Dinamika Rekayasa Vol. 7 No. 1 Febuari 2011ISSN 1858-3075

METODE BIOPREDIKSI PERUBAHAN IKLIMMENGGUNAKAN FOSIL POLEN DAN SPORA PADA

KALA PLIOSEN DI DAERAH BANYUMAS

Climate Change Bioprediction Method used Pollen and Spore Fossil atPliocene Age in Banyumas

R. Setijadi1; A. Widagdo

2; S.W.A. Suedy

3

rachmad.setijadi@unsoed.ac.id

asmoro.widagdo2@unsoed.ac.id

1,2) Program Studi Teknik Geologi, Jur. Teknik FST UNSOED, Kampus Blater Purbalingga

3) Jurusan Biologi FMIPA UNDIP, Jl. Prof. Soedarto SH, Kampus Tembalang, Semarang

Abstract— Pollen and spore fossil of Pliocene sedimentary (Tapak Formation) have been used as a guidance for prediction(bioprediction) of climate change which happened at Pliocene age in Banyumas. Geomorphological and vegetation changes happen inconformity with climate changes. By knowing pollen and shpore fossils, we can know the type of vegetation which produce it. Thenpollen and shprore fossils which found widely on the sedimentary rock is an exact way for tracing of climate change which hadhappened.The aim of this research is to explore bioprediction method base on polen and sphore data, to know morphological change whichhappened because of climate change on Pliocene age in Banyumas.This research consist of field and labolatory work. Field work is for taking rock sample and making stratigraphic collumn.Labolatory work consist of making plate from the samples using asetolisis methode, identification and clasification of fosils andpalynology analisis.The result of the research show that the research area can be included on the zone of Podocarpus imbricatus from Late Pliocene Agewhich is shown by presence of Podocarpus imbricatus and Stenochlaenidites papuanus. There has 3 events of climate change that arehot-cold-hot which corelate with transgresion (relative sea level rise) and regresion (relative sea level drop)

Keyword— pliocene, climate, palinology, bioprediction

PENDAHULUAN

Perubahan iklim merupakan suatu sistem yangberkesinambungan sejak keberadaan bumi ini dari masalampau hingga sekarang. Perubahan iklim yang terjadipada suatu waktu akan sangat mempengaruhikehidupan yang ada pada waktu itu, baik fauna maupunfloranya, diantaranya adalah perubahan bentang alamvegetasi yang terjadi bersama dengan terjadinyaperubahan iklim.

Fosil merupakan salah satu kunci utama dariinformasi perubahan iklim masa lampau. Beberapainformasi yang dapat diinterpretasi dari studi mikrofosiladalah perubahan iklim masa lampau yang diketahuidari dinamika bentang alam vegetasinya berdasarkanbukti palinologi berupa fosil polen dan spora tumbuhanpenyusunnya. Penelitian perubahan iklim masa lampau(paleoklimat) dengan memanfaatkan rekam fosil akanmemberikan gambaran penting mengenai climatesystem variability, dan hubungannya dengan iklim dimasa sekarang dan akan datang.

Fosil polen dan spora telah digunakan oleh beberapapeneliti, seperti Ricklefs (1990) untuk menggambarkaniklim di Jawa selama Pliosen yang lebih sejuk dankering dengan savana yang tersebar serta hutan bakaubanyak terdapat di bagian tengah. Demikian pulaSemah (1984) menunjukkan daerah tengah Pulau Jawadipengaruhi oleh aktivitas gunung berapi dan terjadirekolonisasi tanah yang berkaitan dengan hutan basahtropis dataran rendah. Analisis fosil polen yang terdapatpada sedimen daerah Sangiran, mengindikasikan padaawal Pliosen pernah terdapat hutan bakau/mangrove didaerah ini (Semah, 1982; van Zeist et al., 1979).Raharjo dkk. (1994) menggunakan fosil polen dan sporauntuk menyusun zonasi Palinologi Pulau Jawa, dimanapada kala Miosen Akhir-Pliosen awal di Jawa dicirikandengan zona Stenochlaenidites papuanus yaitudominasi Stenochlaenidites papuanus, pemunculanawal Podocarpus imbricatus serta kepunahanFlorschuetzia trilobata. Sedangkan Pliosen Akhirdicirikan oleh zona Podocarpus imbricatus denganadanya kemunculan dan asosiasi Podocarpus

