Theobroma cacao L
advertisement
JURNAL APLIKASI FISIKA VOLUME 8 NOMOR 2 AGUSTUS 2012 Pemetaan Karakteristik Kawasan Potensial Geothermal di Kabupaten Konawe Utara Menggunakan Citra Satelit Penginderaan Jauh dan Shuttle Radar Topography Mission La Ode Muh. Golok Jaya Geoinformation Science and Technology Research Group, Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Haluoleo Jl. HEA Mokodompit No. 8 Kampus Hijau Unhalu Bumi Tridharma Anduonohu KendariSulawesi Tenggara 93232, email : [email protected] Abstrak Geothermal sebagai sumber energi terbarukan mulai memegang peranan penting di Indonesia, selain potensi energi terbarukan lainnya seperti energi air, angin, surya, pasang surut dan sebagainya. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral (ESDM), potensi energi panas bumi (geothermal) di Indonesia mencakup 40 % dari total potensi geothermal dunia. Hal ini disebabkan letak Indonesia yang berada pada ring of fire (jalur gunung api) mulai dari Pulau Sumatera, Jawa, Bali dan Nusa Tenggara, Maluku hingga Sulawesi. Wilayah Sulawesi Tenggara diidentifikasi memiliki 13 lokasi potensial panas bumi yang terletak di beberapa kabupaten seperti Konawe Selatan (Kecamatan Lainea), Kabupaten Kolaka (Kecamatan Mangolo) dan Konawe Utara (Kecamatan Lasolo). Penelitian ini bertujuan akan memetakan karakteristik kawasan potensial geothermal di Kabupaten Konawe Utara Sulawesi Tenggara berdasarkan data citra satelit Landsat, SPOT XS dan data SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Penelitian ini secara jangka panjang bertujuan untuk menyusun basis data potensi geothermal yang ada di wilayah Sulawesi Tenggara berdasarkan karakteristik spasial kawasan. Metode yang digunakan adalah ekstraksi data penginderaan jauh yang berasal dari satelit Landsat, SPOT XS serta data SRTM yang memberikan gambaran karaktersitik kawasan. Survey GPS dilakukan untuk menentukan koordinat sumber air panas sebagai salah satu manifestasi keberadaan potensi geothermal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara geografis dan geologis, kawasan Wawolesea memiliki potensi geothermal dengan luas kawasan sekitar 285 hektar dan adanya sesar yang berada di kawasan tersebut. Karakteristik topografi kawasan panas bumi Wawolesea dicirikan pada lokasinya yang berada pada ketinggian antara 040 meter di atas permukaan laut dengan kelerengan sekitar 10-20 %. Karakteristik geomorfologi kawasan geothermal Wawolesea bercirikan punggung bukit dengan struktur geologi berada pada lapisan Aluvium (Qa) dan Terumbu Koral Kuarter (Ql). Berdasarkan peta geologi, lokasi panas bumi berada pada sesar yang memanjang hingga ke arah Molawe. Secara spectral kawasan potensial geothermal dapat dikenali melalui pantulan spectral citra satelit penginderaan jauh dimana pantulan batu kapur (karst) mendominasi kawasan. Kata Kunci: Geothermal, Penginderaan Jauh, SRTM Mwatt atau setara dengan 12,37 milyar barel minyak1. Namun meskipun memiliki sumber panas bumi yang tergolong besar, namun pemanfaatan untuk energi listrik hingga saat ini masih rendah, sekitar 4 persen dari potensi yang tersedia. Prosentasi ini setara dengan 1189 Mwe. Sedang pemanfaatan secara langsung juga tergolong masih rendah. Artinya, sebagian besar sumber energi panas bumi yang berada di Indonesia hingga saat ini masih hanya tersimpan dalam perut bumi. Belum ada pemanfaatan panas bumi pada 1. PENDAHULUAN Indonesia adalah negara kepulauan yang terletak di jalur gunung api (ring of fire) dunia. Dengan kondisi yang demikian, Indonesia merupakan negara dengan kawasan vulkanik teraktif di dunia yang memungkinkan adanya potensi energy panas bumi yang cukup besar. Potensi energi panas bumi