Selasa, 03 Mei 2011

PENGARUH EROSI PERMUKAAN TERHADAP KEHILANGAN KARBON ORGANIK DI SUB-DAERAH ALIRAN SUNGAI OPAK

Oleh:
Arif Ashari dan Fahad Nuraini

Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menganalisis hubungan antara erosi permukaan dengan kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak (2) menganalisis besar kehilangan karbon organik tahunan akibat erosi permukaan di Sub-DAS Opak (3) menganalisis tindakan konservasi yang dapat dilakukan untuk mengurangi kehilangan karbon organik akibat erosi permukaan di Sub-DAS Opak.
Penelitian ini menggunakan metode eksploratif survei dengan menggunakan variasi kondisi tinggi muka air sebagai dasar pengambilan sampel. Metode pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposif sampling, yaitu pada setiap klasifikasi ketinggian muka air dengan lokasi pengambilan pada stasiun AWLR di outlet Sub-DAS Opak. Analisis yang digunakan adalah kombinasi antara analisis kuantitatif dan analisis kualitatif, yaitu dengan analisis laboratorium, analisis statistik, dan analisis deskriptif.
Hasil penelitian menunjukkan (1) hubungan antara erosi permukaan dan kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak bersifat linier. Setiap terjadi peningkatan erosi diikuti oleh peningkatan besar kehilangan karbon organik dengan perbedaan yang tidak mencolok. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi Sub-DAS Opak antara lain meliputi geomorfologi, geologi, klimatologi dan penggunaan lahan. (2) kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak sebesar 55.538,95 ton, atau setara dengan 1,05 ton/ha/tahun. (3) tindakan konservasi yang dapat dilakukan adalah melakukan pencegahan erosi dengan cara vegetatif dan mekanik serta penghijauan lahan sawah dan pergiliran tanaman untuk meningkatkan input karbon organik ke dalam tanah.
Kata Kunci: Erosi Permukaan, Karbon Organik Tanah

PENDAHULUAN
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah ekosistem yang dibatasi oleh igir-igir punggung bukit dan berfungsi sebagai pengumpul, penyimpan, dan penyalur air, sedimen, serta unsur-unsur hara dari sistem sungai keluar wilayah tersebut melalui satu titik tunggal (Gunawan, 1998). Sebagai suatu sistem, dalam DAS terdapat masukan, proses, dan keluaran. Masukan berupa hujan, radiasi, teknologi, sumberdaya manusia. Proses yang terjadi berupa proses fisika, biologi, maupun kimia yang meliputi penguapan, infiltrasi, erosi, longsor, pelapukan, pengangkutan dan pengendapan sedimen, aliran energi, serta dinamika penduduk. Keluaran berupa hasil air, hasil sedimen, unsur hara dan kimia yang terangkut oleh aliran sungai, dan hasil dalam pengelolaan lahan oleh manusia (Haeruman, 1994 dalam Hamidin, 2008).
Aliran karbon organik merupakan salah satu bentuk proses yang terjadi dalam DAS. Aliran ini dipengaruhi oleh erosi permukaan. Erosi merupakan peristiwa pengangkutan sedimen dimana dalam sedimen terangkut tersebut terdapat kandungan karbon organik. Hasil erosi kemudian masuk ke saluran sungai dan menjadi muatan tersuspensi (suspended load) dan terbawa hingga ke laut melalui outlet DAS. Proses ini merupakan bagian dari sirkulasi karbon global, dan merupakan salah satu bentuk siklus energi, dimana sirkulasi karbon global merupakan gejala alam yang penting dalam menjaga keseimbangan sistem kehidupan di bumi.
Tanah memiliki peranan penting dalam sirkulasi karbon global yaitu sebagai simpanan (sequestration) karbon, dengan kapasitas yang cukup besar. Jumlah karbon yang tersimpan di daratan yaitu pada tanah dan vegetasi sekitar 3,5 kali lebih besar dari jumlah karbon yang ada di atmosfer (Hairiah, 2007). Karbon tersimpan dalam tanah dalam bentuk organik dan inorganik. Karbon organik masuk ke dalam tanah melalui proses fotosintesis tumbuhan. Ketika tumbuhan menggugurkan daunnya atau mati, terjadi pembusukan dan material organik ditambahkan ke dalam tanah. Aktivitas hewan tanah (khususnya jamur dan mikroba) menggerakkan beberapa substrat dan memindahkan yang lain ke kandungan organik lainnya (Trumbore dan Torn, 2003).
Daerah Aliran Sungai (DAS) Opak merupakan sistem sungai yang sangat penting bagi tata kehidupan yang ada didalamnya. DAS Opak terbagi menjadi Sub-DAS Opak dan Sub-DAS Oyo. Dewasa ini Sub-DAS Opak banyak mengalami permasalahan timbulnya lahan kritis yang disebabkan oleh erosi aliran permukaan. Pada tahun 2007 lahan kritis mencapai 9.658 ha atau 19 % dari luas keseluruhan Sub-DAS 50.752,2ha yang disebabkan oleh penggunaan lahan untuk permukiman, tegalan/ladang, kebun campuran, lahan terbuka, sawah, pada lahan yang tidak sesuai dengan kemampuan lahannya (Ismail, 2007). Kondisi ini menyebabkan banyak kehilangan karbon organik tanah bersama dengan erosi, sehingga mengganggu siklus karbon serta menurunkan kualitas tanah untuk berfungsi secara baik dalam mendukung kehidupan.

