1

Perencanaan Tata Ruang Fitostruktur Wilayah Pesisir

Sebagai Penyangga Perencanaan Tata Ruang Wilayah Daratan: Sebuah kajian dengan pendekatan energi, ekosistem, dan ekologi

Sarwoko MangkoedihardjoSarwoko MangkoedihardjoSarwoko MangkoedihardjoSarwoko Mangkoedihardjo Jurusan Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

sarwoko@lycos.com

Abstrak Kebutuhan berbagai aktivitas hidup manusia dinyatakan setara dengan kebutuhan energi kimia karbohidrat

sebesar 28 MJ/orang/hari, yang diambil dari berbagai sumber daya lingkungan. Aktivitas kehidupan manusia

mengeluarkan karbondioksida sebesar 2,6 kg/orang/hari, yang akan memberi tekanan terhadap lingkungan.

Karena itu perencanaan tata ruang wilayah ditujukan untuk memenuhi peningkatan kebutuhan hidup manusia

dan penurunan tekanan terhadap lingkungan. Penurunan tekanan karbondioksida digunakan tumbuhan

sebagai fitostruktur ekosistem, yang akan menghasilkan energi kimia karbohidrat. Tumbuhan akan menjaga

siklus setimbang secara berlanjut antara penyediaan dan kebutuhan energi. Dengan pendekatan

kesetimbangan ekosistem menunjukkan karbondioksida berada di udara sekitar 38 %, di sediment perairan

sekitar 35 %, di daratan sekitar 25 %, dan selebihnya terdistribusi ke media lingkungan lainnya. Berdasarkan

distribusi karbondioksida tersebut maka perencanaan tata ruang fitostruktur (= ruang terbuka hijau) untuk

lahan basah wilayah pesisir adalah sangat diperlukan dan menjadi kesatuan perencanaan tata ruang wilayah

daratan. Secara ekologi, dan untuk mengatasi kesulitan pengembangan tata ruang wilayah daratan, maka

diperlukan intensifikasi fitostruktur di sepanjang aliran sungai-sungai yang ada. Pendekatan fitostruktur tanpa

intervensi temporal akan memberi peluang lebih leluasa bagi intervensi temporal pengembangan infrastruktur

wilayah daratan. Secara fungsional, fitostruktur wilayah pesisir merupakan penyangga infrastruktur wilayah

daratan.

Kata kunci: distribusi karbondioksida, fitostruktur, lahan basah pesisir, perairan daratan

1 Pendahuluan

Ekosistem adalah kesatuan ruang berstruktur fisik daratan, perairan dan udara, berstruktur

kimia padat, cair dan gas, berstruktur hayati manusia, hewan dan tumbuhan; yang

kesemuanya saling berinteraksi secara fungsional. Ini sebuah definisi yang kompleks untuk

menggambarkan bahwa jika satu unsur berubah secara kuantitas maupun kualitas maka

akan memberi pengaruh kepada kuantitas dan kualitas unsur lainnya.

Perubahan ekosistem senantiasa terjadi secara alamiah dan setiap perubahan akan

mencapai bentuk kesetimbangan baru. Perubahan alamiah bersifat jangka panjang melebihi

umur 1 generasi hidup manusia sehingga kita tidak merasakan perubahan ekosistem.

Peristiwa big bang jagad raya 15 miliar tahun silam membentuk kesetimbangan baru dalam

bentuk bumi selama 10 miliar tahun kemudian.

Tetapi eksploitasi lahan untuk pengembangan perkotaan dan eksploitasi energi fosil

pada kurun 100 tahun silam masih dapat dirasakan oleh kita dalam bentuk pemanasan

global sekarang ini. Itu menggambarkan bahwa perubahan terhadap ekosistem yang dibuat

manusia dapat mengakibatkan dampak lebih cepat dibanding perubahan alamiah.

Kecepatan kejadian dampak disebabkan ketidaktahuan kita terhadap kompleksitas dinamika

kesetimbangan alam.

Berdasarkan definisi ekosistem di atas maka perencanaan tata ruang wilayah adalah

perencanaan perubahan ekosistem. Perubahan tata ruang berdasarkan ilmu pengetahuan

lingkungan yang teruji dalam jangka panjang akan menghasilkan ekosistem baru yang lebih

baik. Tetapi intervensi perubahan berdasarkan fenomena temporal seperti social, ekonomi,

dan politik mungkin saja sinergis atau justru sebaliknya antagonis. Kajian ini difokuskan

kepada dasar ilmu pengetahuan lingkungan, agar tidak bias dengan intervensi perubahan

yang penuh ketidaktentuan hasil.

Seminar Nasional Inovasi Praktek Penataan Ruang Dalam

Desentralisasi Pembangunan ITS Surabaya, 22 September 2005

2

Inti lingkungan adalah energi, karenanya lingkungan bersifat dinamis. Keselarasan

hidup dan aktivitas manusia dengan lingkungan membutuhkan energi. Karena itu aktivitas

kehidupan manusia dapat disederhanakan dengan kesetaraan kebutuhan energi. Titik

tumpu ini dikembangkan kepada perencanaan tata ekosistem (= tata ruang wilayah) global.

