ESTIMASI KANDUNGAN KARBON ORGANIK PADA SUBSTRAT MANGROVETAMAN NASIONAL BALURAN

Tesis

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-2

Program Studi Ilmu Kehutanan

Minat Konservasi Sumber Daya Hutan

Diajukan oleh :

MUHAMMAD FURQON

08/274853/PKT/725

Kepada

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2011

1

PENDAHULUAN

Latar BelakangPenyimpanan karbon daratan dibagi antara tanah dan vegetasi walaupun

kontribusi terhadap karbon total bervariasi menurut garis lintang dan penggunaan lahan (Malhi et al., 2002). Menurut Siringoringo dan Siregar (2006), tanah pada skala global dapat berfungsi sebagai sumber emisi maupun penyimpan karbon (source and sink) namun kemampuan tanah dalam berperan sebagai carbon sink tergantung pada praktek pengelolaan lahan yang diterapkan. Sebaliknya, tanah dapat berubah menjadi sumber emisi karbon ke atmosfer terutama karena penguraian bahan organik tanah menjadi CO2.

Pada ekosistem hutan, karbon diakumulasi melalui penyerapan CO2 dari atmosfer dan kemudian diasimilasi menjadi biomasa. Karbon disimpan pada berbagai bagian ekosistem yaitu : biomasa hidup diatas permukaan tanah dan biomasa hidup dibawah tanah yang meliputi : kayu berdiri (standing timber), cabang, daun dan akar; kemudian nekromas yang terdiri atas : seresah, sisa pohon/ tunggak (woody debris), bahan organik tanah dan juga produk – produk hutan (Malhi et al., 2002).

Menurut Bouillon et al. (2004a), karbon organik pada sedimen mangrove berasal dari dua sumber lokal (mangrove, microphytobenthos) dan input pasang surut (fitoplankton, lamun dan material yang dialirkan dari sungai). Relativitas input dari sumber – sumber tersebut mungkin bervariasi sangat kuat, pada keduanya dan diantara habitat mangrove yang berbeda. Boto dan Wellington (1984) dalam Boto et al., (1989) menyatakan bahwa sedimen mangrove yang sebagian besar terdiri dari endapan lumpur mengandung 4% sampai 16% karbon organik.

Keberadaan substrat mangrove di Taman Nasional Baluran tentunya akan ikut berperan sebagai penyimpan karbon organik walaupun dengan luasan yang tidak begitu besar (425 ha) karena sedimen mangrove berfungsi sebagai penyimpan karbon organik terlarut (DOC atau Dissolved Organic Carbon) yang efisien dan eksport dari sistem tersebut adalah minor (Boto et al., 1989).

Secara keseluruhan, ekosistem mangrove Baluran tersebut merupakan salah satu penambat dan penyimpan karbon yang potensial di kawasan pesisir timur laut Pulau Jawa. Dengan demikian, adanya penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui peran substrat mangrove Taman Nasional Baluran terhadap karbon organik tersimpan beserta faktor fisik dan kimia pantai yang ikut mempengaruhinya.

Tujuan Penelitian1. Mengetahui variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman

Nasional Baluran. 2. Mengetahui pengaruh faktor suhu air, pH air, suhu substrat, pH substrat,

salinitas, oksigen terlarut (DO) dan kedalaman substrat terhadap kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran.

3. Mengestimasi karbon organik tersimpan pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran.

2

Manfaat PenelitianPenelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan informasi mengenai potensi

substrat mangrove di Taman Nasional Baluran sebagai penyimpan karbon (carbon sink) di pesisir timur laut Pulau Jawa dalam mengurangi emisi karbon dioksida (CO2) ke atmosfer.

METODE PENELITIAN

Waktu dan TempatPenelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2009 sampai Januari 2010 di

hutan alam mangrove Taman Nasional Baluran, Situbondo, Jawa Timur yang terletak pada koordinat 7029’10’’ LS – 7055’55” LS dan 114029’10” BT – 114039’10” BT.

Sumber dan Jenis DataData yang dikumpulkan dalam penelitian ini terdiri atas data primer dan data

sekunder. Data primer meliputi data hasil inventarisasi tegakan hutan mangrove, sampel substrat mangrove dan data faktor fisik dan kimia pantai. Sedangkan data sekunder diperoleh dari Balai Taman Nasional Baluran Jawa Timur (data kondisi kawasan) dan juga data – data sekunder dari hasil studi pustaka lainnya.

Alat dan BahanAlat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat

inventarisasi (tali tambang, kompas, GPS, pita meter, rollmeter, tally sheet, parang, alat tulis – menulis), peta kawasan Taman Nasional Baluran Jawa Timur, buku identifikasi mangrove, thermometer stick, salinity test digital, pH meter digital, Oxymeter, clinometer, galah meteran, perlengkapan sampel substrat (sekop kecil, kantong plastik, label), kamera, hidrometer, spektrofotometer dan software SPSS. Bahan yang digunakan adalah sampel substrat yang diambil dari masing – masing lokasi mangrove.

Prosedur PenelitianPengambilan data primer menggunakan metode jalur/transek tegak lurus

garis pantai dari arah laut ke darat dengan systematic sampling. Petak ukur diletakkan pada jalur dengan jarak antar jalur 200 m dan jarak antar petak ukur 50 m sedangkan jarak petak ukur pertama dengan garis pantai adalah 10 m. Petak ukur berbentuk persegi dengan ukuran (10x10) m2.

Pelaksanaan inventarisasi mangrove tersebut disertai pengukuran faktor fisik dan kimia pantai yaitu : suhu air, pH air, suhu substrat, pH substrat, salinitas, oksigen terlarut (DO), kedalaman substrat dan kemiringan pantai (slope).