Dinamika Rekayasa Vol. 7 No. 1 Februari 2011ISSN 1858-3075

15

imbricatus dan Stenochlaenidites papuanus, sertadiakhiri kepunahan Stenochlaenidites papuanus. Fosilpolen juga digunakan untuk mengetahui sejarah floradan vegetasi daerah Bumiayu kala Plistosen (Setijadi,dkk. 2005); perubahan lingkungan masa Holocenedaerah Rawa Danau-Jawa Barat (Yulianto, et al. 2005);keanekaragaman flora hutan mangrove pantai utaraJawa Tengah (Suedy, dkk. 2006a; Suedy, dkk. 2006b;Suedy, dkk. 2006c; Suedy, dkk. 2007); untukmeramalkan perubahan iklim di bagian selatan Eropa(Finsinger, et al. 2007); merekonstruksi dinamikavegetasi dan biodiversitas dibagian selatan Braziliapada kala Kuarter Akhir (Behling dan Pillar 2007); sertaprediksi dinamika vegetasi, perubahan muka air lautserta perubahan iklim pada derah pesisir (Ellison, 2008).Sementara itu, penelitian ini menggunakan fosil polendan spora untuk memprediksi (bioprediksi) perubahaniklim yang terjadi di daerah Banyumas selama kala

Pliosen. Periode waktu Kala Pliosen adalah suatu skaladalam waktu geologi yang berlangsung antara 5,332hingga 1,806 juta tahun yang lalu.Penelitian ini bisa menjadi salah satu proksi dalam

mengungkap fenomena iklim masa lampau.Pemanfaatan dan korelasi bukti palinologi bersamaproksi yang lain seperti data glasiologi (ice cores) yangmengandung rekam isotop O dan CO2 masa lampau,data biologi lain (tree ring, fosil foram, fosil diatom, fosilnanoplankton, fosil moluska, radioisotop dari tumbuhanC3/C4, dll) maupun data geologi (sedimen endapan laut,danau, terestrial/eolian) dapat mengungkapkandinamika iklim masa lampau secara lebih komprehensifdan terintegrasi sehingga dapat dijadikan dasar dalammemahami serta antisipasi terhadap perubahan iklimmasa sekarang maupun yang akan datang,

METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian meliputi penelitian lapangan danlaboratorium.

Gambar 1 : Peta geologi daerah penelitian

Penelitian lapangan meliputi pembuatan penampangstratigrafi (PPS) dan pengambilan sampel batuan pada

Formasi Tapak yang berumur Pliosen, di daerahBobotsari Purbalingga (Kali Bunkanel), sedangkanpenelitian laboratorium meliputi preparasi batuan untukpembuatan sediaan preparat mikroskopis, identifikasidan klasifikasi fosil polen serta analisis data. Preparasibatuan untuk sediaan mikroskkop menggunakanmetode Moore, et al. (1991) yang dimodifikasi. Analisisfosil polen dan spora yang ditemukan pada setiapstratum lapisan sedimen yang diambil adalah sebagaisebagai berikut:a. Pengamatan morfologi fosil polen dan spora dan

selanjutnya diidentifikasi untuk menentukan jenistaksanya, menggunakan mikroskop. Apabila sudahdiketahui taksanya, maka dapat diketahui pulatumbuhan penghasilnya. Setelah itu dihitung unitatau individu fosil polen dan sporanya untuk setiapsampel yang diamati. Dari pengamatan inidiharapkan dapat diketahui flora atau daftar seluruhtaksa tumbuhan yang pernah hadir atau tumbuh kalaPliosen di Formasi Tapak Banyumas.

b. Pengelompokan taksa tumbuhan kedalam kelompokvegetasi atas dasar habitusnya yaitu pohon (arboreal)dan bukan pohon (non arboreal). Pengelompokan inidinyatakan dalam bentuk persentasi fosil ArborealPollen (AP, pohon) dan fosil Non Arboreal Pollen(NAP, bukan pohon):

