info fwiSeptember 2010

penutupan lahan hutan menjadi kawasan budidayapertanian, proses fotosintesis yang terjadi dapatmenyamai proses fotosintesis namun serapan karbontanaman budidaya pertanian tidak sebesar serapankarbon hutan.

Deforestasi diperkirakan menyumbang sekitar20% emisi gas rumah kaca di atmosfer. Denganpersentase sedemikian, maka deforestasi menjadipenyebab terbesar kedua— setelah emisi daripenggunaan bahan bakar fosil—perubahan iklim.Bahkan, di negara ­negara berkembang deforestasimenjadi penyebab terbesar perubahan iklim termasukIndonesia. Negara-negara peserta UNFCCC telahbersepakat untuk menyertakan avoided deforestationand forest degradation sebagai salah satu upayamengatasi perubahan iklim dan menyertakannya dalampost-Kyoto regime setelah 2012. Skema inilah yangkemudian dikenal sebagai Reduced Emissions fromDeforestation and Degradation (REDD).

Selama kurun waktu 40 tahun dalam mengeloladan memanfaatkan sumberdaya hutan di Indonesia,telah menyebabkan terjadinya kerusakan hutan(degradasi dan deforestasi). Kegiatan eksploitasi hutansecara legal maupun ilegal, konversi hutan alam dangambut untuk dijadikan perkebunan sawit danpertambangan, pemberian ijin pemanfaatan kayu, sertakebakaran hutan merupakan faktor-faktor utama yangmempercepat terjadinya degradasi dan deforestasi diIndonesia (FWI, 2001). Analisis FWI untuk kurun waktu1989 – 2003, tutupan hutan Indonesia mengalamiperubahan akibat dari penurunan kualitas hutan(degradasi) dan kehilangan tutupan hutan (deforestasi),yang diperkirakan 4,6 juta ha/tahun1. Tutupan hutanyang hilang (deforestasi) diperkirakan sekitar 1,99 jutaha/tahun.

Penghitungan Potensi Karbon Di Kawasan Hutan Pengelolaan OlehMasyarakat Secara Lestari Dan Berkelanjutan

Jln. Sempur Kaler No. 62Bogor, Jawa Barat

p/f : (0251) 8333308/8317926 e : fwi@indo.net.id,fwibogor@fwi.or.id

http://fwi.or.id/

Hutan sebagai sebuah ekosistem alami memilikiperan penting dalam siklus dinamika karbon.Hutan memiliki kemampuan untuk menyerap

karbon dan mengontrol pelepasannya ke udara. Pohondi hutan mampu menyerap karbondioksida (CO2) untukfotosintesis dan menyimpannya dalam bentukkarbohidrat pada kantong karbon di akar, batang, dandaun sebelum dilepaskan kembali ke atmosfer. Hal inimenimbulkan keterkaitan antara biomassa hutan dengankandungan karbon. Hutan memiliki setidaknya empatkolam karbon ; Biomassa Atas Permukaan (AbovegroundBiomass), Biomassa Bawah Permukaan (UndergroundBiomass), Bahan Organik Mati, dan Kandungan KarbonOrganik Tanah. Semua komponen vegetasi hutantermasuk pohon dan strata tumbuhan bawah termasukdalam biomassa permukaan. Sedangkan akar termasukdalam biomassa bawah permukaan selain kandunganorganik tanah yang memiliki kelas tersendiri dalamperhitungan carbon pools. Serasah dan kayu mati yangtelah ditetapkan berdasarkan berbagai tingkatdekomposisi termasuk dalam bahan organik mati.

Kegiatan konversi hutan menjadi peruntukan lainmemicu terjadinya pelepasan karbon dalam jumlahbesar ke atmosfir. Dampak langsung konversi hutantersebut adalah terlepasnya cadangan karbon dalambiomassa tumbuhan dan memicu terjadinya degradasitanah yang menyebabkan terlepasnya karbon dari bahanorganik tanah. Perubahan vegetasi penutup lahan jugamenyebabkan tidak terjadinya proses penyerapankarbon sehingga yang terjadi bukan hanya pelepasancadangan karbon di hutan namun juga hilangnya fungsipenyerapan karbon oleh hutan. Hal yang sama terjadidalam proses degradasi hutan. Berkurangnya vegetasihutan menyebabkan berkurangnya kandungan karbondalam tutupan hutan dan turut berkurangnya fungsipenyerapan karbon oleh hutan. Pada perubahan