Di setiap petak ukur (10x10) m2 tersebut diambil sampel substrat mangrove pada bagian atas dan bagian bawah/dasar dengan berat masing – masing ± ½ kg. Sampel substrat kemudian dilabeli dan selanjutnya dilakukan analisis tekstur

3

(Metode Hidrometer) dan analisis karbon organik (Metode Spektrometri) di Laboratorium Tanah BPTP Yogyakarta.

Analisis Data1. Dari data hasil inventarisasi kemudian dilakukan pengelompokkan

mangrove berdasarkan jenis dan lokasinya.2. Penentuan tekstur (Hidrometer) substrat mangrove dilakukan berdasarkan

Diagram Segitiga Tekstur menurut USDA (Soil Survey Staff, 1990 dalam Balai Penelitian Tanah, 2009).

3. Klasifikasi kadar karbon organik (spektrometri) pada substrat mangrove dilakukan berdasarkan Klasifikasi Balai Penelitian Tanah (2009) yang dijabarkan sebagai berikut :

Orange : % C-org. sangat rendah (<1)Biru : % C-org. rendah (1-2)Ungu : % C-org. sedang (2-3)Hijau : % C-org. tinggi (3-5)Merah : % C-org. sangat tinggi (>5)

4. Pengujian normalitas data menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov, uji Shapiro-Wilk, uji Skewness dan uji Kurtosis (α = 0,05).

5. Pengujian perbedaan/persamaan antara kadar karbon organik (spektrometri) pada substrat atas dan substrat bawah menggunakan uji beda Mann-Whitney U Test (α = 0,05).

6. Pengujian pengaruh/korelasi faktor fisik dan kimia pantai terhadap variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove menggunakan analisis korelasi Kendalls tau-b (τ) dan analisis korelasi Spearman (r) (α = 0,05).

7. Estimasi kandungan karbon organik tersimpan pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran menggunakan konversi dengan persamaan sebagai berikut : X % C-org. = X ton C-org/ha.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Variasi Kadar Karbon Organik Pada Substrat MangroveKarbon organik pada ekosistem mangrove Taman Nasional Baluran dapat

tersimpan pada pohon dan pada substrat. Karbon organik pada pohon mangrove merupakan hasil penyimpanan karbon dioksida (CO2) menjadi biomassa pohon yang terjadi melalui proses fotosintesis/asimilasi sedangkan karbon organik pada substrat mangrove dapat terbentuk karena adanya input dari berbagai komponen ekosistem pantai. Menurut Bouillon et al. (2004a), karbon organik pada sedimen mangrove berasal dari dua sumber lokal (mangrove, microphytobenthos) dan masukan dari pasang surut (fitoplankton, padang lamun – material yang terbawa). Relativitas input dari sumber – sumber tersebut mungkin bervariasi sangat kuat, pada keduanya dan diantara habitat mangrove yang berbeda.

4

Input/masukan ekosistem mangrove Taman Nasional Baluran terhadap karbon organik substrat berasal dari luruhan pohon yang berupa daun (kontribusi terbesar), cabang, kulit, buah, bunga dan batang yang jatuh ke lantai hutan serta tunggak dan akar pohon yang mati yang kemudian melapuk dan mengalami dekomposisi oleh bakteri, jamur, mikroba, alga dan fauna tanah serta diikuti oleh proses mineralisasi intensif yang terjadi pada substrat mangrove tersebut.

Manik dkk., (1998) menyatakan bahwa pada penguraian tingkat tinggi dari bahan protein, lipid, karbohidrat dan bahan warna tumbuhan akan melepaskan senyawa – senyawa organik antara lain : CH4, peptida, asam amino, urea, penol, indole, asam pati, merkaptan, asam aliphatik, asam asetat, asam laktat, asam sitrat, asam glikolik, asam malik, asam palmitat, asam stearat, asam oleik, hidrokarbon, glukosa, fruktosa, galaktosa, arabinosa, ribosa, xylosa, phytan, pristan, karotenoid, isoprenoid, alkohol, keton, porphyrin, melamin, melanoidin, gelbstoffe, asam humik, asam fulvik dan senyawa tanin.

Menurut Sanchez (1976) dalam Siringiringo dan Siregar (2006), laju dekomposisi bahan organik (daun, cabang, kulit, buah, batang yang melapuk) dari vegetasi pada suatu areal menjadi karbon organik tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu tambahan bahan organik segar ke dalam tanah, kecepatan dekomposisi bahan organik serta kecepatan konversi bahan organik segar menjadi karbon organik tanah. Sekitar 50% dari luruhan biomassa mangrove (seresah, daun, cabang, kulit, buah dan batang yang jatuh ke lantai hutan serta akar yang mati) merupakan karbon organik. Dengan perjalanan waktu, luruhan biomassa mangrove tersebut akan terdekomposisi dan menjadi bahan masukan yang akan memperkaya karbon organik pada substrat.

Ekosistem mangrove di Taman Nasional Baluran terletak pada dataran aluvium dan dataran angkatan/lipatan yang dialiri oleh sungai – sungai bawah tanah dan berhubungan langsung dengan Selat Madura di bagian utara dan Selat Bali di bagian timur sehingga sangat dipengaruhi oleh tiupan angin tenggara dengan pola pasang surut diurnal ± 1,5 m. Secara petrografik, formasi sedimen tersebut umumnya tersusun atas batu pasir/berkapur dan breksi koral/karang. Kondisi ini tentunya akan menyebabkan adanya variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove dikarenakan pengaruh dari faktor fisik dan kimia pantai. Variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran secara lengkap ditampilkan pada Tabel 1.

Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa substrat mangrove Taman Nasional Baluran memiliki variasi kadar karbon organik yang lebar. R. apiculata memiliki kadar karbon organik tertinggi baik pada substrat atas (7,67%), pada substrat bawah (8,68%) maupun pada substrat total (15,40%) sedangkan A. marina memiliki kadar karbon organik terendah baik pada substrat atas (0,30%), pada substrat bawah (0,50%) maupun pada substrat total (0,80%).

Tabel 1. Variasi Kadar Karbon Organik Pada Substrat Mangrove Taman Nasional Baluran.

5

No

LokasiSubstrat Atas

(% C-org)Substrat Bawah

(% C-org)Substrat Total

(% C-org)

6

1 R. apiculata4,52 ± 0,44(2,01-7,67)

4,59 ± 0,5(1,40-8,68)

9,10 ± 0,84(4,24-15,40)

2 R. stylosa3,90 ± 0,8(2,02-7,25)

3,83 ± 0,68(2,44-6,27)

7,74 ± 1,44(5,05-13,43)

3 C. tagal3,74 ± 0,99(1,76-4,76)

3,91 ± 1,3(1,40-5,73)

7,65 ± 2,27(3,16-10,49)

4 R. mucronata 1,78 1,69 3,47

5 B. gymnorrhiza4,38 ± 2,41(1,97-6,79)

3,60 ± 1,87(1,72-5,47)

7,98 ± 4,28(3,69-12,26)

6 R. stylosa dan C. tagal2,70 ± 0,73(1,96-3,43)

2,50 ± 0,87(1,63-3,36)

5,19 ± 1,6(3,59-6,79)

7 A. marina1,70 ± 0,52(0,30-2,58)

1,76 ± 0,53(0,50-2,86)

3,46 ± 1,05(0,80-5,44)

8 A. officinalis2,82 ± 1,4(0,88-5,47)

2,22 ± 0,64(0,73-2,89)

5,04 ± 1,2(3,15-6,53)

9 S. alba2,47 ± 0,47(1,77-3,35)

2,54 ± 0,41(1,98-3,35)

5,01 ± 0,63(3,75-5,64)

10 S. caseolaris 3,71 4,57 8,28

11 X. moluccensis3,54 ± 0,65(1,54-4,76)

3,91 ± 0,65(2,31-5,73)

7,45 ± 1,29(3,85-10,49)

12 X. granatum 2,06 2,29 4,35

13 E. agallocha2,27 ± 0,39(0,60-5,12)

2,18 ± 0,45(0,78-6,00)

4,44 ± 0,69(1,38-9,22)

14 L. racemosa2,26 ± 0,14(1,68-2,98)

1,83 ± 0,15(1,31-2,75)

4,08 ± 0,27(3,01-5,73)

15 P. acidula1,33 ± 0,28(1,05-1,61)

1,39 ± 0,04(1,34-1,43)

2,72 ± 0,23(2,48-2,95)

16 C. inophyllum 3,21 3,42 6,63

17 A. corniculatum 2,43 2,41 4,84

18Asosiasi A.(B. cylindrica, E. agallocha, X. molluccensis, X. granatum, L. racemosa, S. alba, R. apiculata)

2,45 ± 0,42(1,42-3,39)

2,02 ± 0,57(0,89-3,28)

4,46 ± 0,99(2,31-6,67)

19Asosiasi B(P. acidula, H. tiliaceus, H. littoralis, R. stylosa, C. tagal, L. racemosa)

2,24 1,41 3,65

20Asosiasi C(R. apiculata, R. mucronata, R. stylosa, B. cylindrica, B. gymnorrhiza, S. alba)

2,47 ± 0,15(1,34-3,83)

2,34 ± 0,15(1,18-3,67)

4,82 ± 0,29(2,52-7,50)

21Asosiasi D(C. tagal, L. Racemosa, X. molluccensis, C. decandra, A. officinalis, X. granatum, R. apiculata, R. mucronata, B. gymnorrhiza)

2,27 ± 0,20(1,32-4,75)

2,20 ± 0,23(1,17-4,66)

4,48 ± 0,42(2,49-9,41)

22Asosiasi E(L. racemosa, R. apiculata, R. stylosa, C. tagal, S. alba, B. gymnorrhiza, A. floridum, A. corniculatum)

1,92 ± 0,63(0,83-4,19)

1,63 ± 0,43(0,64-2,90)

3,55 ± 1,05(1,83-7,09)

23 P. acidula dan A. corniculatum1,15 ± 0,15(0,82-1,63)

1,07 ± 0,12 (0,78-1,48)

2,21 ± 0,26(1,60-3,11)

24 L. racemosa dan C. tagal 1,40 0,83 2,23

25 E. agallocha dan X. moluccensis1,19 ± 0,24(0,94-1,43)

0,90 ± 0,3(0,60-1,19)

2,08 ± 0,54 (1,54-2,62)

26 Tidak Bervegetasi2,24 ± 0,25(1,56-2,65)

2,21 ± 0,31(1,34-2,72)

4,45 ± 0,57(2,90-5,37)

Variasi kadar karbon organik pada substrat atas berkisar antara 0,30% sampai dengan 7,67%. Pada substrat atas, kadar karbon organik tertinggi dimiliki

7

oleh R. apiculata (4,52±0,44%); R. stylosa (3,90±0,8%); C.tagal (3,74±0,99%); B. gymnorrhiza (4,38±2,41%); A. officinalis (2,82±1,4%) dan X. moluccensis (3,54±0,65%) sedangkan kadar karbon organik terendah dimiliki oleh R. mucronata (1,78%); P. acidula (1,33±0,28%); P. acidula dan A. corniculatum (1,15±0,15%); L. racemosa dan C. tagal (1,40%) serta E. agallocha dan X. moluccensis (1,19±0,24%).

Variasi kadar karbon organik pada substrat bawah berkisar antara 0,50% sampai dengan 8,68%. Pada substrat bawah, kadar karbon organik tertinggi dimiliki oleh R. apiculata (4,59±0,5%); R. stylosa (3,83±0,68%); C. tagal (3,91±1,3%); B. gymnorrhiza (3,60±1,87%); S. caseolaris (4,57%) dan X. moluccensis (3,91±0,65%) sedangkan kadar karbon organik terendah dimiliki oleh R. mucronata (1,69%); A. marina (1,76±0,53%); L. racemosa (1,83±0,15%); P. acidula (1,39±0,04%); Asosiasi B yang terdiri dari : P. acidula, H. tiliaceus, H. littoralis, R. stylosa, C. tagal, L. racemosa (1,41%); Asosiasi E yang terdiri dari : L. racemosa, R. apiculata, R. stylosa, C. tagal, S. alba, B. gymnorrhiza, A. floridum, A. corniculatum (1,63±0,43%); P. acidula dan A. corniculatum (1,07±0,12%); L. racemosa dan C. tagal (0,83%) serta E. agallocha dan X. moluccensis (0,90±0,3%).

Variasi kadar karbon organik total pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran berkisar antara 0,80% sampai dengan 15,40%. Kadar karbon organik total tertinggi dimiliki oleh R. apiculata (9,10±0,84%); R. stylosa (7,74±1,44%); C. tagal (7,65±2,27%); B. gymnorrhiza (7,98±4,28%) dan X. moluccensis (7,45±1,29%) sedangkan kadar karbon organik total terendah dimiliki oleh P. acidula (2,72±0,23%); P. acidula dan A. corniculatum (2,21±0,26%); L. racemosa dan C. tagal (2,23%) serta E. agallocha dan X. moluccensis (2,08±0,54%).

Variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove tidak memiliki kecenderungan berhubungan erat dengan tekstur substrat dikarenakan variasi kadar karbon organik tersebut tersebar secara merata pada hampir seluruh bagian substrat mangrove di Taman Nasional Baluran.

Berdasarkan uji beda Mann-Whitney U Test (α = 0,05), diketahui bahwa kadar karbon organik pada substrat atas dan substrat bawah adalah sama (kadar C-org substrat atas = 3,06±0,24% sedangkan kadar C-org substrat bawah = 2,98±0,24%). Ini berarti karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran berasal dari aboveground inputs (luruhan seresah, daun, cabang, kulit, buah dan batang yang jatuh ke lantai hutan serta endapan pasang surut) dan belowground inputs (akar mangrove yang mati) yang selanjutnya menjadi hasil dari proses dekomposisi dan mineralisasi lanjut yang terjadi di setiap kedalaman lapisan substrat mangrove. Hal ini dikarenakan substrat mangrove Baluran memiliki kedalaman yang rendah (31,37±3,32 cm). Kenyataan ini sesuai dengan Alongi (1988); Alongi et al., (1993); Alongi et al., (2000) dan Middelburg et al., (1996) dalam Bouillon et al., (2004a) yang mengindikasikan bahwa mineralisasi intensif mengambil tempat di sedimen intertidal mangrove.

Menurut Bouillon et al., (2004a), luruhan mangrove dicirikan dengan tingginya kandungan karbon (~45%) dan tingginya C/N Rasio (25–50) sedangkan material dari proses pasang surut dicirikan dengan rendahnya kandungan karbon

8

(0,5–3%) dan rendahnya C/N Rasio (6–12). Seresah mangrove yang baru saja jatuh akan kehilangan 20% – 40% karbon organik akibat pencucian (leaching) ketika terendam di dalam air laut selama 10 – 14 hari (Camilleri dan Ribi, 1986; Twilley et al., 1997 dalam Kristensen, et al., 2008). Aktivitas fauna pantai terutama kepiting dalam mencari makan dan membuat lubang tempat tinggal pada substrat mangrove Baluran yang dangkal juga semakin menjadikan pencampuran yang intens antara aboveground inputs dan juga belowground inputs.

Selanjutnya, kemiringan pantai (slope) tidak mempunyai hubungan secara langsung dengan variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove di Taman Nasional Baluran. Kisaran slope 0–3 m hanya akan mempengaruhi kedalaman substrat, lebar sedimentasi, lebar jalur hijau dan tebal vegetasi. Hal ini sesuai dengan Prayogi (2009). Dengan demikian, jika makin landai suatu pantai maka substrat mangrove menjadi makin dalam kemudian sedimentasi akan semakin lebar lalu lebar jalur hijau dan tebal vegetasi akan semakin besar. Selanjutnya maka kepadatan spesies mangrove akan tinggi dan struktur akarnya akan semakin kompleks sehingga karbon organik pada vegetasi mangrove maupun pada substratnya dengan sendirinya akan semakin besar.

Penentuan kadar karbon organik pada substrat mangrove dilakukan berdasarkan klasifikasi Balai Penelitian Tanah (2009) yang ditandai dengan penggunaan variasi warna pada klasifikasi tersebut. Hal ini untuk mempermudah identifikasi mengenai kadar karbon organik pada substrat atas, kadar karbon organik pada substrat bawah maupun kadar karbon organik total pada substrat sehingga akan diketahui seberapa besar kadar karbon organik di setiap bagian substrat mangrove Taman Nasional Baluran. Variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran secara umum lebih banyak tersebar di Resort Bama, Resort Balanan dan Resort Labuhan Merak daripada Resort Perengan dikarenakan banyaknya jenis mangrove yang terdapat di ketiga resort tersebut.

Taman Nasional Baluran memiliki keanekaragaman mangrove yang cukup tinggi yang mana menurut Sudarmadji (2004) didominasi oleh famili Rhizophoraceae. Pada Tabel 2 disajikan distribusi kadar karbon organik substrat pada berbagai famili mangrove di Taman Nasional Baluran. Kadar karbon organik substrat tertinggi dimiliki oleh famili Rhizoporaceae dan Meliaceae sedangkan kadar karbon organik substrat terendah dimiliki oleh famili Avicenniaceae, Euphorbiaceae, Combretaceae, Lythraceae, Guttiferae, Myrsinaceae dan asosiasi famili. Tingginya kadar karbon organik substrat pada famili Rhizophoraceae dimungkinkan karena anggota famili tersebut banyak tersebar di pantai Baluran bahkan pada kondisi hutan yang masih alami dapat dijumpai tegakan murni R. apiculata dan R. stylosa yang tumbuh baik pada substrat yang dalam.

Tabel 2. Distribusi Kadar Karbon Organik Substrat Pada Famili Mangrove Taman Nasional Baluran.

FamiliSubstrat Atas

(% C-org)Substrat Bawah

(% C-org)Substrat Total

(% C-org)

9

Rhizophoraceae4,27±0,38(1,76-7,67)

4,27±0,40(1,40-8,68)

8,53±0,74(3,16-15,40)

Avicenniaceae2,38±0,98(0,30-5,47)

2,03±0,56(0,50-2,89)

4,41±1,2(0,80-6,53)

Sonneratiaceae2,78±0,9

(1,77-3,71)3,05±1,18(1,98-4,57)

5,82±1,86(3,75-8,28)

Meliaceae3,29±1,18(1,54-4,76)

3,64±1,2(2,29-5,73)

6,94±2,34(3,85-10,49)

Beberapa Famili(Euphorbiaceae, Combretaceae, Lythraceae, Guttiferae, Myrsinaceae)

2,23±0,38(0,60-5,12)

2,04±0,44(0,78-6,00)

4,28±0,7(1,38-9,22)

Asosiasi Famili2,12±0,2

(0,82-4,75)1,92±0,22(0,60-4,66)

4,05±0,42(1,54-9,41)

Ekosistem mangrove di Taman Nasional Baluran tumbuh tidak begitu luas yaitu sekitar 425 ha dan secara umum dapat dikatakan tidak memiliki zonasi yang jelas. Penyebabnya adalah : (a) hutan mangrove Baluran berhubungan langsung dengan Selat Madura dan Selat Bali yang memiliki gelombang cukup besar, (b) adanya gelombang dan arus yang besar serta pengaruh tiupan angin tenggara yang besar menyebabkan permudaan alami dan pertumbuhan mengrove menjadi terhambat, (c) adanya pengaruh sungai-sungai bawah tanah yang bermuara di pantai sebagai mata air di berbagai tempat dekat pantai antara lain di Popongan, Kelor, Bama, Tanjung Sedano dll dan (d) adanya 5 karakteristik jenis pantai yang terdapat di Taman Nasional Baluran yang mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan serta zonasi mangrove (Kiswara, 1993).

Ada 2 sistem penyimpanan karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran (Tabel 3). Menurut Bouillon et at., (2003) dalam Bouillon et al., (2004a), ada barisan kontinu pada tipe ekosistem mangrove mulai dari retention system atau sistem penyimpanan dimana sedimen yang kaya akan karbon organik yang hampir seluruhnya berasal dari mangrove sampai ke flow-through system atau sistem aliran dengan sedimen mineral (yang mana karbon organiknya relatif rendah) dimana bahan organik dapat didominasi oleh sumber – sumber import (fitoplankton, padang lamun dan material pasang surut).

Pengelompokkan 2 sistem penyimpanan karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran tersebut didasarkan pada 2 kriteria yaitu : (a) Jenis mangrove Baluran yang termasuk dalam sistem penyimpanan (Retention System) jika memiliki kadar karbon organik total tinggi (3%–5%) dan sangat tinggi (>5%) dan (b) Jenis mangrove Baluran yang termasuk dalam sistem aliran (Flow-Through System) jika memiliki kadar karbon organik total sangat rendah (<1%), rendah (1%–2%) dan sedang (2%–3%). Selain itu, ada 2 hal yang perlu diperhatikan bahwa : (a) Sistem klasifikasi kadar karbon organik pada penelitian ini menggunakan standar Balai Penelitian Tanah (2009) dan (b) Kedalaman substrat dan dominan tidaknya suatu jenis mangrove tidak mempengaruhi pengelompokkan ini.Tabel 3. 2 Sistem Penyimpanan Karbon Organik Pada Substrat Mangrove Taman

Nasional Baluran.

NoSistem Penyimpanan C-org

(Retention System)No

Sistem Aliran C-org(Flow-Through System)

10

1. R. apiculata2. R. stylosa3. C. tagal4. R. mucronata5. B. gymnorrhiza6. R. stylosa dan C. tagal7. A. marina8. A. officinalis9. S. alba10.

S. caseolaris

11.

X. moluccensis

12.

X. granatum

13.

E. agallocha

14.

L. racemosa

15. P. acidula16.

C. inophyllum

17.

A. corniculatum

18.

Asosiasi A*

19.

Asosiasi B*

20.

Asosiasi C*

21.

Asosiasi D*

22.

Asosiasi E*

23. P. acidula dan A. corniculatum24. L. racemosa dan C. tagal25. E. agallocha dan X. moluccensis

26.

Tidak Bervegetasi

Ket * : Lihat Tabel 1.

Pengaruh Faktor Fisik dan Kimia Pantai Terhadap Variasi Kadar Karbon Organik Pada Substrat Mangrove

Faktor fisik dan kimia pantai mempunyai hubungan atau pengaruh dengan variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove di Taman Nasional Baluran. Faktor fisik dan kimia pantai tidak hanya menunjang fungsi substrat sebagai tempat tumbuh dan berkembang bagi ekosistem mangrove tersebut namun juga menunjang fungsi substrat mangrove sebagai penyimpan karbon organik (carbon sink). Fungsi ekologis tersebut tentu tidak akan optimal apabila kondisi faktor fisik dan kimia pantai yang terkait tidak mendukung proses penyimpanan karbon organik yang terjadi.

11

Pada penelitian ini diambil 340 sampel substrat mangrove yang terdiri atas 170 sampel substrat atas dan 170 sampel substrat bawah dari 26 lokasi mangrove yang tersebar di pesisir pantai Taman Nasional Baluran. Ada 7 faktor fisik dan kimia pantai yang diukur langsung di tempat yaitu suhu air, pH air, suhu substrat, pH substrat, salinitas, DO (dissolve oxygen atau oksigen terlarut) dan kedalaman substrat. Ketujuh faktor tersebut kemudian diuji dengan analisis korelasi Kendalls tau-b (τ) dan korelasi Spearman (r) untuk mengetahui apakah ada hubungan atau pengaruh yang erat terhadap variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove di Taman Nasional Baluran.

Tabel 4. Korelasi Faktor Fisik Dan Kimia Pantai Terhadap Variasi Kadar Karbon Organik Pada Substrat Mangrove Taman Nasional Baluran.

Faktor Fisik Dan Kimia PantaiTaman Nasional Baluran

KorelasiKendalls tau-b (τ)

KorelasiSpearman (r)

Suhu Air (OC)31,23±0,32

(26,00-38,00)

-.110* -.160*

pH Air6,71±0,1

(4,80-8,90)-.045 -.062

Suhu Substrat (OC)29,99±0,3

(25,00-34,00)

-.084 -.117

pH Substrat6,59±0,08(3,20-8,60)

-.048 -.082

Salinitas (ppt)21,54±0,46

(14,80-27,90)

.188** .280**

DO (ppm)2,58±0,08(1,02-3,40)

.186** .269**

Kedalaman Substrat (cm)31,37±3,32

(2,00-117,00)

.161** .235**

**. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).*. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).

Dari Tabel 4 terlihat bahwa korelasi atau hubungan antara suhu air, pH air, suhu substrat, pH substrat, salinitas, DO (oksigen terlarut) dan kedalaman substrat terhadap variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove di Taman Nasional Baluran, baik itu pada korelasi kendal maupun pada korelasi spearman adalah sangat rendah. Hal ini menandakan bahwa variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove tidak dipengaruhi oleh ketujuh faktor fisik dan kimia pantai tersebut. Kemungkinan yang terjadi bahwa variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove Baluran lebih banyak dipengaruhi oleh masukan bahan organik segar yang berasal dari hutan mangrove itu sendiri dan material pasang surut yang berasal dari ekosistem padang lamun, fitoplankton serta mikroalga bentik. Proses selanjutnya yang mempengaruhi adalah kecepatan dekomposisi serta kecepatan konversi bahan organik tersebut menjadi karbon organik substrat.

Pada dasarnya, faktor fisik dan kimia pantai juga ikut mempengaruhi variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran namun nilai korelasinya sangat rendah yaitu kurang dari 0,5 walaupun untuk faktor suhu

12

air, salinitas, oksigen terlarut (DO) dan kedalaman substrat memiliki pengaruh/hubungan yang nyata.

Walaupun faktor fisik dan kimia pantai tidak mempengaruhi variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove secara langsung namun suhu air, pH air, suhu substrat, pH substrat, salinitas, DO (dissolve oxygen atau oksigen terlarut) dan kedalaman substrat akan selalu mempengaruhi pola pertumbuhan, perkembangan serta zonasi ekosistem mangrove. Berdasarkan hasil pengukuran di pantai Taman Nasional Baluran, tercatat bahwa suhu air adalah 31,23±0,32OC sedangkan suhu substrat adalah 29,99±0,3OC. Kondisi air dan substrat cenderung netral (pH air = 6,71±0,1 sedangkan pH substrat = 6,59±0,08). Salinitas dan oksigen terlarut juga berada pada kondisi normal yaitu 21,54±0,46 ppt untuk salinitas dan 2,58±0,08 ppm untuk oksigen terlarut sedangkan kedalaman substrat mangrove Baluran adalah 31,37±3,32 cm. Keadaan tersebut tidak jauh berbeda dengan kondisi fisik dan kimia pada ekosistem mangrove di tempat lain (Aksornkoae, 1975 dalam FAO, 1994 dan Kleruk, 2009).

Estimasi Karbon Organik Tersimpan Pada Substrat MangroveBerdasarkan kadar karbon organik total pada substrat mangrove yang telah

diketahui selanjutnya dapat diestimasi atau diperkirakan berapa besar kandungan karbon organik yang tersimpan pada substrat mangrove di Taman Nasional Baluran. Persamaan yang dirumuskan oleh penulis adalah : X % C-org = X ton C-org/ha. Dalam menentukan besarnya kadar karbon organik pada substrat mangrove diperlukan sampel substrat sebesar 0,50 gram yang diambil dari petak ukur (10x10)m2. Setelah diketahui % kadar karbon organik disetiap 100 m2 luasan mangrove kemudian dilakukan konversi menjadi n ton C-org/ha.

Berdasarkan Tabel 5 diketahui bahwa simpanan karbon organik tertinggi umumnya terdapat pada substrat famili Rhizophoraceae antara lain pada substrat R. apiculata sebesar 8,26 ton C-org/ha – 9,94 ton C-org/ha; pada substrat R. stylosa sebesar 6,30 ton C-org/ha – 9,18 ton C-org/ha; pada substrat C. tagal sebesar 5,38 ton C-org/ha – 9,92 ton C-org/ha dan pada substrat B. gymnorrhiza sebesar 3,70 ton C-org/ha – 12,26 ton C-org/ha kemudian pada substrat X. moluccensis (famili Meliaceae) sebesar 6,16 ton C-org/ha – 8,74 ton C-org/ha sedangkan simpanan karbon organik terendah terdapat pada substrat P. acidula (famili Lythraceae) sebesar 2,49 ton C-org/ha – 2,95 ton C-org/ha; pada substrat P. acidula dan A. corniculatum sebesar 1,95 ton C-org/ha – 2,47 ton C-org/ha; pada substrat L. racemosa dan C. tagal sebesar 2,23 ton C-org/ha dan pada substrat E. agallocha dan X. moluccensis sebesar 1,54 ton C-org/ha – 2,62 ton C-org/ha.

Pignard et al., (2000) dalam Siringoringo dan Siregar (2006) menyatakan bahwa karbon yang hilang dari senyawa C an-organik tanah umumnya terjadi karena proses pencucian (leaching) garam – garam karbonat yang dapat larut dan bukan mengakibatkan emisi karbon (CO2) ke atmosfer. Sebaliknya, pada kondisi iklim yang lebih kering, senyawa karbonat mungkin akan mengendap di dalam profil tanah dan selanjutnya akan menghasilkan emisi CO2. Namun jumlah emisi dari senyawa C an-organik tersebut menjadi terabaikan bila dibandingkan dengan besarnya jumlah emisi yang dihasilkan dari siklus karbon organik tanah. Disinilah

13

kontribusi substrat mangrove Taman Nasional Baluran menjadi penting dalam menyimpan karbon organik sehingga mampu mengurangi emisi CO2 kembali ke atmosfer.

Tabel 5. Kandungan Karbon Organik Tersimpan Pada Substrat Mangrove Taman Nasional Baluran.

NO

LOKASISimpanan Karbon Organik

(ton C-org/ha)1 R. apiculata 8,26 - 9,94

2 R. stylosa 6,30 - 9,18

3 C. tagal 5,38 - 9,92

4 R. mucronata 3,47

5 B. gymnorrhiza 3,70 - 12,26

6 R. stylosa dan C. tagal 3,59 - 6,79

7 A. marina 2,41 - 4,51

8 A. officinalis 3,84 - 6,24

9 S. alba 4,38 - 5,64

10 S. caseolaris 8,28

11 X. moluccensis 6,16 - 8,74

12 X. granatum 4,35

13 E. agallocha 3,75 - 5,13

14 L. racemosa 3,81 - 4,35

15 P. acidula 2,49 - 2,95

16 C. inophyllum 6,63

17 A. corniculatum 4,84

18 Asosiasi A* 3,47 - 5,45

19 Asosiasi B* 3,65

20 Asosiasi C* 4,53 - 5,11

21 Asosiasi D* 4,06 - 4,90

22 Asosiasi E* 2,50 - 4,60

23 P. acidula dan A. corniculatum 1,95 - 2,47

24 L. racemosa dan C. tagal 2,23

25 E. agallocha dan X. moluccensis 1,54 - 2,62

26 Tidak Bervegetasi 3,88 - 5,02

Ket * : Lihat Tabel 1.

Simpanan karbon organik terbesar pada ekosistem mangrove secara umum terdapat pada pohon daripada substratnya. Pengikatan karbon dioksida (CO2) oleh mangrove berlangsung melalui proses fotosintesis dimana gas rumah kaca

14

tersebut akan bereaksi dengan air dan sinar matahari membentuk zat hidrat arang (C6H12O6). Zat hidrat arang ini selanjutnya akan diasimilasi menjadi biomassa pada seluruh bagian pohon mangrove dan disimpan dalam bentuk batang, cabang, daun, bunga, buah dan akar (Komiyama et al., 2008 dan Penelitian Ini).

Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa urutan penyimpanan karbon organik pada ekosistem mangrove berurutan mulai dari yang tertinggi sampai yang terendah adalah AGC (Above Ground Carbon atau karbon organik yang tersimpan pada bagian pohon mangrove diatas permukaan substrat) > BGC (Below Ground Carbon atau karbon organik yang tersimpan pada bagian pohon mangrove dibawah permukaan substrat) > karbon organik substrat.

Pada dasarnya, CO2 bersama – sama dengan CH4, N2O dan HFC-23 merupakan gas rumah kaca yang berperan sebagai penghangat bumi (positive radiative forcing). Dengan terjadinya pemanasan global akibat terus meningkatnya konsentrasi CO2 di atmosfer maka keberadaan hutan sebagai paru – paru bumi harus terus dipertahankan dan bahkan harus ditingkatkan jumlahnya. Dalam hal ini tidak bisa dipungkiri jika peranan hutan mangrove dalam mempengaruhi siklus karbon global adalah sangat penting bagi kelangsungan semua makhluk hidup.