Interpretasi iklim purba didasarkan pada fluktuasi daripersentase jumlah takson – takson arboreal (AP) dannon arboreal pollen (NAP) serta spora yang terekamdalam sedimen. AP tersusun oleh polen tumbuhanberkayu penyusun vegetasi hutan, sedangkan NAPtersusun oleh polen tumbuhan non berkayu yangterdiri dari semak dan herba. Sedangkan untukspora/fern-bryophytes dihitung tersendiri (Prebble etal., 2005). Hal ini untuk menggambarkan perubahanbentang alam vegetasi yang asumsikan akibatperubahan iklim pada periode waktu tertentu.

c. Selain itu juga digunakan Palynologycal Marine Index(PMI) yang dihitung dengan rumus PMI= (Rm/Rt +1)100, dimana Rm adalah jumlah dari marinpalinomorf (dinoflagellates dan foraminiferal testlinings) dan Rt adalah jumlah palinomorf darat (polendan spora) yang dihitung per sampel. Nilai dari PMIyang tinggi diinterpretasikan sebagai lingkunganpengendapan marin dengan kondisi normal, dimana

%100% XNAPAP

APAP

��

%100% XNAPAP

NAPNAP

��

%100% XSPORANAPAP

SPORASPORA

���

Rachmad Setijadi, Asmoro Widagdo, S.W.A. SuedyMetode Bioprediksi Perubahan Iklim Menggunakan Fosil Folen dan SporaPada Kala Pliosen di Daerah Banyumas: 14-16

16

sampel yang tidak ada marin palinomorf mempunyainilai PMI 100 (Carvalho, 2001).

d. Analisa data menggunakan program PAST-Palaeontological Statistics, ver. 0.99. Sedangkanuntuk penyajian diagram fosil polen menggunakanprogram Excel dan Sigmaplot ver 11.0.

HASIL DAN PEMBAHASAN

SAMPEL

1* 2* 3* 4* 5* 6* 7* 8* 9*10*11*12*13*14*15*16*17*18*19*20*21*22*23*24*25*26*27*28*29*30*31*32*33*34*35*

%

0

20

40

60

80

100

INDEKSPMI

0

100

200

300

400

500

600

700

800

PMI

SPORE

AP

NAP

UMUR TUA ------> MUDA

I II III

Gambar 2. Grafik Indeks PMI dan Persentase AP-NAP

Dari rekam fosil palinomorf termasuk didalamnya fosilpolen dan spora menunjukkan 2 hal penting yangberkaitan dengan lokasi penelitian, yaitu umur danperubahan iklim yang terjadi.

1. UMUR

Penentuan umur lokasi penelitian menggunakan zonaselang memperlihatkan adanya kehadiran Podocarpusimbricatus dan Stenochlaenidites papuanus yangmenunjukkan bahwa umur lokasi penelitian yangtermasuk dalam Formasi Tapak berumur Pliosen Akhir.Dalam hal ini termasuk dalam zona Podocarpusimbricatus yang berumur Pliosen Akhir sesuai denganzonasi Palinologi Rahardjo, dkk. (1994).

2. PERUBAHAN IKLIM

Terdapat 3 events penting yang berkaitan denganperubahan iklim. Pada event I. (BUN 1- BUN 5) terjaditrangresi (muka laut naik) dan didukung dari persentaseNAP naik yang mencirikan iklim panas. Pada event II(BUN 6-BUN 24) terjadi regresi (muka air laut surut)didukung oleh naiknya persentase AP yang mencirikaniklim dingin. Pada event III (BUN 25-BUN 35) terjaditrangresi kembali dan didukung oleh naiknya persentaseNAP. PMI menunjukan adanya perubahan muka air lautpada waktu itu, dan perubahan ini dipengaruhi olehperubahan iklim dengan asumsi bahwa tektonik daerahpenelitian adalah minimal (null).