TUJUAN
Tujuan penelitian ini adalah:
1.Menganalisis hubungan antara erosi permukaan dengan kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak.
2.Menganalisis besar kehilangan karbon organik tahunan akibat erosi permukaan di Sub-DAS Opak.
3.Menganalisis tindakan konservasi yang dapat dilakukan untuk mengurangi kehilangan karbon organik akibat erosi permukaan di Sub-DAS Opak.

METODE
Bahan dan Alat
Bahan yang dipakai dalam penelitian ini adalah bahan yang digunakan dalam analisis karbon dalam muatan suspensi, yaitu K2Cr2O7 1N, H 2SO4 pekat (tidak kurang dari 96%), H3PO4 (85%), Diphenyl amine, dan FeSO4 1N. Sedangkan alat yang digunakan meliputi alat pengukuran lapangan, dan alat laboratorium. Alat pengukuran lapangan terdiri atas GPS, Suspended Sampler tipe DH 48 untuk mengambil sampel muatan suspensi, botol plastik untuk menyimpan sampel, dan alat tulis. Sedangkan alat laboratorium terdiri atas alat analisis material organik meliputi timbangan, labu takar, gelas ukur, pipet. Serta seperangkat komputer dengan perangkat Microsoft Excel 2007 untuk analisis statistik regresi serta Arc View versi 3.3 dan ENVI 4.3 untuk pembuatan peta.
Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode eksploratif survei, dimana dalam objek penelitian ini telah terdapat beberapa petunjuk yang mengindikasikan adanya permasalahan dan perlu dikembangkan lebih jauh. Terkait dengan populasinya penelitian ini dilakukan dengan sampling, adapun metode pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposif sampling. Sampel yang diambil berupa muatan suspensi sungai. Pengambilan sampel dilakukan pada setiap ketinggian muka air dengan lokasi di Stasiun AWLR pada outlet Sub-DAS Opak. Analisis yang digunakan adalah kombinasi antara analisis kuantitatif dan analisis kualitatif, yang meliputi analisis laboratorium, analisis statistik dan analisis deskriptif.
Kehilangan karbon organik tanah di Sub-DAS Opak oleh erosi permukaan akan dijumpai sebagai muatan suspensi dan terbawa keluar dari DAS sebagai debit pada saluran sungai. Sehingga untuk mengetahui bagaimana hubungan antara proses erosi yang terjadi dengan kehilangan karbon organik serta jumlah total kehilangan karbon organik dari Sub-DAS Opak perlu dilakukan analisis kandungan karbon organik dalam muatan suspensi. Pengambilan dilakukan pada setiap tinggi muka air dimaksudkan untuk mendapatkan sampel pada setiap kondisi erosi yang disebabkan oleh aliran permukaan, dengan asumsi peningkatan tinggi muka air pada stasiun pengamatan menunjukkan peningkatan erosi oleh aliran permukaan yang terjadi pada Sub-DAS Opak.
Langkah penelitian terdiri atas tiga tahap yaitu tahap pra lapangan, tahap lapangan, dan tahap pasca lapangan. Pada tahap pra lapangan dilakukan studi pustaka, melakukan orientasi lapangan untuk mengetahui gambaran umum lokasi penelitian, mempersiapkan bahan dan alat untuk penelitian, membuat peta tentatif, membuat batas DAS, serta menentukan titik pengambilan sampel di lapangan. Pada tahap lapangan dilakukan pengambilan sampel di lokasi penelitian untuk analisis laboratorium, mengambil data-data sekunder terutama yang berkaitan dengan kondisi fisik daerah penelitian, data debit aliran dan tinggi muka air. pengambilan sampel dilakukan dengan cara point integrating pada setiap tinggi muka air karena cara depth integrating tidak memungkinkan untuk dilakukan. Pada tahap pasca lapangan dilakukan analisis laboratorium terhadap sampel sedimen muatan suspensi untuk mengetahui kandungan karbon dalam tanah.