September 2010info fwi

PENGHITUNGAN BIOMASSA DAN POTENSI KARBON

Perhitungan biomassa di lakukan dengan duametode. Untuk penutupan lahan A, B, C, dan Dmenggunakan persamaan Brown (1997) untukpenghitungan biomassa hutan tropis. Persamaantersebut diperuntukkan untuk 3 zone iklim yang berbeda,yaitu kering, lembab dan basah. Berdasarkan peta curahhujan, lokasi studi memiliki curah hujan berkisar antara2500 hingga 3500 mm/tahun sehingga lokasi studidikategorikan dalam zona lembab dalam persamaanBrown. Persamaan yang digunakan adalah

Y = 42.69 – 12.8 (D) +1.242 (D2)

Dimana Y merupakan biomassa perpohon dalam satuankilogram dan D adalah diameter setinggi dada pohondalam satuan centimeter.

No. Penutupan

Lahan Deskripsi

Min (Ton/Ha)

Max (Ton/Ha)

Mean (Ton/Ha)

1 Tipe A (Hutan) Lahan hutan alami yang tidak ditanami tanaman kebun

10.97 79.61 29.23

2 Tipe B (Hutan Rakyat)

Lahan hutan rakyat yang tegakan pohon nya ditanam oleh masyarakat

3.62 21.23 10.54

3 Tipe C (Belukar Hutan)

Semak belukar yang telah didominasi tegakan pohon

3.54 83.30 12.78

4 Tipe D (Belukar) Semak belukar dan atau lahan yang telah ditinggalkan pemiliknya dan belum didominasi oleh tegakan pohon

0.88 31.13 9.54

Tabel. 1. Biomassa Penutupan Lahan A, B, C, D

Metode selanjutnya adalah metode destruktifuntuk menghasilkan persamaan allometrik dalammelakukan estimasi kandungan karbon. Metode inidigunakan dalam estimasi biomassa pada penutupanlahan tipe E. F, G, dan H. Pada kegiatan kali ini kamimenggunakan 9 sampel Coklat dan 9 sampel Kopi dalammenghasilkan persamaan allometrik diameter pohondan kandungan karbon. Masing masing sampeldipisahkan menjadi akar, batang, ranting dan daun dalamperhitungan biomassa pohon.

Sample Tinggi (M)

Diameter (Cm)

Berat Basah (Kg) Berat Kering (Kg) Biomass

Akar Ranting Batang Daun Akar Ranting Batang Daun

C1 1.02 2.5 0.15 0.05 0.30 0.12 0.06 0.02 0.11 0.06 0.25

C2 0.86 3.5 0.55 0.50 0.90 0.60 0.23 0.20 0.40 0.30 1.14

C3 2.57 4 0.50 0.50 1.30 0.50 0.21 0.20 0.48 0.25 1.14

C4 2 4 1.80 2.30 1.00 0.50 0.76 0.92 0.47 0.25 2.39

C5 2.95 4 1.20 1.55 1.60 0.80 0.50 0.62 0.70 0.40 2.22

C6 0.7 5 1.20 1.80 1.00 0.80 0.50 0.72 0.38 0.40 2.01

C7 2.5 6 1.90 1.10 3.80 1.20 0.80 0.44 1.51 0.60 3.35

C8 1.2 6 1.30 3.20 3.10 1.70 0.55 1.28 1.32 0.85 3.99

C9 1.49 9 2.00 3.70 5.50 3.20 0.84 1.48 2.22 1.60 6.14

Tabel. 2. Penghitungan Destructive Sampling Tanaman Cokelat

Persamaan Allometrik R2

y = 0.256e0.4 06D

y = 0.896D - 1.868 y = 0.056D2.294 y = 4.544l n( D) - 4.411 y = -0.007D2 + 0.988D - 2.102

0.698 0.932 0.835 0.9

0.933

Note : Y = Biomassa (Kg), D = Diameter (Cm)

Tabel. 3. Perbandingan Allometrik Tanaman Cokelat

Sample Ting gi

(M) Di am et er

(Cm)

