tinjauan pustaka

TINJAUAN PUSTAKA
Perubahan Iklim
Perubahan iklim global diyakini memiliki dampak yang luas pada berbagai
aspek kehidupan manusia di dunia. Perubahan iklim dipicu oleh peningkatan
konsentrasi gas rumah kaca (GRK) di atmosfer bumi sehingga mengganggu
kemampuan planet untuk mempertahankan suhu yang stabil. Peningkatan
konsentrasi gas rumah kaca terutama disebabkan oleh akumulasi pembakaran
bahan bakar fosil dan emisi gas rumah kaca dari perubahan tata guna lahan. Panel
Kelompok
Kerja
Antar
Pemerintah
tentang
Perubahan
Iklim
(IPCC)
memperkirakan total emisi dunia gas rumah kaca per tahun adalah 32,3 Giga ton
CO2 yang sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar dan sekitar 17%
dari hal itu disebabkan oleh emisi dari perubahan penggunaan lahan (IPCC 2007).
Konsentrasi GRK di atmosfer meningkat sebagai akibat adanya
pengelolaan lahan yang kurang tepat, antara lain adanya pembakaran vegetasi
hutan dalam skala luas pada waktu yang bersamaan dan adanya pengeringan lahan
gambut. Kegiatan-kegiatan tersebut umumnya dilakukan pada awal alih guna
lahan hutan menjadi lahan pertanian. Kebakaran hutan dan lahan serta gangguan
lahan lainnya telah menempatkan Indonesia dalam urutan ketiga negara penghasil
emisi CO terbesar di dunia (Hairiah, 2007).
Karbon
Karbon merupakan salah satu unsur alam yang memiliki lambang “C”
dengan nilai atom sebesar 12. Karbon juga merupakan salah satu unsur utama
Universitas Sumatera Utara
pembentuk bahan organik termasuk makhluk hidup. Hampir setengah dari
organisme hidup merupakan karbon. Karenanya secara alami karbon banyak
tersimpan di bumi (darat dan laut) dari pada di atmosfir. Karbon tersimpan dalam
daratan bumi dalam bentuk makhluk hidup (tumbuhan dan hewan), bahan organik
mati ataupun sedimen seperti fosil tumbuhan dan hewan. Sebagian besar jumlah
karbon yang berasal dari makhluk hidup bersumber dari hutan. Seiring terjadinya
kerusakan hutan, maka pelepasan karbon ke atmosfir juga terjadi sebanyak tingkat
kerusakan hutan yang terjadi.
Akumulasi gas rumah kaca akibat perubahan
tutupan lahan dan kehutanan diperkirakan sebesar 20% dari total emisi global
yang berkontribusi terhadap pemanasan global dan perubahan iklim. Hal ini
menegaskan bahwa upaya mitigasi perubahan iklim perlu melibatkan sektor
perubahan tutupan lahan dan kehutanan (Manuri, 2011).
Menurut Hairiah (2011), pada ekosistem daratan cadangan karbon
disimpan dalam 3 komponen pokok, yaitu
1. Bagian hidup (biomassa): masa dari bagian vegetasi yang masih hidup, yaitu
batang, ranting dan tajuk pohon (berikut akar atau estimasinya), tumbuhan
bawah atau gulma dan tanaman semusim.
2. Bagian mati (nekromasa): masa dari bagian pohon yang telah mati baik yang
masih tegak di lahan (batang atau tunggul pohon), kayu tumbang/tergeletak di
permukaan tanah, tonggak atau ranting dan daun-daun gugur (seresah) yang
belum terlapuk.
3. Tanah (bahan organik tanah): sisa makhluk hidup (tanaman, hewan dan
manusia) yang telah mengalami pelapukan baik sebagian maupun seluruhnya
dan telah menjadi bagian dari tanah. Ukuran partikel lebih kecil dari 2 mm.