2 Aktivitas kehidupan

Aktivitas kehidupan manusia membutuhkan energi minimal 28 MJ/orang/hari. Energi

manusia diperoleh dari sumber bahan pangan (untuk hidup) dan bahan bakar (untuk

aktivitas domestic, social, transportasi, komersial, industri) masing-masing sebanyak 40 %

dan 60 %. Bahan pangan dan bahan bakar dapat dinyatakan sebagai karbohidrat. Satu

molekul karbohidrat menghasilkan energi sebesar 2,8 MJ. Jadi kebutuhan energi manusia

adalah setara dengan kebutuhan karbohidrat sebanyak 10 molekul/orang/hari. Konversi

respirasi 10 molekul karbohidrat/orang/hari menghasilkan karbondioksida sebesar 2,6

kg/orang/hari.

Seluruh sumber energi diambil dari lingkungan dan keluaran karbondioksida terbuang

ke lingkungan di mana aktivitas kehidupan manusia berlangsung dan di mana sumber-

sumber energi berada. Jadi di satu tempat energi diambil dan mendapat tekanan balik.

Pengambilan energi terus meningkat sejalan dengan perkembangan penduduk dan aktivitas

manusia, demikian juga lingkungan mendapat peningkatan tekanan karbondioksida. Efek

telah terasa adanya kenaikan pemanasan global dan perubahan klimatologi.

3 Prediksi tekanan terhadap lingkungan

Tekanan karbondioksida terhadap lingkungan dapat diketahui dengan pendekatan prediktif

menggunakan model fugasiti multi media (model ekosistem). Fugasiti adalah tendensi

suatu zat akan menuju ke tempat seharusnya berada berdasarkan sifat alamiah zat itu

sendiri. Model ekosistem ditujukan untuk memprediksi konsentrasi absolute maupun

relative suatu zat (dengan kata lain adalah distribusi konsentrasi zat) pada berbagai media

lingkungan udara, air, tanah, sediment, dan biota tanpa batasan dari mana sumber pencemar

berasal. Model ekosistem ini dimodifikasi dari McCall (1988) dengan memasukkan

tumbuhan, yang mempunyai karakteristik dianggap sama dengan biota ikan. Berat

tumbuhan diambil 5 ton/ha dan untuk zone akar sedalam 1 m diperoleh berat tumbuhan per

volume tanah atau air sebesar 500 g/m3. Perhatikan Gambar 1.

30 % 70 %

6 km

10 cm 10 m

10 cm

Gambar 1 Model ekosistem dunia skala kecil dengan memasukkan tumbuhan

Sedimen

Air

Biota

Udara

Tanah

• Zat organic 4 %

• Densitas 1,5 g/cm3

• Zat organic 2 %

• Densitas 1,5 g/cm3

• Air tanah 25 %

• Berat biota/volume

air 0,5 g/m3

• Densitas 1,5 g/cm

3

• Berat tumbuhan/volu

me tanah atau

air 500 g/m3

• Densitas 1,5 g/cm

3

3

Formulasi volumetric kompartemen media pada kesetimbangan ekosistem dinyatakan

sebagai berikut:

% Vs + % Va + % Vb + % Vu + % Vat + % Vt + % Vtb = 100 % 1)

Vs adalah volume sediment, Va adalah volume air, Vb adalah volume biota, Vu adalah

volume udara, Vat adalah volume air tanah, Vt adalah volume tanah, dan Vtb adalah

volume tumbuhan. Khusus Vtb dihitung berdasarkan volume air dan volume tanah. Untuk

tiap satuan luas permukaan tertentu (di sini ambil 106 m

2) diperoleh volume tiap

kompartemen media pada Tabel 1.

Tabel 1 Volume kompartemen media ekosistem

Vs = 106 m

2 x 0,1 m x 70 % = 7x10

4 m

3

Va = 106 m

2 x 10 m x 70 % = 7x10

6 m

3

Vb = Va(= 7x106 m

3) x 0,5 g/m

3 x 0,7x10

-6 m

3/g = 2,5 m

3

Vu = 106 m

2 x 6.000 m = 6x10

9 m

3

Vt = 106 m

2 x 0,1 m x 30 % = 3x10

4 m

3

Vat = Vt(= 3x104m

3) x 25 % = 75x10

2 m

3

Vtb = Va(= 7x106 m

3) x 500 g/m

3 x 0,7x10

-6 m

3/g = 25x10

2 m

3

Vt(= 3x104m

3) x 500 g/m

3 x 0,7x10

-6 m

3/g = 10,7

m

3

Dengan menggunakan formula 1) diperoleh persentase volumetric tiap kompartemen media

sebagai berikut:

Vs = 0,00116 %; Va = 0,11653 %; Vb = 0,00001 %; Vu = 99,88164 %;

Vat = 0,00012 %; Vt = 0,00049 %; Vtb = 0,00005 % 2)

Kesetimbangan konsentrasi zat dalam ekosistem diketengahkan pada Gambar 2.