Berat Ba sah (Kg) Berat Ker ing (Kg) B ioma ss

Akar Ranting Batang Daun Akar Ra nt ing Batang Daun

K1 0.88 1.5 0.10 0.05 0.20 0.10 0.05 0.02 0. 12 0.05 0.24

K2 0.6 1.5 0.15 0.05 0.20 0.20 0.08 0.02 0. 11 0.10 0.31

K3 2.56 2 0.40 0.20 0.50 0.30 0.21 0.08 0. 29 0.15 0.73

K4 2.2 2 0.50 0.40 0.60 0.40 0.27 0.16 0. 36 0.20 0.98

K5 1.86 2 0.15 0.30 0.75 0.80 0.08 0.12 0. 44 0.39 1.04

K6 1.4 2 0.25 0.25 0.60 0.55 0.13 0.10 0. 34 0.27 0.84

K7 1.9 2.1 0.30 0.20 0.80 0.60 0.16 0.08 0. 46 0.29 1.00

K8 2.57 3 0.45 0.35 0.80 0.55 0.24 0.14 0. 45 0.27 1.10

K9 2.5 3 0.70 0.50 1.60 0.75 0.37 0.20 0. 87 0.37 1.81

Tabel. 4. Penghitungan Destructive Sampling Tanaman Kopi

Persamaan Allometrik R2

y = 0.099e0.960D

y = 0.737D - 0.671 y = 0.148D2.263

y = 1.673ln(D) - 0.32 y = -0.459D2 + 2.856D - 2.976

0.669 0.751 0.762 0.795 0.818

Tabel. 5. Perbandingan Allometrik Tanaman KopiNote : Y = Biomassa (Kg), D = Diameter (Cm)

Berdasarkan hasil perbandingan alometrik,hubungan antara diameter dengan biomassa kopi dancoklat dijelaskan lebih baik dengan persamaanpolynomial. Korelasi biomassa kopi dengan diameterpohon kopi menghasilkan ni lai R2 sebesar 81.8%sedangkan korelasi biomassa cokelat dengan diameterpohon cokelat menghasi lkan R2 sebesar 93.3%.Persamaan allometrik tersebut kemudian di masukankedalam data hasil survey plot sehingga menghasilkanpotensi biomassa pada keseluruhan plot sampling. Hasilkeseluruhan dapat dilihat pada Tabel. 6. yang menjelaskannilai minimum, maksimum dan rata-rata potensibiomassa pada keseluruhan plot sampling padapenutupan lahan sistem agroforestry.

N o . P e nu tu p an

Laha n D es kri p si

M in (T o n/H a )

M ax ( T on /H a)

M e a n (T o n/ H a )

1 T ip e E (K op i) A gr ofo r es try sy st em d e ng an ta na m a n po kok k op i ya ng disel in gi tan a m a n D ad a p , L a da, C o kl at , M P TS dan a ta u tana m a n la in . D e nga n um u r t an a m a n ko p i k u ra n g d ar i 5 ta h u n

0 .1 6 0 .5 7 0 .3 4

2 T ip e F (K op i) A gr ofo r es try sy st em d e ng an ta na m a n po kok k op i ya ng disel in gi tan a m a n D ad a p , L a da, C o kl at , M P TS dan a ta u tana m a n la in . D e nga n um u r t an a m a n ko p i l eb i h dari 5 ta h u n

0 .4 7 2 .7 5 1 .0 7

3 T ip e G (C ok lat ) K e bu n c ok la t ya ng d is e lin g i ta n am an M P T S a tau ta n a m a n lai n, de n ga n u m ur te ga kan c ok l at k u ra ng da ri 5 ta h u n

0 .2 4 3 .9 5 0 .8 6

4 T ip e H (C okl at) K e bu n c ok la t ya ng d is e lin g i ta n am an M P T S a tau ta n a m a n lai n, de n ga n u m ur te ga kan c ok l at l ebih da ri 5 ta h u n

0 .4 2 4 .0 4 1 .5 4

Tabel. 6. Biomassa Penutupan Lahan E, F, G, H

Berdasarkan hasil penghitungan potensibiomassa, didapatkan potensi karbon pada masing-masing penutupan lahan (Tabel. 7). Dari hasi lpenghitungan terlihat potensi karbon terbesar terdapatpada area studi dengan penutupan lahan hutan. Nilai rata-rata potensi karbon penutupan lahan hutan mencapai429.69 Ton/Ha. Sedangkan agroforestry system tanamankopi memiliki nilai potensi karbon terkecil dengan rata-rata potensi karbon sebesar 5.05 Ton/Ha.