DAERAH PENELITIAN
DAS Opak terbagi menjadi dua Sub-DAS yaitu Sub-DAS Opak dan Sub-DAS Oyo. Sub-DAS Opak terletak antara 9.114.320 MU – 9.166.320 MU dan 418.875 MT – 452.439 MT pada koordinat UTM. Secara administratif berada pada wilayah Kabupaten Sleman, Kabupaten Bantul dan Kota Yogyakarta (DIY) serta kabupaten Klaten (Jawa Tengah). Luas Sub-DAS Opak 52.995 ha. Secara geologi Sub-DAS Opak sebagian besar tersusun oleh formasi dengan usia kuarter yaitu Aluvium, Endapan Gunungapi Merapi Tua, Endapan Gunungapi Merapi Muda, Formasi Nglanggran, Formasi Semilir, dan Formasi Wonosari. Secara geomorfologi tersusun atas bentuklahan kerucut gunungapi, lereng gunungapi, dataran fluvio-vulkanik, pegunungan sinklinal, perbukitan sinklinal, gawir sesar, perbukitan terisolasi, beting gisik dan gumuk pantai (Ashari, 2010).
Jenis tanah di Sub-DAS Opak antara lain aluvial, grumusol, kambisol, latosol, litosol, regosol. Adapun tipe iklim cukup bervariasi yaitu meliputi tipe iklim C (Agak Basah), D (Sedang), dan E (Agak Kering). Secara hidrologi Sub-DAS Opak memiliki aliran yuang bersifat perenial dengan tipe aliran radial. Secara geohidrologi Sub-DAS Opak merupakan daerah dengan potensi air tanah yang baik. Penggunaan lahan Sub-DAS Opak bervariasi meliputi permukiman, sawah, tegalan, kebun campuran, semak belukar, hutan, dan laguna (Ashari, 2010). Daerah penelitian ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar 1. Peta Sub-DAS Opak

HASIL PENELITIAN
Untuk mengetahui hubungan antara erosi permukaan dengan kehilangan karbon organik yang terjadi di Sub-DAS Opak perlu dibuat karbon organik rating curve, yaitu hubungan antara tinggi muka air (mm) yang mengindikasikan tingkat erosi oleh aliran permukaan yang terjadi dengan debit karbon (mg/l) yang menunjukkan besar kandungan karbon organik dalam muatan suspensi hasil erosi permukaan tersebut. Karbon organik rating curve disusun dengan menggunakan analisis regresi linear, dengan menggunakan data yang diperoleh dalam pengukuran dan pengambilan sampel di Stasiun Karangsemut seperti ditunjukkan oleh Tabel 1.