di Indonesia terdapat di sepanjang pulau Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Maluku dan Sulawesi. Potensi energi panas bumi yang dimiliki Indonesia tidak kurang dari 40% total energi panas bumi di dunia atau sebesar 25.875 77 78 JAF, Vol. 8 No. 2 (2012), 77-83 wilayah-wilayah kerja panas bumi yang baru[2]. Sumber panas bumi yang tersimpan dalam perut bumi Indonesia terbagi dalam dua kelompok. Pertama adalah sumber panas bumi yang berada dalam jalur vulkanik. Sumber panas bumi ini tersebar sejak dari pulau Sumatera, Jawa, Bali,NTB, NTT, Sulawesi Utara hingga Maluku Utara. Sedang yang kedua adalah sumber panas bumi non vulkanik yang tersebar di pulau Bangka-Belitung, Kalimantan Barat, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Tengah, Maluku dan Papua[2]. Sulawesi Tenggara merupakan kawasan yang berada tidak jauh dari jalur Ring of Fire di Pulau Sulawesi. Sulawesi Tenggara juga terletak pada kelanjutan jalur patahan (sesar) Palu-Koro yang membentang dari Sulawesi Tengah-Sulawesi Tenggara-Laut Banda. Dengan kondisi yang demikian strategis, maka kemungkinan terdapatnya sumberdaya mineral dan energi di kawasan Sulawesi Tenggara menjadi sangat besar. Potensi sumberdaya mineral telah terbukti dengan adanya sebaran mineral nikel dan emas yang telah dieksploitasi secara masiv. Potensi lainnya yang perlu diselidiki adalah potensi energi panas bumi yang menyertai setiap patahan tektonik sebagaimana halnya di Pulau Jawa. Energi panas bumi merupakan energi yang ramah lingkungan karena fluida panas bumi setelah energi panas diubah menjadi energi listrik, fluida dikembalikan ke bawah permukaan (reservoir) melalui sumur injeksi. Penginjeksian air kedalam reservoir merupakan suatu keharusan untuk menjaga keseimbangan masa sehingga memperlambat penurunan tekanan reservoir dan mencegah terjadinya subsidence. Penginjeksian kembali fluida panas bumi setelah fluida tersebut dimanfaatkan untuk pembangkit listrik, serta adanya recharge (rembesan) air permukaan, menjadikan energi panas bumi sebagai energi yang berkelanjutan (sustainable energy). Dari 252 lokasi panas bumi yang ada, hanya 31% yang telah disurvei secara rinci dan didapatkan potensi cadangan. Di sebagian besar lokasi terutama yang berada di daerah terpencil masih dalam status survey pendahuluan sehingga belum didapatkan potensi sumber dayanya secara tepat[3]. Pengembangan sumber daya panas bumi yang ada, selain sebagian besar masih bertumpu di wilayah barat Indonesia, semuanya masih terjadi di daerah-daerah berlingkungan vulkanik[4]. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan studi terhadap karakteristik kawasan potensial energi panas bumi di Konawe Utara melalui analisis spasial dan spektral berdasarkan data Citra Landsat dan SPOT XS. 2. METODOLOGI Secara geografis lokasi studi berada pada koordinat 3⁰41’51” LS dan 122⁰18’08” BT. Secara administratif berada di Desa Wawolesea Kecamatan Lasolo Kabupaten Konawe Utara Penelitian ini memanfaatkan data hasil penginderaan jauh yakni satelit Landsat TM (Thematic Mapper), hasil perekaman tahun 2003 dan SPOT XS, hasil perekaman tahun 2009. Untuk interpretasi geologi digunakan data SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) dan peta geologi yang dikeluarkan oleh Direktorat Geologi Kementerian ESDM. Adapun peralatan survey yang digunakan adalah GPS navigasi untuk melakukan delineasi batas kawasan geothermal sehingga dapat diperoleh gambaran karaktersitik kawasan potensial geothermal tersebut. Berikut ini adalah diagram alir penelitian. Secara ringkas, penelitian ini akan dimulai dengan ektraksi data citra satelit Landsat, SPOT XS dan data SRTM. Sebagai referensi akan digunakan