Ctb Ctb

Put

Patb Pttb

Pas Pau Puat Patt

Cs Ca Cu Cat Ct

Pab

Cb

Gambar 2 Kesetimbangan konsentrasi zat ekosistem dunia dengan memasukkan

tumbuhan

Cs adalah konsentrasi zat dalam sediment, Ca adalah konsenrasi zat dalam air, Cb adalah

konsentrasi zat dalam biota (biota direpresentasikan sebagai ikan dalam model ini), Cu

adalah konsentrasi zat dalam udara, Cat adalah konsentrasi zat dalam air tanah, Ct adalah

4

konsentrasi zat dalam tanah, dan Ctb adalah konsentrasi zat dalam tumbuhan. Formulasi

konsentrasi zat pada kesetimbangan ekosistem dinyatakan sebagai berikut:

%Cs +%Ca +%Cb +%Cu +%Cat +%Ct +%Catb +%Cttb = 100 % 3)

Koefisien partisi tiap zat adalah tetap sesuai dengan sifat alamiah zat itu sendiri. Pas adalah

koefisien partisi yang menyatakan rasio konsentrasi zat dalam air dan sediment, atau

sebaliknya Psa adalah rasio konsentrasi zat dalam sediment dan air. Koefisien partisi antar

media (perhatikan Gambar 2) diformulasikan sebagai berikut:

A. Koefisien partisi air dan sedimen

Formulasi koefisien partisi air dan sedimen secara empiris adalah:

Pas = Ca/Cs, atau Psa = Cs/Ca 4)

Khusus untuk zat hidrofobik (lipofilik) dan non-ionik:

Pas = Koc.Foc = (0,4 – 0,5) Pow.Foc 5)

Dimana:

• Koc adalah konstanta jerapan/sorption berhubungan dengan jumlah zat dalam sedimen

dan jumlah zat dalam air. Koc dihitung berdasarkan jumlah kandungan zat organik

karbon dalam sedimen sehingga Koc dapat ditentukan dengan mengetahui kandungan

karbon tanpa tergantung pada jenis sedimen.

• Foc adalah fraksi organik karbon dalam sedimen.

• Pow adalah koefisien partisi n-octanol dan air, yang merepresentasikan rasio zat yang

masuk ke dalam fasa organik karbon dan fasa air.

B. Koefisien partisi air dan biota

Tingkat partisi antara media ini tergantung pada sifat-sifat zat yaitu hidrofilik (suka air),

lipofilik (suka lemak) dan organofilik (suka zat organik). Faktor biokonsentrasi

(bioconcentration factor - BCF) adalah rasio konsentrasi zat dalam biota (berat zat/berat

biota) dan dalam air (berat zat/berat air) pada kondisi setimbang, Untuk zat lipofilik, BCF

dapat diestimasi menggunakan koefisien partisi n-octano/ water atau Pow. Koefisien partisi

zat lipofilik antara biota (direpresentasikan sebagai ikan) dan air dinyatakan dalam

hubungan:

Log Pba = log Cb/Ca = log BCF = 0,79 log Pow – 0,40 6)

Kebalikan hasil formula 6.13) adalah koefisien partisi zat lipofilik antara air dan biota

(Pab).

C. Koefisien partisi air dan udara

Formulasi koefisien partisi air dan udara secara empiris adalah:

Pau=Ca/Cu=(La.RT)/(Pu.BM), atau Pua=Cu/Ca=(Pu.BM)/(La.RT) 7)

Dimana:

Cu adalah konsentrasi zat dalam udara

Ca adalah konsentrasi zat dalam air

Pu adalah tekanan uap zat (atm)

5

BM adalah berat molekul zat

R adalah konstanta gas = 0,08205 (I-atm/K-mol)

T adalah temperatur (K)

La adalah kelarutan zat dalam air (mg/l)

Pau berhubungan dengan pelepasan zat dari air disebabkan penguapan. Zat yang

mempunyai kelarutan rendah dalam air berarti mempunyai Pau rendah. Zat yang

mempunyai tekanan uap kecil dapat bergerak ke udara. Dengan mengetahui Pau maka

dapat diketahui potensi penguapan zat dari media air.

D. Koefisien partsisi udara dan tanah

Partisi zat dalam udara dan tanah tidak dapat langsung udara dan tanah tetapi melalui

intermedia air tanah. Zat-zat udara masuk ke dalam pori tanh berisi air tanah. Zat itu

kemudian terlarut dalam air tanah, yang dapat siap berpartisi dengan partikel tanah.

Sebaliknya, zat-zat dalam partikel tanah dapat berpartisi dengan air tanah untuk selanjutnya

dengan udara. Dengan demikian koefisien partisi udara dan tanah mempunyai 2 komponen

berbeda, yaitu :

a) Koefisien partisi udara dan air tanah:

Puat = Cu/Cat, atau Patu = Cat/Cu 8)

Untuk menentukan Puat = Pua dan Patu = Pau.

b) Koefisien partisi air tanah dan tanah:

Patt = Cat/Ct, atau Ptat = Ct/Cat 9)

Untuk menentukan Patt = Pas dan Ptat = Psa.

Selanjutnya adalah hubungan antara koefisien partisi dan volume ekosistem dinyatakan

sebagai berikut:

1) Air dan sediment Pas = (%Ca/%Va)/[%Cs/{1,5(%Vs)}] 10)

2) Air dan biota Pab = (%Ca/%Va)/(%Cb/%Vb) 11)

3) Air dan udara Pau = (%Ca/%Va)/(%Cu/%Vu) 12)

4) Udara dan air tanah Puat = (%Cu/%Vu)/(%Cat/%Vat) 13)

5) Air tanah dan tanah Patt = (%Cat/%Vat)/[%Ct/{1,5(%Vt)}] 14)

6) Air dan tumbuhan Patb = (%Ca/%Va)/ (%Ctb/%Vtb) 15)

7) Tanah dan tumbuhan Pttb = [%Ct/{1,5(%Vt)}]/(%Ctb/%Vtb) 16)

Berikutnya adalah prediksi tekanan karbondioksida terhadap ekosistem dihitung dengan

anggapan kondisi standar (tekanan 1 atm dan temperatur 25 oC) dan karbondioksida bersifat

hidrofilik dengan Pow = 0,1. Hasil perhitungan diketengahkan pada Tabel 2.

6

Tabel 2 Distribusi konsentrasi karbondioksida dalam ekosistem kondisi standar

tekanan 1 atm dan temperature 25 oC.

Air : Ca = 0,47658 %

Sedimen : Cs = 35,74350 %

Biota : Cb = ~0 %

Udara : Cu = 38,53149 %

Air Tanah : Cat = 0,00334 %

Tanah : Ct = 25,21108 %

Tumbuhan air : Ctb = 0,01906 %

Tumbuhan tanah : Ctb = 0,01430 %

4 Fitostruktur wilayah pesisir

Tabel 2 menunjukkan tekanan karbondioksida terbesar adalah terhadap udara. Tekanan

berikutnya adalah terhadap sedimen dan di bawahnya adalah tanah. Hasil tersebut

menunjukkan bahwa prioritas penurunan tekanan karbondioksida diarahkan secara

berturutan kepada udara, sediment dan tanah. Kondisi klimatologi Indonesia pada

umumnya bertemperatur melebihi temperature standar, konsekuensinya (dengan

memperhatikan kesetimbangan ekosistem Gambar 2 dan formula 7) adalah tekanan

karbondioksida membesar ke udara dan penurunan tekanan karbondioksida pada media

lainnya. Penurunan tekanan karbondioksida dalam sediment lebih kecil disbanding dalam

tanah, karena terhambat lapisan air. Kalkulasi ini memperkuat prioritas penurunan tekanan

karbondioksida di wilayah Indonesia adalah udara, sediment dan tanah.

Dalam penerapan di lapangan keberadaan sediment adalah di wilayah perairan. Muara

perairan adalah dalam wilayah pesisir. Tabel 2 menunjukkan bahwa tumbuhan air lebih

efektif disbanding tumbuhan tanah daratan. Oleh karena itu penurunan karbondioksida

sediment (sekaligus udara) diperlukan fitostruktur lahan basah di wilayah pesisir.

5 Ekologi fitostruktur wilayah pesisir

Di wilayah pesisir terdapat lahan basah yaitu lahan yang sering atau selalu terendam air

baik berasal dari laut, air daratan maupun air hujan. Terdapat beberapa karakteristik lahan

basah yaitu:

a) Lahan berawa campuran air tawar dan air laut (marshes)

Terdapat dua jenis lahan basah ini yaitu lahan pasang surut (tidal marshes) dan lahan non-

pasang surut (non-tidal marshes). Lahan basah pasang surut adalah lahan yang secara

utama terendam air dan dipengaruhi oleh pasang surut air laut. Lahan pasang surut yang

ditumbuhi tumbuhan mangrove dikenal sebagai rawa mangrove. Stabilitas fisik rawa hutan

mangrove ini adalah kemampuan mencegah erosi dan kerusakan daratan karena gelombang

pasang. Sedangkan lahan basah non-pasang surut adalah lahan terendam air tawar

tercampur air laut dan dapat kering terutama musim kemarau.

Lahan basah ini mengendapkan sedimen dengan kandungan oksigen terlarut rendah dan

hidrogen sulfida tinggi. Salinitas larutan sedimen lahan basah pasang surut berkisar antara

air tawar hingga 10 ppt. Sedangkan salinitas larutan sedimen lahan basah non-pasang surut

berkisar antara air tawar hingga 5 ppt.

Lahan basah pasang surut dalam tinjauan biologis adalah lahan yang secara utama

ditumbuhi tumbuhan mangrove. Lahan ini berada dekat muara sungai dan daerah pasang

surut sepanjang pantai. Mangrove adalah komunitas vegetasi pantai tropis yang didominasi

7

oleh beberapa jenis pohon mangrove yang mampu tumbuh dan berkembang pada daerah

pasang surut pantai berlumpur atau berpasir. Tipikal rawa mangrove dilihat dari udara

dapat ditinjau pada Gambar 3.

Gambar 3 Tipikal rawa mangrove

Tumbuhan mangrove adalah unik karena mempunyai kemampuan adaptasi terhadap

dinamika sifat fisik dan kimia laut. Sistem perakaran yang menonjol (pneumatophores)

merupakan cara adaptasi tumbuhan mangrove terhadap tanah kurang/tanpa oksigen.

Beberapa jenis tumbuhan mangrove yang terkenal adalah mangrove hitam: api-api

(Avicennia spp.); mangrove merah: bakau (Rhizopora spp.); pedada (Sonneratia spp.); dan

tanjang (Bruguiera spp.). Dua jenis mangrove pertama adalah paling banyak tumbuh di

daerah tropic. Beberapa ciri pohon api-api adalah batang berwarna coklat tua mendekati

hitam (maka disebut sebagai mangrove hitam), meskipun bunga berwarna putih. Batang

pohon adalah keras, kuat dan berat; sehingga sering dimanfaatkan sebagai bahan

konstruksi. Selain itu pohon api-api mengandung tannin untuk digunakan dalam

penyamakan kulit. Beberapa ciri pohon bakau adalah:

Banyak ragam hewan hidup dalam rawa mangrove. Oleh karena rawa mangrove secara

konstan mendapat nutrient melalui aliran air permukaan dan pasang surut laut maka

terdapat banyak kehidupan mulai dari bakteri, protozoa, cacing, barnacles (Ballanus spp.),

oyster (Crassostrea spp.), dan invertebrate. Organisme-organisme tersebut merupakan

bagian dari mata rantai makanan ikan dan udang, burung, dan juga buaya.

Lahan basah non-pasang surut secara biologis terutama ditumbuhi rumput yang adaptif

terhadap air tawar dan bergaram laut. Yang membedakan antara lahan basah pasang surut

dan non-pasang surut, secara biologis adalah tumbuhan Cattail merupakan rumput khas

lahan basah non-pasang surut. Perhatikan Gambar 4.

8

Gambar 4 Lahan berawa campuran air tawar dan air laut

Lahan berawa campuran ini mempunyai kandungan tinggi nutrient sehingga dapat

dikatakan sebagai salah satu ekosistem paling produktif di dunia. Lahan ini dapat menjaga

kesinambungan beragam kehidupan komunitas tumbuhan yang mendukung berbagai

kehidupan konsumen. Lahan itu menjadi tempat perkembangbiakan ikan, udang, mamalia

dan burung.

b) Lahan berawa air permukaan (swamps)

Lahan basah ini selalu terendam air tawar yang berasal dari air permukaan. Lapisan tanah

setempat adalah sulit lolos air (impermeabel), yang disebabkan endapan sedimen bawaan

air permukaan.

Lahan basah ini mempunyai karakteristik kimia sama dengan karakteristik kimia air

permukaan.

Komunitas biota di lahan ini terutama tumbuhan berkayu, ikan dan hewan-hewan air

tawar, dan burung. Tipikal lahan berawa air permukaan ini dapat ditinjau pada Gambar 5.

Gambar 5 Lahan berawa air permukaan

c) Lahan berawa air tanah (fens)

Lahan basah ini terendam air tawar bersumber dari air tanah. Lapisan tanah setempat

adalah mudah lolos air (permeabel). Pengaruh musim terhadap air tanah menyebabkan fens

dapat kering disebabkan penurunan air tanah pada musim kemarau.

Lahan basah ini mempunyai karakteristik kimia sama dengan karakteristik kimia air

tanah.

Cattail (Typha latifolia) adalah rumput khas lahan non-pasang surut

9

Lahan basah ini secara biologis dicirikan oleh komunitas tumbuhan rumput. Rumput

dengan bunga cukup indah juga hidup di lahan ini. Tipikal fens dapat ditinjau pada

Gambar 6.

Gambar 6 Lahan berawa air tanah

d) Lahan berawa air hujan (bogs)

Lahan basah ini selalu terendam air tawar yang terutama berasal dari air hujan. Lapisan

tanah setempat adalah sulit lolos air (impermeabel). Sesuai sumber asal air maka bogs

dapat kering disebabkan evaporasi pada musim kemarau.

Lahan basah ini mempunyai karakteristik kimia sama dengan karakteristik kimia air

tanah.

Lahan basah ini dicirikan secara biologis oleh dominasi tumbuhan rumput yang toleran

terhadap nutrien rendah. Tipikal lahan ini dapat ditinjau pada Gambar 7.

Gambar 7 Lahan berawa air hujan

Lahan basah wilayah pesisir, keberadaan lahan basah pasang surut (tidal marshes)

dengan tumbuhan mangrove merupakan biostruktur pengendalian pencemaran laut dan

pesisir secara ekosistemis. Demikian juga lahan basah non-pasang surut (non-tidal

marshes) yang merupakan habitat Cattail.

Disamping fungsi marshes sebagai biostruktur, marshes dan lahan basah jenis lain

seperti swamps, fens dan bogs dapat difungsikan sebagai waduk penyeimbang beban

limbah (equalization tank) atau waduk pengendali pencemaran laut. Dalam praktek yang

10

telah ada ialah keberadaan ‘bozem’ sebagai infrastruktur pengendali limpasan air daratan

dapat pula difungsikan sebagai waduk pengendali pencemaran laut.

e) Lahan basah hipersalin

Lahan ini tanpa tumbuhan tetapi merupakan bagian dari lahan basah wilayah pesisir

sehingga tidak dapat diabaikan dalam perencanaan tata ruang secara utuh. Lahan ini adalah

area dangkal air berhubungan dengan laut. Kecepatan evaporasi lebih besar dibanding

dengan evaporasi air tawar. Kecepatan evaporasi lebih besar dibanding dengan evaporasi

air tawar sehingga menyebabkan karakteristik salinitas air kolam melebihi 40 ppt.

Kandungan khlorida tinggi dalam air kolam menjadi keuntungan pengambilan manfaat

produksi garam. Jadi kolam ini pada prakteknya adalah tambak garam. Biota kolam

hipersalin yang utama adalah ikan bandeng (Chanos chanos forsk). Pada prakteknya, jika

kolam hipersalin ini tidak difungsikan sebagai tambak garam, maka kola mini berfungsi

sebagai tambak ikan bandeng. Jadi lahan basah ini merupakan lahan basah ekonomis untuk

mendukung ekonomi wilayah.

5 Ekologi fitostruktur wilayah daratan

Sebaran tumbuhan di wilayah daratan dapat didekati dengan prediksi distribusi konsentrasi

karbondioksida pada Tabel 2. Karbondioksida dalam sediment dan tanah masing-masing

adalah 35 % dan 25 %. Distribusi konsentrasi karbondioksida tersebut mengarahkan

kepada pola penyebaran fitostruktur yang ideal di wilayah daratan yaitu: luas tumbuhan

pada ruang dekat perairan adalah sebesar 1,4 x lebih besar dibanding luas tumbuhan pada

ruang lahan kering. Perlakuan karbondioksida 38 % dalam udara adalah sama terhadap

tumbuhan pada ruang dekat perairan dan tumbuhan pada ruang lahan kering sehingga tidak

perlu diperhitungkan dalam pembandingan distribusi tumbuhan pada ruang berbeda

tersebut. Proporsi penyebaran fitostruktur tersebut menguntungkan dalam keleluasaan

penataan ruang untuk fungsi social ekonomi.

Analog karakteristik lahan basah wilayah pesisir maka sedimen berada dalam air

permukaan (sungai). Keberadaan sediment dalam sungai secara langsung membimbing

kita untuk mengkonsentrasikan fitostruktur di sepanjang aliran sungai. Pendekatan tersebut

diperkuat dengan formula konversi fotosintesis (6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2).

Penyerapan karbondioksida oleh tumbuhan memerlukan air untuk menghasilkan

karbohidrat (diekspresikan sebagai pertumbuhan tumbuhan) dan oksigen. Untuk

mempertahankan tumbuhan secara berlanjut maka sebaran tumbuhan seharusnya lebih

banyak di tempat tersedia perairan sungai.

Sejalan dengan itu secara ekologis telah diketahui bahwa penyerapan karbondioksida

untuk menghasilkan karbohidrat tergantung kepada energi matahari. Parameter intensitas

(yang menunjukkan banyaknya energi yang diterima per satuan luas per satuan waktu) akan

menentukan lintasan terbaik bagi tumbuhan untuk satuan luas tumbuhan yang sama. Pada

waktu pagi, siang maupun sore, maka sederetan tumbuhan dengan arah membujur (lintasan

utara selatan) akan lebih menguntungkan dibanding arah melintang (lintasan timur barat).

Arah membujur memungkinkan tiap tumbuhan mendapat perlakuan sinar matahari yang

sama sepanjang hari.

Berkaitan dengan intensitas sinar matahari untuk pertumbuhan tumbuhan adalah

topografi. Intensitas sinar matahari adalah lebih tinggi di pegunungan (sekitar 1,75 g

kal/cm2/menit) dibanding dataran rendah (sekitar 1,50 g kal/cm

2/menit). Dalam kerangka

pemeliharaan tumbuhan secara berlanjut maka sebaran tumbuhan seharusnya lebih banyak

pada tempat-tempat tinggi dalam suatu ekosistem kota.

11

6 Implikasi fitostruktur daratan terhadap penataan ruang wilayah/kota

Pola ideal penyebaran fitostruktur daratan memberi implikasi fungsional terhadap pilar

pembangunan berkelanjutan (social, ekonomi dan lingkungan). Penyebaran fitostruktur

terbesar adalah di sepanjang perairan dan menjadi fungsi utama penyangga lingkungan

kota. Penyebaran fitostruktur lahan kering yang lebih kecil disbanding perairan akan

membuka peluang besar dalam pengembangan lahan kering sebagai fungsi social dan

ekonomi (berbagai aktivitas kehidupan manusia baik domestic, non-domestik, maupun

infrastruktur perkotaan).

Fitostruktur berlandaskan formula fotosintesis memberi implikasi terhadap luasan

fitostruktur kota (untuk menangkap karbondioksida) adalah fungsi dari jumlah penduduk

(untuk memanfaatkan karbohidrat dan oksigen). Dengan model ekosistem yang setara

dengan Gambar 1 diperoleh kebutuhan luas fitostruktur sebesar 20 – 30 m2/penduduk. Tiap

wilayah/kota mempunyai struktur sungai dan jumlah penduduk berbeda, oleh karena itu

Inmendagri 14/1988 yang mengatur luas ruang terbuka hijau sebesar 40 % luas wilayah,

maupun UU 41/1999 yang mengatur luas hutan sebesar 30 % luas daerah aliran sungai,

adalah tidak dapat digeneralisir.

Lintasan ekologis fitostruktur yang ideal secara membujur dapat digunakan untuk

evaluasi tingkat tekanan pencemaran sekaligus tingkat keamanan terhadap pencemaran.

Suatu wilayah/kota, yang mempunyai struktur sungai membujur dan sepanjang sungai

difungsikan maksimum untuk tumbuhan maka kota bersangkutan secara potensi alamiah

dapat menekan pencemaran, atau lebih aman terhadap pencemaran. Apabila struktur

sungai lebih banyak melintang maka penataan fitostruktur harus dikonsentrasikan pada

tumbuhan lahan kering. Solusi ideal penataan fitostruktur lahan kering adalah di sepanjang

jalan berarah membujur untuk mengkompensasi kelemahan potensi alamiah yang ada.

Penyebaran fitostruktur di tempat ketinggian suatu wilayah/kota memberi implikasi

terhadap pembatasan dataran tinggi sebagai fungsi social ekonomi. Ini berarti dataran

tinggi dimaksimalkan sebagai fungsi lingkungan. Apabila fungsi lingkungan fitostruktur

dataran tinggi dijaga sebagai kawasan konservasi maka: 1) Air hujan dapat diintersepsi ke

dalam tanah dan dapat menjadi kontribusi bagi penyediaan air bersih melalui sumur

dangkal dan sumur dalam di kawasan dataran rendah; 2) Limpasan air hujan dapat

diminimalkan untuk pencegahan banjir ke dataran rendah; 3) Secara potongan melintang

akan diperoleh ketinggian lahan bertajuk kasar, yang sangat kondusif bagi penyebaran

polutan udara keluar batas hirupan manusia.

Dalam menghadapi topografi wilayah/kota yang relative datar maka pola penyebaran

fitostruktur harus dikaitkan dengan pola penyebaran teknostruktur (bangunan gedung dan

bangunan jalan). Antara fitostruktur dan teknostruktur harus dipola bertajuk kasar; artinya

diperlukan kebijakan pengembangan gedung pencakar langit, perumahan bertingkat, dan

jalan layang. Kota metropolitan di Indonesia pada umumnya berada pada dataran rendah

dan datar. Realitanya kota telah bertendensi menuju pengembangan teknostruktur pencakar

langit. Pengembangan tersebut dapat diteruskan, bukan semata dalam pertimbangan

efisiensi lahan tetapi juga pertimbangan ekologis sepanjang fitostruktur kota dikembangkan

untuk menyangga efektifitas lingkungan.

7 Contoh untuk kota Surabaya

Contoh penerapan konkret untuk wilayah administrative kota Surabaya akan dieksplorasi

berikut. Kota ini mempunyai 3 lintasan perairan, yaitu S. Surabaya, K. Wonokromo dan K.

Mas. Lintasan sungai membagi kota menjadi 3 zone, yaitu barat, timur dan selatan. Zone

barat dan timur berhubungan dengan laut dan zone selatan berhubungan hanya dengan

12

daratan. Topografi kota secara umum adalah datar kecuali zone barat dan zone selatan

lebih tinggi dibanding zone timur.

Luas ruang terbuka hijau ditentukan berdasarkan jumlah penduduk kota Surabaya.