Tabel 1. Hasil pengukuran tinggi muka air dan analisis sampel karbon organik
Sub-DAS Opak di Stasiun Karangsemut

Tinggi Muka Air (cm)
Suspended Load (mg/l)
Kandungan Karbon Organik


(mg/l)
(%)
15
70
3.55
7.56
88
215
11.54
8.07
110
255
20.35
9.60
175
270
28.48
10.55
200
300
35.46
11.82
Sumber: Hasil Analisis

Berdasarkan data dalam Tabel 1 dapat disusun koefisien regresi dengan menggunakan operasi perhitungan statistik regresi linier. Untuk itu terlebih dahulu dibuat tabel untuk analisis regresi linier yang ditunjukkan oleh Tabel 2.

Tabel 2. Data Untuk Analisis Regresi Variabilitas Karbon Organik di Sub-DAS Opak
No
x
Tinggi Muka Air
Y
Debit Karbon Organik
1
15
3.55
2
88
11.54
3
110
20.35
4
175
28.48
5
200
35.46
∑x 560
∑y 99.38
Sumber: Hasil Analisis

Persamaan regresi yang diperoleh:
y = -0,566 + 0,182x, dengan r2 = 0,935
Sehingga nilai y (debit karbon organik) akan diperoleh sebesar -0,566 + 0,182 kali nilai x (tinggi muka air). Selanjutnya disusun karbon organik rating curve seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.


Gambar 2. Hubungan Antara Tinggi Muka Air Dengan Debit Karbon Organik
Sub-DAS Opak
Berdasarkan Tabel 2 dan Gambar 2 diketahui hubungan antara erosi permukaan dengan kehilangan karbon organik yang terjadi di Sub-DAS Opak bersifat linier, hal ini ditunjukkan setiap terjadi penambahan tinggi muka air diikuti dengan penambahan besarnya debit karbon organik dengan perbedaan yang tidak mencolok. Setiap terjadi peningkatan besar erosi permukaan maka diikuti oleh peningkatan besar kehilangan karbon organik. selain itu berdasarkan koefisien determinasi pada analisis regresi juga dapat diketahui erosi permukaan berpengaruh signifikan terhadap kehilangan karbon organik yaitu sebesar 0,935. Dengan demikian dapat diketahui kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak 93,5% disebabkan oleh erosi permukaan 6,5% disebabkan oleh faktor lainnya.
Besar kehilangan karbon organik tahunan akibat erosi permukaan di Sub-DAS Opak menunjukkan total dari rerata kehilangan karbon organik bulanan yang terjadi di Sub-DAS Opak dalam satu tahun. Rerata kehilangan karbon organik bulanan dapat diprediksi dengan menggunakan persamaan yang diperoleh dalam analisis regresi yaitu y= -0,566 + 0,182x terhadap data rerata tinggi muka air bulanan Sub-DAS Opak tahun 1999-2003. Besarnya kehilangan karbon organik (y) atau dinyatakan dalam debit karbon organik akan diperoleh sebesar -0,566 + 0,182 kali nilai tinggi muka air (x). Dengan asumsi debit tidak dapat negatif maka analisis dilakukan hanya dengan menggunakan nilai b pada persamaan y=a+bx tersebut. Hasil analisis ditunjukkan oleh Tabel 3.
Tabel 3. Rerata debit karbon organik bulanan Sub-DAS Opak

Bulan
Tinggi muka air (cm)
Debit karbon organik (mg/l)
Januari
123.77
29.557
Februari
160.83
36.291
Maret
177.69
36.4
April
156.58
34.984
Mei
67.54
14.16
Juni
46.25
6.799
Juli
28.24
5.212
Agustus
22.25
3.833
September
13.47
2.1
Oktober
29.84
4.950
November
67.04
10.367
Desember
92.60
15.208
Sumber: Hasil Analisis

