanah jenuh air. Kondisi tanah yang banyak didominasi liat menyebabkan laju infiltrasi tanah rendah, rembesan lateral rendah, porositas rendah, permeabilitas rendah, dan kapasitas memegang airnya tinggi (Hutching and Saenger, 1987). Sedangkan nilai total bahan organik pohon pada Rh. mucronata relatif tinggi yang berkisar antara 376 kg – 900,50 kg. Salah satu faktornya adalah karena habitatnya di daerah pinggir sungai menyebabkan jenis Rh. mucronata
6
mendapatkan banyak masukan air tawar yang akan membantu perkembangan dari jenisjenis mangrove (Hutching and Saenger, 1987). Jenis Bruguiera spp. merupakan jenis pohon mangrove yang satu suku dengan Rhizophora spp, yang masuk ke dalam suku Rhizoporaceae, memiliki habitat setelah habitat Rhizophora spp. Biasanya Bruguiera spp. tumbuh pada habitat tanah yang relatif lebih keras, dan kadar garam yang relatif lebih rendah dibandingkan Rhizophora spp. Menurut Aksornkoae (1993) dan Hutching and Saenger (1987), kadar garam habitat tempat tumbuh Bruguiera spp. adalah 0,5 kali kadar garam tempat tumbuh Rh. apiculata. Kandungan Bahan Organik Berdasarkan Tahapan Pertumbuhan Berdasarkan tahapan pertumbuhan dari jenis Rh. apiculata didapatkan prediksi bahwa semakin besar diameter maka berat bahan organik pohon akan makin meningkat. Seperti pada kelas diameter 10 – 20 cm, total bahan organik pohon hanya sebesar 536,40 kg. Sedangkan untuk diameter 20 –30 cm, total bahan organik pohon meningkat 1.5 kali lipat, yakni sebesar 721,66 kg. Peningkatan sampai 3,2 kali lipat terjadi untuk bahan organik pohon dengan kelas diameter 30 – 40 cm yakni sebesar 2.333,00 kg. Kandungan bahan organik pohon dari jenis Rh. mucronata pada kelas diameter 20 – 30 cm lebih tinggi 2,5 kali dibandingkan bahan organik pada kelas diameter 10 – 20 cm. Pada kelas-kelas diameter 20 – 30 cm, pohon Rh. mucronata masih melakukan pertumbuhan dimensi yang cepat dan umumnya masih memiliki laju pertumbuhan yang tinggi. Tabel 3. Kandungan bahan organik Rh. mucronata, Rh. apiculata dan Bruguiera spp. Berdasarkan Tahapan Pertumbuhan. Jenis Rh. apiculata
Tahapan pertumbuhan Pohon
Rh. mucronata
pancang Semai Pohon
Bruguiera spp.
pancang Semai Pohon
Kelas diameter (cm) 10 – 20 20 – 30 30 – 40
pancang Semai
10 – 20 20 – 30
10 - 20 20 - 30
Bahan organik (Kg) 536.40 721.66 2333.00 2.65 0.39 376.00 900.50 2.73 0.45 328.00 546.25 2.11 0.42
Bahan organik pohon dari jenis Bruguiera spp. pada kelas diameter 20 – 30 cm adalah 1,5 kali lipat dibandingkan bahan organik pohon pada kelas diameter 10 – 20 cm. Namun pada dasarnya laju pertumbuhan pohon Bruguiera spp. relatif lebih rendah dibandingkan dengan laju pertumbuhan Rhizophora spp. Model Pendugaan Biomassa Hutan Mangrove
7
Model pendugaan biomassa hutan mangrove dapat dilihat pada Tabel 5. Model ini dibangun berdasarkan persamaan nilai biomassa dengan diameter. Tabel 5. Model Pendugaan Biomassa Rhizophora spp dan Bruguiera spp. No
Bagian
R2 (%)
Model
Standar deviasi
Rhizophora apiculata 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Batang Cabang Daun Buah Ranting Akar Total
0.2109981916 D 2.453342882 2.134749873 D 0.6959309152 0.6478737821 D1.346180635 Tidak bisa dibangun model 5.598733327 D 0.6959309152 0.007847394511 D 3.089417248 0.7574460068 D 2.232516567
97.93 85.30 66.40
56.53 19.79 13.81
68.30 94.11 98.38
7.14 36.98 78.51
Rhizohora mucronata 1.