data geologi yang bersumber dari peta geologi. Survey GPS dilakukan untuk delineasi kawasan dan ground truth (pengecekan ketepatan analisis). Citra satelit akan dikoreksi terlebih dahulu baik secara geometrik maupun radiometrik untuk memperbaiki kesalahan citra satelit. Data SRTM digunakan untuk menurunkan informasi topografi dan geomorfologi yang ada di lokasi penelitian. Analisis akhir dari penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan karakteristik spasial dan spektral kawasan potensial geothermal. Secara lengkap, metodologi penelitian diuraikan dalam bentuk diagram alir sebagai berikut : Pemetaan Karakteristik Kawasan Potensial Geothermal ....................(La Ode M. Golok Jaya) Landsat ETM SPOT XS SRTM Peta Geologi Survey GPS Koreksi Geometrik dan Radiometrik Koreksi Geometrik dan Radiometrik Analisis Topografi Analisis geomorfologi, Kelurusan dan Patahan (sesar) Delineasi kawasan dan ground truth Analisis Spektral dan tekstural Analisis Spektral dan tekstural Analisis Eksisting Kawasan Karakteristik Spasial dan Spektral Kawasan Potensial Geothermal Gambar 1. Diagram alir penelitian 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Karakteristik Lokasi Terdapat beberapa lokasi potensial geothermal di Konawe Utara, namun dalam penelitian ini difokuskan pada kawasan geothermal di Desa Wawolesea Kecamatan Lasolo. Di kawasan ini terdapat beberapa sumber air panas (hot spring). Gambar 2 menunjukkan kondisi sumber air panas di lokasi penelitian Berdasarkan interpretasi citra satelit Landsat dan SPOT XS, luas kawasan ini diperkirakan mencapai 285 hektar dan terletak di wilayah pesisir Desa Wawolesea. Desa Wawolesea sendiri berjarak sekitar 85 kilometer dari Kota Kendari, ibukota Provinsi Sulawesi Tenggara. Gambar 2. Potensi geothermal Desa Wawolesea Kecamatan Lasolo Gambar 3. Potongan melintang kawasan geothermal Wawolesea Gambar 4 Karakteristik topografi kawasan geothermal berdasarkan data SRTM 79 80 JAF, Vol. 8 No. 2 (2012), 77-83 Secara topografis, kawasan Wawolesea ini berada pada ketinggian 1-400 meter di atas permukaan laut. Sedangkan lokasi sumber air panas berada pada ketinggian 1-20 meter di atas permukaan laut dengan kelerengan mencapai 10-20%. Profil melintang (cross section) wilayah tersebut dapat dilihat pada gambar 3. 3.2 Karakteristik Geologi Karakteristik geologi kawasan geothermal Wawolesea dapat dianalisis melalui peta geologi sebagaimana diperlihatkan pada gambar 5 Gambar 5. Peta Geologi wilayah penelitian Kawasan Wawolesea terletak di wilayah pesisir Kecamatan Lasolo. Berdasarkan peta geologi terlihat bahwa kawasan pesisir terdiri dari terumbu karang. Hal ini terlihat pada citra satelit adanya pantulan spectral berwarna terang pada wilayah perairan. Fakta ini didukung oleh hasil penelitian Rusmana, dkk, 1993 bahwa lokasi geothermal berada pada endapan permukaan aluvium (Qa) dan Terumbu Koral Kuarter (Ql). Endapan aluvium terdiri dari kerikil, kerakal, pasir, lempung dan lumpur. Satuan ini merupakan endapan sungai, rawa dan pantai yang sebarannya terdapat di daerah dataran sekitar muara sungai besar dan pantai. Sedangkan lapisan Terumbu Koral Kuarter biasa disebut juga batu gamping terumbu, berwarna putih, kelabu muda hingga kecoklatan, kompak; bersifat sarang; berongga, setempat kapuran (chalky); tersusun oleh koral; ganggang; cangkang moluska; setempat pasiran dan napalan[5]. Fosil yang dijumpai dalam satuan ini adalah koral, ganggang dan cangkang moluska; yang kesemuanya sulit ditentukan umurnya. Diperkirakan formasi ini berumur Plitosen hingga Holosen. Lingkungan pengendapannya adalah laut dangkal; tebalnya diperkirakan dari beberapa meter sampai puluhan meter[5]. Berdasarkan