Apabila pada saat ini jumlah penduduk kota sebanyak 3 juta jiwa dan akan meningkat 1

juta jiwa/30 tahun, maka diperlukan ruang terbuka hijau seluas 60 – 90 km2 pada saat ini

dan tambahan 20 - 30 km2 tiap 30 tahun ke depan. Kota Surabaya mempunyai luas wilayah

340 km2 dan saat ini membutuhkan luas ruang terbuka hijau sebesar minimal 20 % luas

kota dan meningkat hingga 40 % dari luas kota sampai umur 1 generasi penduduk

mendatang. Dikaitkan dengan analisis ekosistemik maka 12 % luas fitostruktur berada

dekat sungai dan 8 % luas fitostruktur dapat disebarkan ke kawasan lain; dan mulai 30

tahun ke depan luasan fitostrktur tersebut ditingkatkan masing-masing menjadi 24 % dan

16 %.

Penyebaran ruang terbuka hijau pesisir, khususnya hutan mangrove harus dipelihara

pada wilayah pesisir utara sampai wilayah pesisir timur. Penyebaran ruang terbuka hijau

secara topografi adalah intensifikasi pada zone barat dan zone selatan. Lintasan tumbuhan

berarah membujur utara selatan, dan ini sesuai dengan konfigurasi sungai-sungai dalam

kota, kecuali lintasan sungai Surabaya dan sungai Wonokromo hingga laut. Dengan

demikian ruang terbuka hijau disebarkan tidak merata dan akan tampak profil tajuk kasar.

Profil fitostruktur tajuk kasar akan membawa keuntungan penyebaran polutan udara ke

tingkat diluar batas zone aktivitas kehidupan penduduk; aman untuk wilayah administrative

kota Surabaya.

Secara ilustratif pada Gambar 8 diketengahkan fitostruktur kota Surabaya. Kota

Surabaya secara umum mempunyai ketinggian lahan relative datar sehingga perlu dikaitkan

dengan teknostruktur yang mendukung konfigurasi tajuk fitostruktur.

8 Kesimpulan

Dalam focus kajian energi, ekosistem dan ekologi maka prinsip dasar penataan ruang dapat

disimpulkan berikut:

• Penataan ruang wilayah secara ekosistem adalah penataan struktur dan fungsi unsur-

unsur fisik, kimia dan biologis.

• Analisis prediksi distribusi konsentrasi karbondioksida bermanfaat untuk penentuan

perbandingan luasan fitostruktur lahan basah/dekat perairan dan lahan kering, dan

analisis formula fotosintesis bermanfaat untuk penentuan kebutuhan luasan fitostruktur

sebagai fungsi jumlah penduduk; keduanya mempertajam arahan pola penyebaran

fitostruktur pada wilayah perairan.

• Perencanaan tata ruang wilayah berbasis ekosistemik secara konkret mengacu kepada

daerah aliran sungai di wilayah daratan hingga muara laut di wilayah pesisir.

Konsekuensinya dalam kondisi tertentu diperlukan perencanaan tata ruang wilayah

lintas batas wilayah administrative.

• Perencanaan tata ruang wilayah batas administrative kota secara fitostruktur

ekosistemik mengacu kepada jumlah penduduk, struktur sungai dan topografi, serta

dikaitkan dengan teknostruktur pencakar langit untuk topografi datar.

13

Selat

Madura

A

A

Aliran angin/polutan

A - A

Gambar 8 Ilustrasi fitostruktur dan teknostruktur Surabaya

Referensi

Calamari D. (Ed.) (1993). Chemical exposure predictions. Lewis Publishers, Chelsea,

Michigan, 233 pp.

Instruksi Menteri Dalam Negeri Nomor 14 Tahun 1988 Tentang Penataan Ruang Terbuka

Hijau Di Wilayah Perkotaan.

Mackay D., Di Guardo A., Paterson S., Cowan C. E.(1996): Evaluating the Environmental

Fate of a Variety of Types of Chemicals Using the EQC Model. Environ. Toxicol.

Chem.,15,1627-1637.

Mackay D., Di Guardo A., Paterson S., Kicsi G., Cowan C.E., Kane D. M. (1996):

Assessment of Chemical Fate in the Environment Using Evaluative, Regional and Local-

S Surabaya

K Wonokromo

K Mas

Teknostruktur Fitostruktur

14

Scale Models: Illustrative Application to Chlorobenzene and Linear Alkylbenzene

Sulfonates. Environ. Toxicol. Chem.,15,1638-1648.

Mangkoedihardjo, Sarwoko (2003). Luas Dan Sebaran Ruang Terbuka Hijau. Seminar

Nasional Perkembangan Dan Aplikasi Teknologi Lingkungan Dalam Menghadapi Era

Global, 1 – 2 Oktober 2003. Surabaya.

Tremolada P., Burnett V., Calamari D., Jones K.C., (1996). A study of the spatial

distribution in the U.K. atmosphere through the use the pine needles: PAHs. Environ. Sci.

Technol. 30, 3570-3577.

Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 1999 Tentang Pemerintahan Daerah.

Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 24 Tahun 1992 Tentang Penataan Ruang.

Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 Tentang Kehutanan.

Williams, M., Law, B.E., Anthoni, P.M., Unsworth, M.H. (2001). Use of a simulation

model and ecosystem flux data to examine carbon-water interactions in ponderosa pine.

Tree Physiology 21, 287-298.