Batang
0.4673135474 D 2.149925688
90.79
43.92
2.
Cabang
0.03137934328 D 2.637710011
3.
Daun
4.
Buah
5.
Ranting
90.04
15.23
2.19377398 D
0.8628596125
98.54
0.86
0.5299980942
D 0.8749666634
98.39
0.22
0.0007016639597 D 3.739201824
90.79
11.51
3.643896305
90.66
9.71
6.
Akar
0.0007991203605 D
7.
Total
0.4999022826 D 2.31809304
90.38
83.74
Batang
0.9450903501 D 1.865827743
98.74
9.43
Cabang
4.817287392 D
0.7073192357
88.98
2.23
0.5632455887
60.98
3.17
Bruguiera spp. 1. 2. 3.
Daun
5.523898268 D
4.
Buah
1.452428035 D 0.5447401802
45.03
0.96
0.5770075595
90.92
1.50
5.
Ranting
6.
Akar
6.502331929D 1.001973066
97.93
3.82
7.
Total
10.11259103 D 1.30096243
98.63
15.38
6.32788928 D
Potensi Karbon Tanaman Kelas Diameter (cm) 10 - 20
Kandungan Karbon (%)
Segmen Batang Rh. apiculata 1 2 3 4 5 6
40.48 36.86 33.42 26.94 24.07 22.73
Rh. mucronata 42.31 40.45 39.60 36.67 31.52 28.53
Bruguiera spp. 33.14 30.20 20.96 22.21 21.53 -
8 20 - 30
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8
30 - 40
Kelas Diameter (cm) 10 – 20
20 - 30
30 - 40
45.97 43.25 41.23 39.24 37.53 35.72 35.91 55.12 47.34 47.46 46.52 45.81 39.54 36.95 36.06
49.13 42.78 41.21 40.33 35.06 30.54 28.71
38.60 36.07 33.39 31.06 27.04
-
-
Kandungan Persen karbon (%)
Bagian Tanaman Rh. apiculata
Rh. mucronata
Akar Cabang Ranting Daun
20.26 23.93 21.16 23.67
21.84 25.85 19.30 22.24
bunga/buah Akar Cabang Ranting Daun
29.09 20.66 25.90 21.89 23.73
21.82 20.08 22.50 20.20 23.27
bunga/buah Akar Cabang Ranting Daun
25.52 21.64 22.96 20.37 23.82
23.26
bunga/buah
24.63
Bruguiera spp.
Jenis
Tahapan Pertumbuhan
Rh. apiculata
Pohon
Pancang Semai
Kelas Diameter (cm) 10 – 20 20 - 30 30 - 40
-
21.01 21.73 19.34 22.19 22.42 21.54 20.26 23.88 -
Persen Karbon (%) 26.60 32.63 36.02 15.03 16.69
9
Rh. mucronata Bruguiera spp.
Pohon Pancang Semai Pohon Pancang Semai
10 – 20 20 - 30
10 – 20 20 – 30
30.01 31.99 15.03 17.02 23.59 28.03 15.01 16.24
KESIMPULAN Kandungan bahan organik Rhizophora spp di Indragiri Hilir lebih tinggi dibandingkan dengan Bruguiera spp. Hal ini disebabkan karena habitat tempat tumbuh pada ekosistem mangrove di Indragiri Hilir lebih cocok untuk Rhizophora spp dibandingkan dengan jenis Bruguiera spp. Model pendugaan biomassa bagi jenis Rhizophora spp maupun Bruguiera spp berkorelasi positif membentuk hubungan eksponensial dengan diameter sebagai penduga. Model hubungan ini dapat digunakan dalam menentukan nilai biomassa Rhizophora spp dan Bruguiera spp untuk kelas diameter 10 – 40 cm, dengan menggunakan diameter sebagai faktor penduga. DAFTAR PUSTAKA Aksornkoae, S. 1993. Ecology and Management of Mangrove. IUCN Wetland Program. Bangkok. Hutchings, P and P. Saenger. 1987. Ecology of Mangrove. University of Queensland Press. New York. Waston, J.G. 1928. Mangrove forest on Malay Penninsula. Malay Record. 6 : 1 – 127. White, L.P., L.G. Plaskett. 1981. Biomass as Fuel. A Subsidiary of Harcourt Brace Jovanovich, Publishers. London, New York, Torronto, Sidney, San Fransisco.