Berdasarkan data dalam Tabel 3 dapat disusun kurva yang menunjukkan kehilangan karbon organik bulanan Sub-DAS Opak dalam satu tahun. Jumlah total kehilangan karbon organik tahunan dapat diperoleh dengan penjumlahan besar debit karbon organik setiap bulan, dalam hal ini dilakukan dengan menghitung luas daerah yang berada di bawah kurva kehilangan karbon organik bulanan tersebut. Kurva kehilangan karbon organik Sub-DAS Opak ditunjukkan oleh Gambar 3.


Gambar 3. Kurva Kehilangan Karbon Organik Sub-DAS Opak

Untuk mengetahui luas daerah yang dibatasi oleh kurva terlebih dahulu dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama yang berbentuk persegi panjang dan segitiga dapat dihitung langsung dengan menggunakan persamaan untuk mengetahui luas persegi panjang (panjang x lebar) dan segitiga (½ alas x tinggi). Bagian lain yang berbentuk parabola dihitung dengan menggunakan cara integral tentu. Cara ini dilakukan dengan konsep Integral Reiman yaitu metode potong, hampiri, dan integralkan/metode polygon. Luas daerah parabola yang merepresentasikan total kehilangan karbon organik dihitung dengan menggunakan persamaan:
L=abf x dx
Luas daerah di bawah kurva dihitung sebagai berikut:
1.Luas 1 = luas daerah persegi panjang + luas daerah segitiga
= (2 x 29) + (1/2 x 2 x 5)
= 58 + 5 = 63 satuan
2.Luas 2
Luas daerah 2 dihitung dengan menggunakan integral tentu, yaitu dengan persamaan:
L=abf x dx
Dengan f (x) = fungsi kuadrat dari parabola
untuk mengoperasikan persamaan integral tentu terlebih dahulu dicari fungsi kuadrat dari parabola yang akan dihitung dengan integral, sebagai berikut:
y = f = a(x-P)2 + Q
f = a (x – 8)2 + 1
35 = a (3 – 8)2 + 1
34 = a (25)
a = 2534
selanjutnya dihitung luas wilayah dengan menggunakan integral, sebagai berikut:
3122534 x-82+ 1dx
=25 (x-8)3102+ x ]212
=1600102+12- (-3125102+3)
=4725102+(12-3)
= 46,32 + 9
= 55,3 satuan
Luas total = 63 + 55,3 = 118,3 satuan. Satuan dinyatakan dalam mg/l.