Gambar. 1. Penutupan Lahan Wilayah Kelola YKWS

info fwiSeptember 2010

No. Penutupan Lahan Min

(Ton/Ha) Max

(Ton/Ha) Mean

(Ton/Ha)

1 Tipe A (Hutan) 5.48 39.80 14.61 2 Tipe B (Hutan Rakyat) 1.81 10.61 5.27 3 Tipe C (Belukar Hutan) 1.77 41.65 6.39 4 Tipe D (Belukar) 0.44 15.56 4.77 5 Tipe E (Kopi) 0.08 0.28 0.17 6 Tipe F (Kopi) 0.23 1.37 0.53 7 Tipe G (Coklat) 0.12 1.97 0.43 8 Tipe H (Coklat) 0.21 2.02 0.77

Tabel. 7. Potensi Karbon

Klasifikasi tipe penutupan lahan dilakukan untukmenghitung total potensi biomassa dan karbonberdasarkan tipe penutupan lahan. Hasil klasifikasipenutupan lahan didapat dengan mengklasifikasikancitra menggunakan training area hasil survey lapangan.Hasil yang didapat belum mampu mengklasifikasikantanaman cokelat dan kopi berdasarkan kelas umur danmembedakan antara semak belukar hutan dan semakbelukar sehingga didapatkan hasil yang kurang detail.Berikut merupakan hasil klasifikasi yang kemudian dilakukan pendugaan potensi karbon dari total keseluruhankelas lahan berdasarkan hasil analisis rata-rata potensikarbon di masing-masing kelas penutupan lahan.

Penutupan Lahan Area (Ha) Biomassa

(Ton) Karbon (Ton)

SHK PKD TOTAL

Tipe A 86.76 212.67 299.43 8,752.34 4,376.17

Tipe B 0 219.96 219.96 2,318.38 1,159.19

Tipe C 204.21 54.45 258.66 3,305.67 1,652.84

Tipe D 0 0 0 0 0

Tipe E/F 622.53 228.6 851.13 600.05 300.02

Tipe G/H 643.14 255.33 898.47 1,078.16 539.08

No Data 185.4 341.64 527.04 0 0

Total 1,742.04 1,312.65 3,054.69 16,054.60 8,027.30

Tabel. 8. Potensi Karbon Berdasarkan Penutupan Kelas Lahan Hasil Klasifikasi

Gambar. 1. Penutupan Lahan Wilayah Kelola YKWS

Gambar. 2. Penutupan Lahan Wilayah Kelola SHKL

KORELASI BIOMASSA DAN NDVI

Biomassa hasil perhitungan survey lapangankemudian dikorelasikan dengan nilai index vegetasi citrauntuk menghasilkan potensi karbon dalam area studisecara lebih mendetil. Index vegetasi didapatkan denganmenormalisasi nilai spektral pantulan gelombang merahdan infra merah hasil penyiaman citra satelit.

Hasil korelasi biomassa dengan nilai indexvegetasi dalam berbagai bentuk persamaan di tampilkandalam grafik dan tabel berikut

y = 15593D N2.011

R² = 0.718

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

- 0.20 0. 40 0.60

Series1

Pow er (Series1)

y = 117.4e 7.519DN

R² = 0.7

-

2,000. 00

4,000. 00

6,000. 00

8,000. 00

- 0.20 0.40 0.60

Series1

Exp on. (Ser ies1)

y = 11867DN - 1786R² = 0.393

(2,000.00)

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

- 0.20 0.40 0.60

Series1

Lin ear (Ser ies1)

y = 41144DN 2 -13155DN + 1445.

R ² = 0.445

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

- 0.20 0. 40 0.60

Ser ies1

Po ly. (Series1)

y = 2868.ln(D N) + 5601.