analisis data SRTM, terlihat adanya komposisi geomorfologi kawasan berupa punggung bukit yang memiliki sesar dan lipatan sebagaimana diperlihatkan pada gambar 6. Hal ini didukung oleh adanya struktur geologi yang dapat dijumpai pada lokasi di sekitar kawasan geothermal Wawolesea adalah sesar, lipatan dan kekar5. Sesar dan kelurusan umumnya berarah barat laut – tenggara searah dengan Sesar Lasolo. Sesar Lasolo berupa sesar geser jurus mengiri yang diduga masih giat hingga kini, yang dibuktikan dengan masih adanya mata air panas di batu gamping terumbu yang berumur Holosen pada jalur sesar tersebut di Tenggara Tinobu (Wawolesea dan sekitarnya). 3.3 Karakteristik Spektral Pemanfaatan citra satelit penginderaan jauh untuk pemetaan kawasan geothermal telah banyak membantu dalam menganalisis karakteristik kawasan. Metode penginderaan jauh dan pengolahan citra satelit merupakan metode yang cukup reliable, cepat dan efektif digunakan dalam berbagai aplikasi. Gambar 6. Kondisi geomorfologi kawasan berdasarkan data citra SPOT XS dan SRTM Pemetaan Karakteristik Kawasan Potensial Geothermal ....................(La Ode M. Golok Jaya) Penelitian Lashin dan Al-Arifi, 2012 mengungkapkan kecepatan pemrosesan data untuk memperoleh karaktersitik kawasan potensi geothermal menggunakan data citra satelit penginderaan jauh[6]. Penelitian dengan memanfaatkan data penginderaan jauh untuk menyelidiki karakteristik potensi dan monitoring kawasan geothermal telah dilakukan oleh banyak peneliti di seluruh dunia, misalnya oleh Savage (2009) menggunakan citra satelit Landsat untuk memetakan aliran panas pada kawasan geothermal[7]. Juga penggunaan citra satelit SPOT oleh Kervyn dkk. (2007) yang memiliki resolusi spasial lebih baik dari Landsat untuk pemetaan karakteristik geologi yang khas[8]. Demikian pula Calvin dkk. (2002), Eneva et al. (2006) dan Kratt dkk. (2009) menggunakan citra satelit hiperspektral ASTER dengan memanfaatkan gelombang thermal infrared (infra merah panas) pada satelit tersebut[9][10][11]. Penelitian-penelitian menggunakan citra penginderaan jauh tersebut dapat mengungkap karakteristik kawasan geothermal baik untuk pemantauan maupun untuk pengembangan sumberdaya panas bumi di kemudian hari Citra yang digunakan untuk analisis spectral adalah citra SPOT XS pankromatik, resolusi spasial 10 meter dan komposit RGB123, resolusi spasial 20 meter. Citra berikutnya adalah Landsat TM pankromatik resolusi spasial 15 meter dan citra natural colour composit RGB543. Pada citra pankromatik Landsat TM maupun SPOT XS, kawasan Wawolesea nampak terang pada citra disebabkan oleh pantulan gelombang elektromagnetik batuan kapur (kalsium karbonat) yang mendominasi kawasan tersebut. Pada citra Landsat natural colour composit, kawasan terbuka akan tampak berwarna merah cerah, sementara sumber air panas akan tampak berwarna biru Rona berwarna biru pada citra satelit (gambar 7D) mengindikasikan sumber air panas. Hasil survey lapangan menunjukkan bahwa suhu sumber air panas berkisar antara 35-46 derajat Celcius dan air yang berasa asin. Rona agak gelap antara dua sumber air panas mengindikasikan vegetasi yang tumbuh di atas lahan bersulfur (belerang). 81 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil Penelitian maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Karakteristik topografi kawasan panas bumi Wawolesea dicirikan pada lokasinya yang berada pada ketinggian antara 0-40 meter di atas permukaan laut dengan kemiringan mencapai 10-20%. Luas wilayah kawasan panas bumi mencapai 285 hektar. 2. Karakteristik geomorfologi kawasan geothermal Wawolesea bercirikan punggung bukit dengan struktur geologi berada pada lapisan Aluvium (Qa) dan Terumbu Koral Kuarter (Ql). Berdasarkan peta geologi, lokasi panas bumi berada pada sesar yang memanjang hingga ke arah Molawe. 3. Secara spectral, lokasi panas bumi ditunjukkan oleh kawasannya yang terbuka dan nampak terang pada citra, menunjukkan batuan kapur yang mendominasi kawasan geothermal Wawolesea tersebut. Di lokasi tersebut terdapat beberapa sumber air panas yang terlihat dari pantulan spectral berwarna biru pada citra natural colour composit Landsat TM Ucapan Terima Kasih Penelitian ini merupakan bagian dari Penelitian Hibah Pemula yang dibiayai oleh Dana BOPTN Universitas Haluoleo Tahun 2012. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Rektor Unhalu dan Ketua Lembaga Penelitian atas kesempatan yang diberikan kepada Penulis untuk melaksanakan penelitian ini. Daftar Pustaka [1] Nugraha, S.I., Harmoko, U., Indriana, R.D, (2008), Penelitian Temperatur Permukaan dan Emisi Gas Karbondioksida (CO2) untuk Mengkaji Kebolehjadian adanya Panas Bumi di Sisi Lereng Utara Gunung Merbabu Jawa Tengah, Universitas Diponegoro, Semarang. [2] Kasbani, 2010, Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral, http://www.esdm.go.id/berita/artikel/56artikel/4002-penataan-kebijakan-pengelolaandan-pengembangan-potensi-panas-bumi.html [3] Wahyuningsih, Rini, 2005, Potensi dan Wilayah Kerja Pertambangan Panas Bumi di 82 [4] [5] [6] [7] [8] JAF, Vol. 8 No. 2 (2012), 77-83 Indonesia, Kolokium Hasil Lapangan, Subdit Panas Bumi, Kementerian ESDM Suhanto, Edi dan Bakrun, 2003, Studi Kasus Lapangan Panas Bumi Non Vulkanik di Sulawesi: Pulu, Mamasa, Parara dan Mangolo, Kolokium Hasil Kegiatan Inventarisasi Sumber Daya Mineral, Subdit panas Bumi, Kementerian ESDM Rusmana, E., Sukido, Sukarna, D., Haryono, E., Simandjuntak, T.O., 1993, Peta Geologi Lembar Lasusua-Kendari, Sulawesi, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Lashin, A., Al-Arifi, N., 2012, The geothermal potential of Jizan area, Southwestern parts of Saudi Arabia, International Journal of the Physical Sciences Vol. 7(4), pp. 664 - 675, http://www.academicjournals.org/IJPS, ISSN 1992 – 1950 Savage, Shannon, 2009, Evaluating the Use of LANDSAT Imagery for Monitoring Geothermal Heat Flow in Yellowstone National Park, Final Report, Land Resources and Environmental Sciences, Montana State University, USA Kervyn, M., Kervyn, F., Goossens, R., Rowland, S.K., Ernst, G.G.J., 2007, Mapping Volcanic Terrain using High-Resolution and 3D Satellite Remote Sensing, Geological Society, London, Special Publications 2007; v. 283; p. 5-30 [9] Calvin, W., Coolbaugh, M., Vaughan, R.G., 2002, Geothermal Site Characterization using Multi and Hyperspectral Imagery, Great Basin Center for Geothermal Energy, University of Nevada, GRC Transactions, USA [10] Eneva, M., Coolbaugh, M., Combs, J., 2006, Application of Satellite Thermal Infrared Imagery to Geothermal Exploration in East Central California, GRC Transactions, Vol. 30. [11] Kratt, C., Coolbaugh, M., Peppin, B., Slade, C., 2009, Identification of New Blind Geothermal System With Hyperspectral Remote Sensing and shallow Temperature Measurements at Columbus Salt Marsh, Esmeralda County, Nevada, GRC Transactions Vol. 33. [12] Direktorat Geologi Departemen ESDM, Peta Sumber-Sumber Gempa Bumi, Museum Geologi Bandung, 2009 Pemetaan Karakteristik Kawasan Potensial Geothermal ....................(La Ode M. Golok Jaya) A C 83 B D Gambar 7. Citra satelit kawasan geothermal. (A) Pankromatik Landsat TM resolusi spasial 15 meter. (B) Citra pankromatik SPOT XS resolusi spasial 10 meter. (C) citra komposit RGB123 SPOT XS resolusi spasial 20 meter. (D) citra komposit RGB543 Landsat TM resolusi spasial 30 meter.