Nilai hasil perhitungan masih dinyatakan dalam satuan mg/l, sehingga nilai tersebut masih menunjukkan total kehilangan karbon organik untuk setiap liter debit di Sub-DAS Opak. Untuk memperoleh nilai total seluruh karbon organik yang hilang dalam satu tahun, nilai hasil perhitungan tersebut perlu dikalikan dengan besarnya debit yang terjadi selama satu tahun (liter), yaitu 118,3 mg/l x 46.947.548.160 liter = 55.538,95 ton. Jumlah tersebut diperoleh dari seluruh Sub-DAS Opak seluas 52.995 sehingga besar kehilangan karbon organik setara dengan 1,05 ton/ha/tahun.
PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian diketahui hubungan antara erosi permukaan dengan kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak bersifat linear, hal ini menunjukkan setiap terjadi peningkatan besar erosi diikuti oleh peningkatan kehilangan karbon organik dengan perbedaan yang tidak mencolok. Demikian juga dengan kehilangan karbon organik bulanan yang banyak dipengaruhi oleh kondisi erosi permukaan yang terjadi. Sub-DAS Opak secara potensial sebagian besar wilayahnya memiliki laju erosi yang cukup besar yaitu…
Secara klimatologis, Sub-DAS Opak merupakan wilayah dengan curah hujan yang relatif tinggi. Curah hujan ini menghasilkan tipe iklim yang bervariasi dari agak basah hingga sedang, serta hanya sebagian kecil wilayah yang agak kering. Curah hujan tertinggi terjadi pada bulan desember hingga mencapai 529 mm. Tingginya curah hujan menghasilkan banyak aliran permukaan sehingga memungkinkan terjadinya erosi lebih besar dan mengakibatkan terjadinya kehilangan karbon organik. Curah hujan tinggi didukung oleh kondisi geomorfologi dan geologi.
Secara geomorfologi Sub-DAS Opak didominasi oleh bentuklahan vulkanik dengan persentase kemiringan relatif rendah, sedangkan secara geologi Sub-DAS Opak tersusun dari formasi batuan yang dapat berperan sebagai akuifer yang baik (Sutikno dkk, 2002; Sutikno dkk, 2007) sehingga curah hujan tinggi tidak seluruhnya menjadi aliran permukaan tetapi tersimpan dalam DAS kemudian dilepaskan sebagai aliran permukaan sepanjang tahun. Kondisi ini memungkinkan proses erosi oleh aliran permukaan terus terjadi sehingga mengakibatkan kehilangan karbon organik dengan perbedaan yang tidak mencolok. Hal ini memungkinkan terjadinya karakteristik kehilangan karbon organik yang bersifat linear dengan besarnya erosi yang terjadi.
Ashari (2010) dalam penelitiannya menunjukkan karakteristik hubungan antara erosi dengan kehilangan karbon organik di Sub-DAS Oyo, DAS Opak bersifat eksponensial. Hal ini ditandai oleh perbedaan kehilangan karbon organik yang mencolok untuk setiap besar erosi. Mula-mula terjadi peningkatan kecil kemudian meningkat secara signifikan pada saat besar erosi maksimal oleh aliran permukaan. Kondisi tersebut antara lain disebabkan oleh kondisi di Sub-DAS Oyo yang berbeda dengan Sub-DAS Opak baik secara klimatologi, geomorfologi, maupun geologinya.
Kehilangan karbon organik tahunan di Sub-DAS Opak sebesar 55.538,95 ton, atau setara dengan 1,05 ton/ha/tahun dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain besarnya erosi di Sub-DAS Opak, perubahan bentuk penggunaan lahan, dan penggunaan lahan sawah yang mendominasi bentuk penggunaan lahan di Sub-DAS Opak. Besarnya erosi permukaan yang terjadi di Sub-DAS Opak sangat berpengaruh terhadap kehilangan karbon organik. Hal ini ditunjukkan oleh karakteristik hubungan antara erosi dengan kehilangan karbon organik yang bersifat linear, sehingga apabila terjadi peningkatan erosi maka terjadi pula peningkatan kehilangan karbon organik. Erosi permukaan sendiri antara lain dipengaruhi oleh kondisi klimatologi khususnya hujan yang terjadi dalam kurun waktu satu tahun.
Perubahan penggunaan lahan juga merupakan faktor yang dapat mempengaruhi kehilangan karbon organik. Sub-DAS Opak hingga tahun 2007 banyak mengalami perubahan bentuk penggunaan lahan untuk permukiman, tegalan/ladang, kebun campuran, lahan terbuka, sawah dimana perubahan bentuk penggunaan lahan tersebut tidak dilakukan dengan memperhatikan kemampuan lahan sehingga menyebabkan terjadinya lahan kritis (Ismail, 2007). Penggunaan lahan semestinya harus didasarkan pada kemampuan lahannya karena hal ini berpengaruh terhadap keseimbangan sirkulasi karbon. Pada suatu kasus, wilayah yang semestinya dimanfaatkan sebagai hutan apabila dikonversi menjadi bentuk penggunaan lahan yang lain akan menurunkan kapasitas input karbon organik ke dalam tanah sekaligus menyebabkan kehilangan karbon organik akibat erosi. Hal ini akan semakin buruk apabila manajemen penggunaan lahan kurang baik sehingga menimbulkan lahan kritis. Pada umumnya apabila lahan semakin terbuka dan menuju kearah kerusakan lahan maka kandungan karbon organik tanah akan semakin menurun (Lal, 2004; Yusheng dkk, 2008). Dalam wilayah Sub-DAS Opak terdapat daerah urban yang terus berkembang dan memacu perubahan bentuk penggunaan lahan daerah sekitarnya, perubahan penggunaan lahan menjadi daerah urban akan menurunkan input karbon organik ke dalam tanah, sedangkan di sisi lain terjadi erosi akibat tingginya aliran permukaan. Daerah urban memiliki kerapatan karbon paling rendah dibanding penggunaan lahan lainnya (Eaton dkk, 2008).
Faktor lain yang berpengaruh terhadap kehilangan karbon organik di Sub-DAS Opak adalah penggunaan lahan sawah. Penggunaan lahan ini meliputi sebagian besar wilayah Sub-DAS Opak. Dampaknya terhadap kehilangan karbon organik antara lain disebabkan oleh karakteristik pertanian sawah yang sepanjang tahun selalu dialiri irigasi, hal ini menyebabkan peluang lebih besar untuk terjadi kehilangan karbon organik akibat erosi. Penggunaan lahan sawah pada dasarnya merupakan bentuk penggunaan lahan dengan kadar karbon organik paling rendah (Rahayu dkk, 2008).
Tindakan konservasi yang dapat dilakukan untuk mengurangi besar kehilangan karbon organik akibat erosi antara lain: (1) mengurangi laju erosi permukaan antara lain dapat dilakukan dengan metode vegetatif, mekanik, maupun kimia (Arsyad, 2000). (2) meningkatkan kapasitas input karbon organik ke dalam tanah, antara lain dapat dilakukan dengan pengembangan dan pengelolaan hutan sebagai sumber input karbon organik ke dalam tanah, pennghijauan lahan pertanian, serta melakukan sistem pertanian dengan pergiliran tanaman. Penghijauan lahan pertanian dapat berperan untuk mengisi kembali karbon organik yang hilang selama pengolahan lahan untuk pertanian (Post dan Kwon, 2000). Pergiliran tanaman juga dapat meningkatkan input karbon organik ke dalam tanah. Pada suatu kasus lahan yang ditanami jagung sepanjang tahun tanpa perlakuan khusus memiliki kandungan karbon organik 1,74%, dengan pergiliran jagung-gandum meningkat menjadi 2,14%, kemudian jagung-gandum-semanggi meningkat menjadi 2,28% (Al Kaisi, 2008). Pergiliran tanaman sesuai untuk Sub-DAS Opak yang sebagian besar lahannya masih dimanfaatkan untuk pertanian sawah.