R² = 0.329

(2,000.00)

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

- 0.20 0.40 0.60

Series1

Lo g. (Ser ies1)

Per samaan Allometrik R2

y = 117.4e7.5 19DN

y = 11867DN - 1786 y = = 15593DN2.011

y = 2868.ln( DN) + 5601 y = 41144DN2 – 13155DN + 1445.

0.700 0.393 0.718 0.329 0.445

Note : Y = Biomassa (Kg), DN = NDVI Value

Tabel. 9. Perbandingan Allometrik Biomassa dan NDVI

September 2010info fwi

Dari hasil tersebut didapatkan persamaan yangmenghasilkan nilai R2 terbaik adalah persamaan Powerdengan nilai R2 sebesar 71.8%. Persamaan ini kemudiandiaplikasikan pada keseluruhan nilai NDVI di area studi.

Area Study

Biomassa Carbon

Min (Ton/Ha) Max (Ton/Ha) Total (Ton) Min (Ton/Ha) Max

(Ton/Ha) Total (Ton)

SHK 0.24 61.26 30,535.97 0.12 30.63 15,267.98

Pekandangan 0.20 51.00 26,291.79 0.10 25.50 13,145.90

Total 56,827.76 Total 28,413.88

Tabel. 10. Perbandingan Allometrik Biomassa dan NDVI

Berdasarkan hasil penghitungan menggunakanpendekatan spektral index vegetasi total carbon yangdisimpan pada kedua areal penelitian mencapai28,413.88 Ton. Apabila dibandingkan denganmenggunakan pendekatan luasan, kandungan C yangtersimpan dalam vegetasi memiliki perbedaan yangsangat besar. Hal ini disebabkan pada penghitunganberdasarkan luasan kelas penutupan lahan, nilai yangdigunakan sebagai faktor perkalian adalah nilai rata-ratakandungan biomassa tegakan. Apabila dilihat lebihdalam, terjadi selang yang sangat besar antara nilaibiomassa pada setiap kelas penutupan lahan. Hal inilahyang menyebabkan terjadinya perbedaan yang besarpada hasil akhir pendugaan kandungan karbon. Padapendekatan menggunakan indeks vegetasi, hal tersebutdi eliminir dengan membuat korelasi nilai indeks vegetasidengan nilai biomassa.

KESIMPULAN

Terdapat perbedaan yang cukup signifikan darihasil estimasi penghitungan karbon menggunakan duametode. Penghitungan dengan menggunakan korelasinilai index vegetasi dan biomassa menghasilkan nilai yanglebih besar apabila dengan menggunakan metodepenghitungan karbon berdasarkan rata-rata kandungankarbon per penutupan lahan. Penghitungan denganmenggunakan nilai index vegetasi menghasilkan nilaikandungan karbon yang lebih mendetail dan lebihspesifik pada wilayah tertentu.

REKOMENDASI

Penghitungan karbon dengan menggunakanmetode korelasi nilai index vegetasi dengan nilaibiomassa akan menghasilkan nilai potensi biomassa yang

lebih spesifik berdasarkan lokasi studi dan lebih akuratdalam pendugaan cadangan karbon.

REFERENCE

Brown, Sandra, 1997. Estimating Biomass and Biomass Change ofTropical Forests: a Primer. (FAO Forestry Paper - 134). FAO, Rome.

Clark III, A. 1979. Suggested procedures for measuring tree biomassand reporting free prediction equations. Proc. For. InventoryWorkshop, SAF-IUFRO. Ft. Collins, Colorado: 615-628

FWI/GFW, 2001. Potret Keadaan Hutan Indonesia. Bogor, IndonesiaHitchcock III, H.C. & J.P. McDonnell, 1979. Biomass measurement:a synthesis of the literature. Proc. For. Inventory Workshop, SAF-IUFRO. Ft. Collins, Colorado: 544-595.

Pearson, T., Sandra Brown. 2004. Exploration of the carbonsequestration potential of classified forests in the republic ofGuinea. Report submitted to the USAID. Winrock International,Arlington, VA, USA.

Informasi lebih lanjut dapat diperoleh di :Forest Watch Indonesia (FWI)Jalan Sempur Kaler No. 62 Bogor IndonesiaTelepon : + 62 251 8333308Fax : + 62 251 8317926E-mail : fwi@indo.net.id;fwibogor@fwi.or.id