NERACA AIR METEOROLOGISDI KAWASAN HUTAN TANAMAN JATI DI CEPU

Oleh:Agung B. Supangat & Pamungkas B. Putra

Ekspose Hasil Penelitian dan Pengembangan Kehutanan BPTKPDAS 2012 – Solo, 5 September 2012

Pendahuluan

• Air sangat vital bagihidup dan kehidupan

• Keberadaan air sangat dinamis (flowing resource)

Kuantitas Kualitas

Kontinyuitas

• Keberadaan Air VS land use

• Penting: Informasi sebaran SD-Air (spasial & temporal)=== Neraca Air ===

Untuk mengetahui kondisi neraca air meteorologis wilayah di sekitar

kawasan hutan tanaman jati

Tujuan Tulisan

• Perlu pengembangan metode identifikasiNeraca Air secara tidak langsung

ke Blora (± 20 km)

ke Cepu (± 10 km)

Metode PenelitianLokasi

Stasiun Klimatologi

• Data klimatologi (Th. 2004, 2007, 2011)

Bahan & Alat

• ATK, alat hitung

• Perangkat lunak model neraca air Thornthwaite-Mather (Water Balance Thornthwaite-Mather Versi 90,02)

• Perangkat lunak model penggunaan air olehtanaman (CropWat 4 Windows versi 4.2)

WTRBLN.EXE

Karakteristik Lokasi PenelitianBiofisik • Jenis tanah: Vertisols, Alfisols dan Inseptisols, Kadar

lengas 3,66 – 10,62 %; pH 7,4; C-org 1,74- 3,27%; BO 1,14-5,63%; N-tot 0,05–0,17%; P-tsd 3,25-15,22 ppm; K-tsd 0,23–0,55me/100g; BJ 1,92-2,39g/cm3; BV 1,18–1,47g/cm3; permeabilitas 7,18cm/jam, porositas 33,4–48,6%,, kap. infiltrasi5,9–36,8 cm/jam

• Hidrologi: Kali Modang (luas DAS = 391,0 ha) dan Kali Cemoro (luas DAS = 1.384,5 ha)

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des Jml

Hujan 231 208 231 169 106 44 17 14 35 91 191 259 1.597K. Modang 39,2 40,6 33,8 16,8 18,3 10,7 8,2 6,7 4,6 6,5 20,2 27,6 233,2K. Cemoro 68,6 95,1 89,7 57,6 36,2 20,5 10,0 10,0 10,5 18,9 44,8 97,6 559,5

Ket: Rata-rata (2002-2011)

0

50

100

150

200

250

300

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

Huj

an; L

impa

san

(mm

)

Bulan

Curah Hujankali ModangKali Cemoro

Hidrologi

Klimatologis Parameter Curah Hujan (Rata-2 periode 2002-2011)

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nop DesTebal (mm) 231 208 231 169 106 44 17 14 35 91 191 259Jml hari hjn 16 17 17 13 9 5 3 2 5 8 14 18Maks. (mm) 58 56 57 59 37 25 9 8 16 32 51 60Min. (mm) 1 1 1 1 1 1 2 0 7 1 1 1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

Tem

pera

tur(

°C);

Kelem

baba

nUd

ara(

%)

Bulan

Temp rata-2

Temp Maks.

Temp Min.

Kelemb. Rata-2

Kelemb. Maks.

Kelemb. Min.

Rata-2: CH (1.597mm/th); HH (127/th); BK (5); BB (7)

Rata-2 : T (25 °C); RH (68 %)

Hasil PenelitianNeraca Air Meteorologis

Tahun Hujan(mm)

PE AE(mm) (%) (mm) (%)

2004 1.589 1.586 99,8 1.174 73,92007 1.896 1.388 73,2 1.167 61,62011 1.527 1.617 105,9 1.150 75,3

Rata-2 1.670,7 1.530,3 93,0 1.163,7 69,7Keterangan: (%) adalah nilai terhadap hujan

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

Ner

aca

Air

(mm

)

Bulan

Tahun 2011 PPEAEP-PE

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer

aca

Air

(mm

)

Bulan

Tahun 2004

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer

aca

Air

(mm

)

Bulan

Tahun 2007

Keterangan:P = Curah hujanPE = Evapotranspirasi potensialAE = Evapotranspirasi aktual

Potensi Kekeringan(EP > P)

Distribusi Neraca Air Bulanan

Keterangan:ST = Kelengasan tanah tersimpanS-D = Selisih antara Surplus dan DefisitRO = Runoff bulanan (24,8 %)

Keterangan:

-200

-100

0

100

200

300

400

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer

aca

Air

(mm

)

Bulan

Tahun 2004

-200

-100

0

100

200

300

400

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer

aca

Air

(mm

)

Bulan

Tahun 2007

-200

-100

0

100

200

300

400

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer

aca

Air

(mm

)

Bulan

Tahun 2011 STS-DRO

• Nilai [S-D] Th 2004 dan 2007 = 5 mm & 508 mm, Th. 2011 = -88 mm

• Dari proporsi air lebih(surplus), menjadi RO (81,5%), sisanya18,5% masuk ke tanah

Distribusi Neraca Air Bulanan

-200

20406080

100120140160180

Ner

aca

Air

(mm

/per

iode

)

Periode Waktu

Th. 2004

Implikasi Hasil Studi

-200

20406080

100120140160180

Ner

aca

Air

(mm

/per

iode

)

Periode Waktu

Th. 2007

-200

20406080

100120140160180

Ner

aca

Air

(mm

/per

iode

)

Periode Waktu

Th. 2011 Effect. RainEToCWRIrr. Req.

Ket:ETo = Evapotranspirasi referensiCWR = Kebutuhan air tanamanEffect.Rain = Curah hujan efektifIrr.Req. = Kebutuhan air irigasi(Asumsi: Jenis vegetasi dalam analisis adalah tanamanjati dengan penutupan tajuk 60-70 %)

• Masa cukup air: Januari-April & Nopember-Desember, masa kurang air: Mei - Oktober

• Terjadi ketidakseimbangan SD-Air scr alami. Kebutuhan air tanaman (CWR) (rata-rata 984 mm/th) melebihi besarnya curah hujan efektif yang bisa dimanfaatkan oleh tanaman (rata-rata 667 mm/th)

• Periode Kering (Perlu tambahan air)Tahun Bulan mm lt/dt/ha2004 Mei-Oktober (6 bln) 424,6 0,342007 Januari, Mei-Oktober (7 bln) 347,9 0,242011 Mei-Oktober (6 bln) 545,9 0,50

Rata-rata Mei-Oktober (6 bln) 440,0 0,36

• Hutan jati memiliki karakteristik yang khas dalammerespon iklim yang panas (kekurangan air)

• Fenomena fungsi hidrologis dari kawasan hutan(jati)

Fenomena Hutan Jati

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

Ner

aca

Air

(mm

)

Bulan

Hujan

Evapotranspirasi

Limpasan (Sungai)

Irr.Req. (model)

Ada baseflow 81 mm

• Perhutani: terkait informasi kapan sebaiknyamelakukan penanaman serta kapan harusmengantisipasi bulan-bulan rawan kebakaran

• Bagi masyarakat sekitar hutan dan pemerintahdaerah: perencanaan pola tanam(penanaman, pemilihan jenis komoditas, masakrisis air/kelangkaan air/penambahan air; kebencanaan)

Manfaat Hasil Studi

Kesimpulan dan Saran

• Kawasan di sekitar hutan jati di Cepu termasuk daerah kering bertipe iklim D (Schmidt-Ferguson) dengan CH rata-2 tahunan yang rendah (1.597 mm)

• Berdasarkan hasil simulasi model neraca air, terdapat rata-rata 5 bulan defisit air (Juni-Oktober), potensi pasokan air ke dalam tanah(dari surplus air di bulan-bulan basah) sangatkecil (rata-rata hanya 18,5% pertahun)

• Berdasarkan hasil simulasi model CropWat, diketahui terjadi ketidakseimbangansumberdaya air secara alami. Tiap tahun terjadibulan-bulan kering yang membutuhkan adanyatambahan air sebesar rata-rata 440 mm/tahun(0,36 lt/dt ) (selama periode Mei-Oktober)

• Dari kawasan hutan jati masih terdapat potensi air permukaan/baseflow (sungai) sebesar rata-rata 81 mm untuk memasok kekurangan air yang terjadi

• Hasil kajian bermanfaat baik bagi pengelola kaw. Hutan jati maupun pemda/masyarakat sekita hutanjati

• Saran: Perlu analisis (model) dengan tutupan lahanpertanian per-komoditas yang dibudidayakan