KESIMPULAN
Erosi permukaan merupakan faktor yang berpengaruh terhadap kehilangan karbon organik dalam tanah. Pada dasarnya erosi adalah salah satu bagian penting dalam sirkulasi karbon global, akan tetapi erosi yang terlalu tinggi sehingga menyebabkan banyak kehilangan karbon organik yang keluar dari DAS tanpa dapat diimbangi oleh input karbon organik ke dalam DAS juga merupakan bentuk gangguan bagi keseimbangan sirkulasi karbon global sendiri. Selain itu dari sudut pandang lahan, kehilangan karbon organik menyebabkan penurunan kualitas tanah untuk dapat berfungsi dengan baik dalam mendukung kehidupan.
Sub-DAS Opak memiliki karakteristik hubungan antara erosi dengan kehilangan karbon organik yang linear, artinya dalam setiap peningkatan erosi terjadi peningkatan kehilangan karbon organik dengan perbedaan yang tidak mencolok. Kehilangan karbon organik akibat erosi dalam satu tahun di Sub-DAS Opak sebesar 55.538,95 ton, atau setara dengan 1,05 ton/ha/tahun, yang diakibatkan oleh besarnya erosi potensial, perubahan bentuk penggunaan lahan, dan penggunaan lahan sawah tanpa ada pergiliran tanaman. Tindakan konservasi yang dapat dilakukan antara lain mengurangi laju erosi dengan cara vegetatif dan mekanik, dan meningkatkan kapasitas input karbon organik ke dalam tanah dengan penghijauan dan pergiliran tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Al-Kaisi, Mahdi. 2008. Impact of Tillage and Crop Rotation Systems on Soin Carbon Sequestration. Department of Agronomy, Iowa State University.