Universitas Sumatera Utara
Pendugaan Carbon Hutan
Cadangan karbon pada dasarnya merupakan banyaknya karbon yang
tersimpan pada vegetasi, biomassa lain, dan di dalam tanah. Upaya pengurangan
konsentrasi GRK di atmosfer (emisi) adalah dengan mengurangi pelepasan CO2
ke udara. Untuk itu, maka jumlah CO2 di udara harus dikendalikan dengan jalan
meningkatkan jumlah serapan CO2 oleh tanaman sebanyak mungkin dan menekan
pelepasan emisi serendah mungkin. Jadi, mempertahankan keutuhan hutan alami,
menanam pepohonan pada lahan-lahan pertanian dan melindungi lahan gambut
sangat penting untuk mengurangi jumlah CO2 yang berlebihan di udara. Jumlah
cadangan karbon tersimpan ini perlu diukur sebagai upaya untuk mengehui
besarnya cadangan karbon pada saat tertentu dan perubahannya apabila terjadi
kegiatan yang manambah atau mengurangi besar cadangan. Dengan mengukur
dapat diketahui berapa hasil perolehan cadangan karbon yang terserap dan dapat
dilakukan sebagai dasar jual beli cadangan karbon. Dimana negara maju atau
industri mempunyai kewajiban untuk memberi kompensasi kepada negara atau
siapapun yang dapat mengurangi emisi atau meningkatkan serapan. Prinsip
menghitung total cadangan karbon hutan didasarkan pada kandungan biomassa
dan bahan organik pada lima sumber karbon (carbon pools), yaitu biomassa atas
permukaan tanah, biomassa bawah permukaan tanah, kayu mati, serasah dan
bahan organik tanah (Lugina dkk., 2011).
Menurut Sutaryo (2009) dalam inventarisasi karbon hutan, carbon pool
yang diperhitungkan setidaknya ada 4 kantong karbon. Keempat kantong karbon
tersebut adalah biomassa atas permukaan, biomassa bawah permukaan, bahan
organik mati dan karbon organik tanah.
Universitas Sumatera Utara
• Biomassa atas permukaan adalah semua material hidup di atas permukaan.
Termasuk bagian dari kantong karbon ini adalah batang, tunggul, cabang, kulit
kayu, biji dan daun dari vegetasi baik dari strata pohon maupun dari strata
tumbuhan bawah di lantai hutan.
• Biomassa bawah permukaan adalah semua biomassa dari akar tumbuhan yang
hidup. Pengertian akar ini berlaku hingga ukuran diameter tertentu yang
ditetapkan. Hal ini dilakukan sebab akar tumbuhan dengan diameter yang lebih
kecil dari ketentuan cenderung sulit untuk dibedakan dengan bahan organik
tanah dan serasah.
• Bahan organik mati meliputi kayu mati dan serasah. Serasah dinyatakan
sebagai semua bahan organik mati dengan diameter yang lebih kecil dari
diameter yang telah ditetapkan dengan berbagai tingkat dekomposisi yang
terletak di permukaan tanah. Kayu mati adalah semua bahan organik mati yang
tidak tercakup dalam serasah baik yang masih tegak maupun yang roboh di
tanah, akar mati, dan tunggul dengan diameter lebih besar dari diameter yang
telah ditetapkan.
• Karbon organik tanah mencakup karbon pada tanah mineral dan tanah organik
termasuk gambut.
Pemilihan model alometrik terbaik
Model atau persamaan alometrik biomassa yang biasa digunakan adalah
dengan menerapkan diameter, tinggi dan berat jenis sebagai nilai penduga. Namun
menggunakan diameter sebagai penduga tunggal, biasa digunakan karena relatif
lebih mudah dikembangkan dan diterapkan. Di banyak kasus, sangat sulit
Universitas Sumatera Utara
melakukan pengukuran tinggi pohon pada hutan alam tropis secara akurat. Jika
data input yang digunakan memiliki keakurasian yang rendah, maka pendugaan
biomassa atau karbon secara total akan mengalami akumulasi bias yang besar.
Karena itu, penentuan parameter atau penduga yang akan digunakan perlu
disesuaikan dengan situasi yang ada. Persamaan alometrik biomassa diperoleh
dengan menghubungkan antara DBH pohon contoh (X) sebagai penduga dengan
total biomassa seluruh bagian pohon contoh (Y). Biomassa = f (DBH). Dengan
menggunakan software spreadsheet (MS Excel) atau statistik (SPSS). Beberapa
model matematika yang banyak digunakan untuk membuat persamaan alometrik
biomassa antara lain: model linear, exponential, power function dan polinomial.
SNI Pengukuran Cadangan Karbon menetapkan penggunaan DBH sebagai
penduga dan memberikan ruang untuk memilih model matematika terbaik yang
akan digunakan (Manuri, dkk., 2011).