KESIMPULAN DAN SARAN

KesimpulanBerdasarkan penelitian yang telah dilakukan, terdapat 3 kesimpulan yaitu :1. Kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran

bervariasi antara 0,80% pada A. marina sampai dengan 15,40% pada R. apiculata.

2. Variasi kadar karbon organik pada substrat mangrove Taman Nasional Baluran tidak dipengaruhi oleh suhu air, pH air, suhu substrat, pH substrat, salinitas, oksigen terlarut (DO) dan kedalaman substrat.

3. Penyimpanan karbon organik terendah terdapat pada substrat :a. P. acidula sebesar 2,49 ton C-org/ha – 2,95 ton C-org/ha.b. P. acidula & A. corniculatum sebesar 1,95 ton C-org/ha – 2,47 ton C-org/ha.c. L. racemosa & C. tagal sebesar 2,23 ton C-org/ha.d. E. agallocha & X. moluccensis sebesar 1,54 ton C-org/ha – 2,62 ton

C-org/ha.Sedangkan penyimpanan karbon organik tertinggi terdapat pada substrat :a. R. apiculata sebesar 8,26 ton C-org/ha – 9,94 ton C-org/ha.b. R. stylosa sebesar 6,30 ton C-org/ha – 9,18 ton C-org/ha.c. C. tagal sebesar 5,38 ton C-org/ha – 9,92 ton C-org/ha.d. B. gymnorrhiza sebesar 3,70 ton C-org/ha – 12,26 ton C-org/ha.e. X. moluccensis sebesar 6,16 ton C-org/ha – 8,74 ton C-org/ha.

SaranBerdasarkan penelitian ini, disarankan beberapa hal sebagai berikut :

15

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai estimasi kandungan karbon organik pada substrat mangrove di Taman Nasional Baluran menggunakan metode lainnya.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penyimpanan karbon organik (carbon sink) oleh hutan mangrove di Taman Nasional Baluran secara menyeluruh.

DAFTAR PUSTAKA

Balai Penelitian Tanah. 2009. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air Dan Pupuk. Petunjuk Teknis Edisi Kedua. Balai Penelitian Tanah. Bogor.

Balai Taman Nasional Baluran. 1995. Rencana Pengelolaan Taman Nasional Baluran. Buku II. Balai Taman Nasional Baluran. Banyuwangi.

Boto, K. G., Alongi. D. M. and Nott. A. L. J. 1989. Dissolved Organic Carbon – Bacteria Interactions At Sediment – Water Interface In A Tropical Mangrove System. Marine Ecology Progress Series 51 : 243-251.

Bouillon, S., Moens, T., Koedam, N., Dahdouh-Guebas, F., Baeyens, W. and Dehairs, F. 2004a. Variability In The Origin Of Carbon Substrat For Bacterial Communities In Mangrove Sediment. FEMS Microbiology Ecology 49 : 171-179. Elsevier B. V.

FAO. 1994. Mangrove Forest Management Guidelines. FAO Forestry Paper 117. Forest Resources Development Branch. Forest Resources Division. FAO Forestry Department. Rome.

Kiswara, W. 1993. Cara – Cara Penangkapan Nener Di Pesisir Taman Nasional Baluran. Prosiding Simposium Perikanan Indonesia I. Buku II Bidang : Pasca Panen, Sosial ekonomi dan Penangkapan. ISPIKANI, HIMAPIKANI, JICA. Jakarta.

Kleruk, F. E. I, 2009. Pengelompokkan Vegetasi Mangrove Bedasarkan Komposisi Vegetasi Di Taman Nasional Alas Purwo. Tesis. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Komiyama, A., Ong, J, E., Poungparn, S. 2008. Allometry, Biomass And Productivity Of Mangrove Forest : A Review. Aquatic Botany 89 : 128-137.

Kristensen, E., Bouillon, S., Dittmar, T., Marchand, C. 2008. Organic Carbon Dynamics In Mangrove Ecosystems. A Review. Aquatic Botany 89 : 201 – 219.

Malhi, Y., Meir, P. and Brown, S. 2002. Forest, Carbon And Global Climate. Carbon And Climate Change. Capturing Carbon And Conserving Biodiversity. The Market Approach. The Royal Society. London.

Manik, J. M., Pramudji. dan Yusron, E. 1998. Kadar Bahan Organik Terlarut Dan Butiran Pada Kolom Air Di Kawasan Perairan Hutan Mangrove Teluk Kotania, Seram Barat. Prodising Seminar Kelautan LIPI – UNHAS I. Balitbang Sumberdaya Laut. Puslitbang Oseanologi – LIPI. Ambon.

Prayogi, A. P. 2009. Hubungan Antara Lebar Jalur Hijau Dengan Kemiringan Pantai Di Kawasan Hutan Alam Mangrove Taman Nasional Alas Purwo

16

Banyuwangi Jawa Timur. Skripsi S-1 (Tidak Diterbitkan). Fakultas Kehutanan. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Siringoringo, H.H. dan Siregar, C.A. 2006. Perubahan Kandungan Karbon Tanah Pada Tegakan Paraserianthes falcataria (L) Nielsen Di Sukabumi Jawa Barat. Jurnal Penelitian Hutan Dan Konservasi Alam. Vol. III. No. 5 : 477–489. Bogor.

Sudarmadji. 2004. Deskripsi Jenis – Jenis Anggota Suku Rhizophoraceae Di Hutan Mangrove Taman Nasional Baluran Jawa Timur. Biodiversitas. Volume 5, Nomor 2. Hal : 66-70.

17