Arsyad, Sitanala. 2000. Konservasi Tanah dan Air. Bogor: Penerbit IPB.

Ashari, Arif. 2010. Kehilangan Karbon Organik Oleh Aliran Permukaan di Daerah Aliran Sungai Opak Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Tesis. Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.

Ashari, Arif. 2010. Kehilangan Karbon Organik Oleh Aliran Permukaan di Daerah Aliran Sungai Opak Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Naskah Publikasi. Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.
Eaton, James., McGoff, Nicola., Byrne, Kenneth., Leahy, Paul., dan Kiely, Ger. 2008 Land Cover Change and Organic Carbon Stocks in the Republic of Ireland 1851 – 2000. Climatic Change 91: 317 – 334.
Gunawan, Totok. 1998. Ekologi dan Manajemen Daerah Aliran Sungai. Makalah pada pelatihan pengelolaan wilayah pesisir dan lautan secara terpadu segara anakan angkatan II. Dirjen Bangda Depdagri.

Hamidin, J. 2008. Pembuatan Sistem Pengelolaan Lahan DAS Berbasis Integrasi Kemampuan Lahan dan Daya Dukung Wilayah di Daerah Aliran Sungai (Otomasi Sistem) (Studi kasus Sub-DAS Opak). Tesis. Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.

Hairiah, Kurniatun., Utami, Sri Rahayu., Lusiana, Betha., dan van Nordwijk, Meine. 2007. Neraca Hara dan Karbon Dalam Sistem Agroforestri. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya.

Ismail. 2007. Kajian Lahan Kritis Dengan Pendekatan Analisis kemampuan Lahan Menggunakan Sistem Informasi Geografis dan Software LCLP di Daerah Aliran Sungai Opak Yogyakarta. Tesis. Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.

Lal, R. 2004. Agricultural Activities and the Global Carbon Cycle. Nutrien Cycling Agroecosystems 70: 103 – 116.

Post, W.M dan Kwon, K.C. 2000. Soil Carbon Sequestration and Land-Use Change: Processes and Potential. Global Change Biology 6: 317-328.
Rahayu, Subekti., Lusiana, Betha., dan Nordwijk, Meine van. 2008. Pendugaan Cadangan Karbon di Atas Permukaan Tanah Pada Berbagai Penggunaan Lahan. Proyek Cadangan Karbon di kabupaten Nunukan Kalimantan Timur: Monitoring Secara Spasial dan Pemodelan.

Sutikno., Widiyanto., Santosa, L.W., Kurniawan, A., dan Purwanto, T.H. 2002. Potensi Sumberdaya Alam Gunungapi Merapi dan Pengelolaannya Untuk Mendukung Kehidupan Masyarakat Sekitar. Laporan Penelitian. Fakultas Geografi. Universitas Gadjah Mada.

Sutikno., Widiyanto., Santosa, L.W., Kurniawan, A., dan Purwanto, T.H. 2007. “Kerajaan Merapi” Sumberdaya Alam dan Daya Dukungnya. Yogyakarta: Badan Penerbit Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada.
Trumbore, Susan .E. dan Torn, Margaret.S. 2003. Soils and the Global Carbon Cycle. NATO Advanced Study Institute.
Yusheng, Yang., Jinsheng, Xie., Hao, Sheng., Guangshui, Chen., Xu, Li., dan Zhijie, Yang. 2008. The Impact of Land Use/Cover Change on Storage and Quality of Soil Organic Carbon in Mid-Subtropical Mountainous Area of Southern China. Geographic Science 19: 49 – 57.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar