Restorasi riparian Vegetasi riparian dan floodplain dan pengaruhnya terhadap hidrologi

11

b. Restorasi riparian

Untuk restorasi riparian diperlukan data historis penggunaan lahan.Selanjutnya survey dilakukan untuk mengetahui tipe tanah, bulk density, dan prosentase bahan organik tanah.

2.5. Vegetasi riparian dan floodplain dan pengaruhnya terhadap hidrologi

aliran Pada bantaran sungai, penutupan vegetasinya spesifik “riparian”, membentuk satuan ekologik terkecil Swol, 1986, dipengaruhi oleh bentuk fisiografi dan jenis batuannya Sandy, 1976.Menurut Hough 1978 bantaran sungai merupakan jalur koridor hijau, di samping merupakan ekoton antara ekosistem daratan dan perairan, juga merupakan ekoton antara ekosistem riparian dengan ekosistem daratan Hough, 1978; dan Swol 1986.Bantaran sungai dalam lansekap ekologi perkotaan, merupakan elemen struktur lansekap dalam bentuk koridor hijau vegetasi riparian, selain memberikan manfaat kesejukan dan keindahan Hough, 1978, juga memainkan pernanan fungsinya atas jasa bio-eko- hidrologis di wilayah perkotaan Hough, 1978; Forman dan Gordon, 1986. Secara hidrologis, seperti halnya peranan fungsi vegetasi secara umum telah banyak diungkap oleh beberapa akhli hidrologi Forman dan Gordon, 1986; Reis 1990, namun secara spesifik lebih mampu dalam pengaturan tata air. Besaran laju limpasan air pada waktu musim penghujan dapat dikendalikan oleh jajaran pepohonan yang rapat, hingga luapan air akan tercegah, namun sebaliknya pada musim kemarau potensi air tanah tersedia dapat menjamin lajunya debit aliran sungai yang bermanfaat bagi kepentingan hidup biota perairan. Arsyad 1989, menyebutkan bahwa tutupan vegetasi berperan dalam siklus hidrologi, dalam proses infiltrasi dan perkolasi melalui sistem perakaran, hingga terjaminnya pelestarian air tanah dalam ground water yang sangat esensial dalam pengaturan tata air secara alamiah. Adapun pengaruh jenis vegetasi di bantaran sungai terhadap limpasan air run off adalah seperti pada Tabel 1. 12 Tabel 1. Pengaruh jenis vegetasi di bantaran sungai terhadap run off Riparian Zone Pengurangan : 100 x Input - OutputInput Lebar m Vegetasi Sedimen Nitrogen Phosphorus 4.6a Herbs 61.0 4.0 28.5 9.2a Herbs 74.6 22.7 24.2 19.0b Trees 89.8 74.3 70.0 23.6a Herbs + tressc 96.0 75.3 78.5 28.2a Herbs + Tressd 97.4 80.1 77.2 Catatan : a input : sediment 7.3mgL, nitrogen 14.1 mgL, phosphorus 11.3 mgL b input : sediment 6.5 mgL, nitrogen 27.6 mgL, phosphorus 5.0 mgL c lebar herbs 4.6 m dan pohotree 19 m d lebar herbs 9.2 m dan pohontree 19 m Sumber : Modifikasi dari Lowrance et al. 1995 Vegetasi riparian yang berada di bantaran sungai kian berkurang baik dari jumlah maupun jenisnya akibat berbagai aktivitas manusia.Kegiatan mengendalikan arus sungai seringkali menghilangkan vegetasi riparian ini.Upaya memindahkan arus sungai yang berkelok-kelok hingga menjadi arus lurus telah menyebabkan deforestasi vegetasi riparian Johnson et al., 1995. Aktivitas lain yang menghancurkan vegetasi riparian yaitu pertambangan, jalan, pembuangan sampah, urbanisasi dan kehutanan Johnson et al., 1995; Petts, 1996; Salinas et al., 2000;. Upaya menghilangkan rawa banjir untuk mencegah banjir dan pemanfaatan tanah di rawa banjir untuk pertanian turut menghilangkan vegetasi riparian Sparks, 1995. Di Indonesia, hilangnya vegetasi riparian juga disebabkan oleh kegiatan pemindahan aliran sungai. Selain itu disebabkan lahan yang berada di rawa banjir dimanfaatkan untuk pertanian, pemukiman, dan irigasi.Pertambahan penduduk akibat urbanisasi telah meningkatkan jumlah penduduk di perkotaan.Penduduk yang tidak dapat membeli rumah memanfaatkan lahan basah di bantaran sungai yang menyebabkan hilangnya vegetasi riparian. 13 Vegetasi riparian adalah vegetasi yang tumbuh di tepian sungai. Vegetasi ini memiliki banyak fungsi antara lain menjaga kualitas air sungai, habitat kehidupan liar, menjaga longsor dan mengatur pertumbuhan flora akuatik baik tingkat tinggi maupun tingkat rendah. Fungsi vegetasi riparian dalam menjaga kualitas air sungai telah banyak dilaporkan Bayley, 1995; Binkley et al., 1999; Jones et al., 1999; Loomis et al., 2000; Sparks, 1995. Air yang masuk ke sungai yang berasal dari pertanian dan pemukiman penuh dengan bahan-bahan pencemar misalnya pestisida, pupuk dan minyak. Pencemar tersebut sebelum memasuki sungai akan diserap oleh vegetasi riparian dan diubah menjadi bahan-bahan yang tidak berbahaya. Hal tersebut membantu meningkatkan kualitas air sungai. Dalam hal ini, vegetasi riparian berperan dalam purifikasi alamiah air sungai. Sayangnya, vegetasi riparian telah hilang sehingga fungsinya sebagai pengendali kualitas air sungai juga turut hilang. Penurunan kualitas air sungai di Indonesia terus terjadi seiring dengan pertambahan penduduk dan pertumbuhan industri. Peningkatan konsentrasi di sungai-sungai juga dapat disebabkan oleh hilangnya tumbuhan yang dapat menyaring pencemar tersebut. Jika vegetasi riparian di bantaran sungai dipertahankan maka kualitas air sungai juga dapat dipertahankan. Kualitas air sungai akan meningkat jika vegetasi riparian juga meningkat. Peningkatan konsentrasi N dan P akibat pupuk dari kegiatan pertanian dan pemukiman terjadi di sungai yang tidak memiliki vegetasi riparian. Kandungan nitrat yang terlalu banyak di air sungai akan membahayakan kesehatan manusia yang meminumnya Binkley et al., 1999. Vegetasi riparian juga mengendalikan erosi tebing sungai.Akar tumbuhan yang hidup di tepian sungai mencengkeram tanah di tepian sungai.Vegetasi riparian juga mengendalikan air permukaan. Mekanisme tersebut dapat mencegah longsoran tebing sungai yang sangat sering terjadi saat turun hujan Jones et al., 1999; Loomis et al., 2000 Vegetasi riparian mampu menyerap padatan terlarut yang dibawa air permukaan.Deforestasi di bagian atas sungai telah menyebabkan erosi tanah.Butiran tanah dibawa oleh air permukaan menuju sungai.Akar-akar vegetasi riparian dapat mengikat padatan terlarut tersebut sehingga air sungai tampak jernih.Partikel tanah yang tertangkap oleh vegetasi riparian mencegah terjadinya 14 sedimentasi di sungai. Hal ini sangat menguntungkan hewan-hewan seperti ikan yang menyukai dasar sungai tidak berlumpur Jones et al., 1999; Loomis et al.,2000. Vegetasi riparian sangat bermanfaat dalam mengatur suhu air dan mengendalikan masuknya cahaya matahari ke sungai Loomis et al., 2000; Mitsch Gosselink, 1993. Cahaya yang masuk akan meingkatkan suhu permukaan air sungai. Hal ini sangat membahayakan kehidupan akuatik yang telah beradaptasi dengan suhu rendah.Jika suhu air sungai meningkat maka hanya beberapa hewan saja yang dapat hidup. Peningkatan suhu air akan mengurangi keanekaragaman jenis biota akuatik. Cahaya matahari sangat dibutuhkan oleh tumbuhan akuatik dan alga untuk kegiatan fotosintesis.Kehadiran vegetasi riparian dapat mengurangi cahaya yang masuk ke sungai.Cahaya menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan organism fotosintetik tersebut.Jika cahaya kurang akibat kehadiran vegetasi riparian maka pertumbuhan organisme fotosintetik dapat dikendalikan. Namun, jika cahaya terlalu banyak maka pertumbuhan organisme tersebut akan sangat cepat Loomis et al., 2000. Peningkatan organisme fotosintetik yang berlebihan akan membahayakan kehidupan hewan-hewan akuatik. Organisme fotosintetik akan menghabiskanoksigen terlarut dalam air saat melakukan respirasi. Penurunan oksigen akan merugikan hewan-hewan akuatik seperti ikan yang membutuhkan oksigen dalam melakukan kegiatan metabolisme. Selain itu, oksigen terlarut dengan jumlah sedikit akan mengurangi laju dekomposisi materi organik Bayley, 1995. Jika hal ini terjadi maka pencemar organik akan sulit diuraikan sehingga akan menurunkan kualitas air sungai. Vegetasi yang tumbuh di tepian sungai bermacam-macam jenisnya baik itu berupa pohon, semak, herba dan rumput. Vegetasi riparian di S.Gangsal, misalnya kasai Pometia pinnata, ketapang Terminalia catappa, gumbahang Colocasia antiquorum, kumpai Hymenachne aurita dan teberau Saccharum sp. Siahaan, 2000.Vegetasi riparian ini menjadi sumber materi organik yang penting bagi organisme akuatik.Bagian-bagian vegetasi misalnya buah, biji, bunga dan daun yang jatuh ke sungai menjadi sumber organik