Menurut Heiskanen (2006) dalam Sutaryo (2009) terdapat 4 cara utama
untuk
menghitung
biomassa,
yaitu
(i)
sampling
dengan
pemanenan
(Destructive sampling) secara in situ; (ii) sampling tanpa pemanenan
(Non destructive sampling) dengan data pendataan hutan secara in situ; (iii)
pendugaan melalui penginderaan jauh; dan (iv) pembuatan model. Untuk masing
masing metode di atas, persamaan allometrik digunakan untuk mengekstrapolasi
cuplikan data ke area yang lebih luas. Penggunaan persamaan allometrik standar
yang telah dipublikasikan sering dilakukan, tetapi karena koefisien persamaan
allometrik ini bervariasi untuk setiap lokasi dan spesies, penggunaan persamaan
standar
ini dapat mengakibatkan
galat (error) yang signifikan dalam
mengestimasikan biomassa suatu vegetasi.
Universitas Sumatera Utara
Menurut Kittredge (1994) dalam Onrizal (2004) merumuskan metode
allometrik dalam bentuk persamaan formulasi kuadrat sebagai berikut:
Y = aXb
Keterangan:
Y
= variabel bergantung (biomassa)
X
= variabel bebas (tinggi dan diameter total pohon)
a, b
= konstanta
Model yang digunakan untuk membangun
model alometrik regresi linear
berganda digunakan persamaan sebagai berikut:
Y = a + bX1 + cX2 + dX 3
Keterangan:
Y
= biomassa
X1, X2, X3
= parameter yang diukur
a, b, c
= nilai estimasi
Hutan Tanaman
Kemampuan hutan tanaman dalam menyimpan karbon lebih rendah
dibandingkan hutan alam. Pada hutan tanaman didominasi oleh tanaman yang
cenderung monokultur dan tanaman berumur muda. Apabila dilihat dari
produktivitasnya menyimpan karbon (persatuan luas dan per satuan waktu) maka
ada kemungkinan hutan tanaman akan memiliki kemampuan menyimpan karbon
pada tegakannya dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan di hutan alam
karena daurnya lebih pendek. Kemampuan hutan tanaman dalam menyimpan
Universitas Sumatera Utara
karbon tersebut akan dipengaruhi oleh jenis yang ditanam, kondisi tempat tumbuh
dan teknik silvikultur atau intensitas pemeliharannya (Marispatin, 2010).
HTI dikembangkan terutama untuk memenuhi kebutuhan akan bahan baku
industri kayu yang tidak bisa dipenuhi dari hutan alam. Lokasi tanaman HTI
menurut peraturan adalah pada lahan hutan yang kurang produktif dan areal
padang alang-alang. Pembangunan HTI pada lahan tidak produktif akan
meningkatkan stok karbon hutan. Dengan rata-rata riap tumbuh jenis yang
ditanam adalah 8-25 ton/ha/tahun, rotasi berumur 7-40 tahun dan biomassa ratarata 175-320 ton/ha/rotasi akan setara dengan penambahan stok 85 – 160 ton
karbon/ha/rotasi. Luas pembangunan HTI sampai dengan tahun 2010 telah
mencapai 3,65 juta ha (Kemenhut, 2011).
Potensi Serapan Karbon Hutan Tanaman
Penelitian terkait potensi serapan karbon hutan tanaman sudah banyak
dilakukan. Penelitian Retnowati (1998) pada E. gandis di Tapanuli Utara
menunjukkan bahwa sampai umur tanaman 4 tahun, rata-rata serapan CO2-nya
adalah sekitar 31,948 ton CO2/ha/tahun. Dengan demikian jika terdapat hutan
tanaman E. gandis dengan luasan 100.000 ha, sampai umur tanaman 4 tahun
potensi serapan CO2-nya adalah sekitar 3,195 Mton/tahun. Zebua (2008)
menyatakan bahwa biomassa tegakan hutan dapat dipengaruhi oleh umur tegakan
hutan, sejarah perkembangan vegetasi, komposisi dan struktur tegakan, bahkan
faktor iklim (curah hujan dan temperatur) juga dapat mempengaruhi laju
peningkatan biomassa pohon, selain itu perbedaan (gradien) iklim juga
menyebabkan perbedaan laju produksi bahan organik.