KESIMPULAN

Dari penelitian ini dapat disimpulkan:1. Formasi Tapak di daerah Banyumas berumur

Pliosen Akhir2. Selama periode umur tersebut telah terjadi 3

perubahan iklim yang dipengaruhi oleh naik dansurutnya muka air laut (transgresi-regresi)secara berulang.

PUSTAKA

Behling, H. And V. D. Pillar. 2007. Late Quarternary Vegetation,Biodiversity and Fire Dynamaics on The Southern BrazilianHighland and Their Implication for Conservation andManagement of Modern Araucaria Forest and GrasslandEcosystems. Phil. Trans. R. Soc. B. 362: 243–251.

Ellison, J. C. 2008. Long-term Retrospection on MangroveDevelopment Using Sediment Cores and Pollen Analysis: AReview. Aqua. Bot. 89: 93-104.

Finsinger, W., O. Heiri, V. Valsecchi, W. Tinner, A. Lotter. 2007.Modern Pollen Assemblages as Climate Indicators in SouthernEurope. Global Ecol. Biogeo. 16: 567-582.

Moore, P. D. and J. A. Webb. 1978. An Illustrated Guide To PollenAnalysis.The Ronald Press Company, New York.

Rahardjo, A. T., T. T., Polhaupessy, S. Wiyono, H. Nugrahaningsihdan E. B. Lelono. 1994. Zonasi Polen Tersier Pulau Jawa.Makalah Ikatan Ahli Geologi Indonesia, Desember 1994: 77-84.

Ricklefs, R. 1990. Ecology, 3th Ed. New York: Chiron.Setijadi, R., S. W. A. Suedy dan A. T. Rahardjo. 2005. Sejarah Flora

Dan Vegetasi Formasi Kalibiuk Dan Kaliglagah DaerahBumiayu Ditinjau Dari Bukti Palinologi. Prosiding SeminarNasional MIPA Universitas Negeri Semarang- ISBN 979-9579-80-5.

Suedy, S.W.A., T.R. Soeprobowati, A.T. Rahardjo, K.A. Maryunanidan R. Setijadi. 2006a. Rekonstruksi Lingkungan HutanMangrove di Pantai Utara Jawa Tengah Menggunakan Polendan Diatom. Laporan Hibah Pekerti UNDIP-ITB 2005-2006.Lembaga Penelitian UNDIP, Semarang.

---------, T.R. Soeprobowati, A.T. Rahardjo dan K.A. Maryunani. 2006b.Keanekaragaman Flora Penyusun Hutan Mangrove PantaiRandusanga Brebes Ditinjau Dari Bukti Palinologinya.Prosiding Seminar Nasional UNSOED: KonservasiBiodiversitas Sebagai Penunjang PembangunanBerkelanjutan- ISBN 978-979-99995-2-8.

----------, T.R. Soeprobowati, A.T. Rahardjo, K.A. Maryunani dan R.Setijadi. 2006c. Keanekaragaman Flora Hutan Mangrove diPantai Kaliuntu Rembang Berdasarkan Bukti Palinologinya.Jurnal BIODIVERSITAS UNS Vol. 7 No. 4.

----------- dan R. Setijadi. 2007. Fluktuasi Vegetasi Hutan Mangrove diPantai Gandhong-Sayung Demak Berdasarkan BuktiPalinologinya. Jurnal BIOSFER UNSOED Vol. 24, No. 3.

Semah, A.M. 1982. A Preliminary Report on A Sangiran PollenDiagram. Mod. Quat. Res. SE Asia 7: 165-170.

----------- . 1984. Remarks on The Pollen Section of TheSambungmacan Section (Central Java). Mod. Quat. Res. SEAsia 8: 29-34.

Van Zeist, W., N.A. Polhaupessy and I.M. Stuijts. 1979. Two PollenDiagrams from West Java, A Preliminary Report. Mod. Quat.Res. SE Asia 5: 43-56.

Yulianto, E., H. Tsuji, W. S. Sukapti, N. Tanaka. 2005. A HolocenePollen and Charcoal Record from a Tropical Lowland Swampin Rawa Danau, West Java, Indonesia. Tropics Vol. 14 (2).