Universitas Sumatera Utara
Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Berdasarkan data dari
PT Toba Pulp Lestari (2015), PT. Toba Pulp
Lestari, Tbk adalah industri di bidang produksi pulp untuk bahan baku kertas dan
bahan baku serat rayon. Pabrik ini merupakan salah satu industri strategis
penghasil devisa diantara 5.935 unit pabrik sejenis yang terdapat di dunia dengan
kapasitas produksi terpasang 210.459.000 ton pulp per tahun. Dari jumlah
tersebut, 5.258 unit terdapat di Asia.
Lokasi pabrik terletak di Desa Sosor Ladang, Kecamatan Parmaksian,
Kabupaten Toba Samosir, Sumatera Utara. Pabrik ini berstatus penanaman modal
asing yang dioperasikan berdasarkan surat keputusan menteri negara riset dan
teknologi/Ketua BPPT dan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan
Hidup
No.
tertanggal
SK/681/M/BPPT/XI/1968
13
November
1986
dan
No.
berdasarkan
KEP-43/MNKLH/11/1968
surat
keputusan
Menteri
Investasi/Ketua Badan Koordinasi Penanaman Modal No. 07/V/1990. Status
perusahaan ini telah berubah dari penanaman modal
dalam negeri menjadi
Penanaman Modal Asing (PMA). Saham perusahaan ini telah dijual di bursa
saham Jakarta dan Surabaya sejak 1992 dan di New York Exchange (NYSE).
Kegiatan produksi pulp secara komersial dimulai 1989 dimana produksi
sekitar 70% diekspor ke mancanegara, sisanya untuk kebutuhan domestik.
Kapasitas produksi terpasang pabrik adalah berada diantara 180.000 sampai
dengan 240.000 ton pulp per tahun. Dalam upaya mendukung kegiatan produksi
PT. Toba Pulp Lestari, Tbk mendapat izin pemanfaatan hasil hutan kayu pada
hutan
tanaman
(IUPHHK-HT)
yang
didasari
SK
Menteri
Kehutanan
Universitas Sumatera Utara
SK-58/Menhut-11/2011 tertanggal 28 Februari 2011 tentang pemberian hak
pengusahaan hutan tanaman industri kepada perusahaan dengan luas 188.055 Ha.
Areal konsesi PT. Toba Pulp Lestari, Tbk terdiri dari 6 sektor yang
masing-masing sektor berada pada wilayah geogafis yang terpisah, yaitu:
1. Sektor Tele berada pada Kabupaten Samosir yang meliputi Kecamatan Boho,
Sumbul,
Parbuluan,
Kerajaan,
Sidikalang
dan
Salak
pada
2° 15’ 00” - 2° 50’ 00” LU dan 98° 20’ 00” BT - 98° 50’ 00” BT.
2. Sektor Padang Sidempuan berada pada Kabupaten Tapanuli Selatan yang
meliputi Kecamatan Padang Bolak, Sosopan, Padang Sidempuan, dan Sipirok
pada 1° 15’ 00” LU - 1° 50’ 00” LU dan 99° 13’ 00” BT - 99° 33’00” BT.
3. Sektor Aek Nauli berada pada Kabupaten Simalungun yang meliputi
Kecamatan Dolok Panribuan, Tanah Jawa, Sidamanik dan Jorlang pada
2° 40’ 00” LU - 2° 50’ 00” LU dan 98° 50’ 00” BT - 99° 10’ 00” BT.
4. Sektor Habinsaran berada di Kabupaten Toba Samosir yang meliputi
kecamatan Siborong-borong, Sipahutar, Habinsaran, Silaen dan Laguboti pada
2° 7’ 00” LU - 2° 2’ 00” dan 99° 05’ 00” BT - 99° 18’ 00” BT.
5. Sektor Tarutung berada di Kabupaten Tapanuli Utara yang meliputi Kecamatan
Dolok Sanggul, Sipaholon, Onan Ganjang, Parmonangan, Adian Koting, Gaya
Baru,
Tarutung,
Lintong
Nihuta
dan
Sorkam
pada
1° 54’ 00” LU - 2° 15’ 00” LU dan 98° 42’ 00” - 98° 58’ 00” BT.
6. Sektor Sarulia berada di Kabupaten Tapanuli Utara yang meliputi Kecamatan
Pahae Julu, Pahae Jae, Lumut, Batang Toru pada 1° 30’ 00” LU - 1° 55’ 00”
LU dan 98° 20’ 00” BT - 99° 10’ 00” BT.
Universitas Sumatera Utara