allochthonous yang sangat diperlukan dalam produktivitas perikanan sungai Allan, 1995; Johnson et al., 15 1995. Vegetasi riparian juga sangat dibutuhkan hewan-hewan sebagai tempat mencari perlindungan, kawin dan memijah Jones et al., 1999; Loomis et al., 2000; Mitsch Gosselink, 1993; Salinas et al., 2000; Sparks, 1995. Tanaman di daerah riparian berfungsi untuk: memperkaya keragaman hayati, nutrient enrichment akan menyaring contaminant, mengurangi kecepatan aliran, menciptakan daur makanan dan menyediakan tempat lindung bagi biota riparian. Akar tanaman di tebing dapat berfungsi sebagai „buttressing’ bagi tanah sehingga partikel tanah dapat tertahan.Mulatsih dan Kirno 2007 menyatakan struktur akar vegetasi dapat berpengaruh pada stabilitas tanah terutama dengan meningkatkan kuat geser tanah melalui perkuatan akar. Kekuatan akar ini tergantung dari jenis akar dan kondisi tanah. Tanaman sebagai pelindung tebing sungai yang tahan terhadap serangan arus aliran air tergantung salah satunya adalah dari bentuk akar tanaman. Bentuk akar serabut yang berkembang ke dalam akan lebih kuat dari pada akar serabut yang berkembang mengambang di lapisan tanah bagian atas. Bentuk akar tunjang yang berkembang ke dalam akan lebih kuat dari pada akar tunjang yang berkembang yang mengambang di lapisan tanah bagian atas. Jenis tanaman dan bentuk akar tersebut dikriteriakan sbb Mulatsih dan Kirno, 2007: a Rumput Gajah Pennisetum purpureum, bentuk akar serabut berkembang kedalam b Rumput Alang-alang, Imperata cylindrical, bentuk akar serabut, putih kotor berkembang dan mengambang di lapisan tanah bagian atas c Karangkungan Ipomoea crassicaulis, bentuk akar tunjang berkembang mengambang di lapisan tanah bagian atas d Rumput Glagah Saccharum spontaneum, bentuk akar serabut berkembang kedalam e Akar Wangi Andropogon zizanioides, bentuk akar serabut tumbuh lebat menancap kebawah dapat mencapai ± 3 meter f Pandan berduri Pandanus furcatus, bentuk akar serabut, coklat berkembang mengambang di lapisan tanah bagian atas g Pandan wangi Pandanus amaryllifolius, bentuk akar tunggang, putih kekuningan berkembang mengambang di lapisan tanah bagian atas. 16 Beberapa istilah khusus telah diambil untuk menjelaskan bagian-bagian dari sebuah sistim akar tanaman. Tap root akar pokok vertikal merupakan bagian akar utama vertikal yang letaknya tepat dibawah batang tanaman, lateral root akar pokok horisontal merupakan bagian akar utama dibawah batang namun arahnya horisontal, sedangkan sinker root merupakan bagian akar vertikal yang merupakan percabangan dari akar batang atau akar lateral Gambar 3. Secara umum akar yang kuat adalah akar yang menerobos dalam ke arah vertikal atau sinker roots yang menembus permukaan geser adalah meningkatkan tingkat stabilitas tanah terhadap sliding. Secara keseluruhan bentuk atau morfologi suatu sistim akar dapat pula dikelompokkan kedalam tiga bentuk dasar akar yaitu bentuk dasar taproot, heartroot dan plateroot Gambar 4. Gambar 3. Bagian-bagian dari sebuah sistem akar tanaman Mulatsih dan Kirno, 2007 Gambar 4. Bentuk atau morpologi suatu sistem akar Mulatsih dan Kirno, 2007 Upaya penghijauan kembali bantaran sungai tidaklah mudah dilaksanakan.Banyak faktor yang harus dipertimbangkan dalam upaya relokasi aktivitas manusia di tepian sungai.Faktor tersebut misalnya faktor ekonomi dan social penduduk.Walaupun demikian, upaya mengembalikan vegetasi riparian tetap penting untuk dilaksanakan agar manfaat sungai dan rawa banjir dapat 17 dipertahankan untuk kesejahteraan manusia.Juga untuk mempertahankan kelestarian hidupan liar yang sangat tergantung pada vegetasi riparian. Table 2. Karakteristik tanaman penguat tebing berdasarkan umur Mulatsih dan Kirno, 2007 No Jenis Tanaman Umur Tanaman 1 Bulan 3 Bulan 6 Bulan 12 Bulan Tunas Akar Kuat Tarik Tunas Akar Kuat Tarik Tunas Akar Kuat Tarik Tunas Akar Kuat Tarik cm cm kg cm cm kg cm cm kg cm cm kg 1 Rumput gajah 15 10 24 50 20 75 100 38 100 130 55 115 2 Alang - alang 5 3 3 15 10 7 30 15 14 50 25 21 3 Karangkungan 2 5 4 20 30 13 100 50 20 95 75 32 4 Glagah 1 3 15 35 21 54 100 20 93 115 55 107 5 Akar Wangi 4 7 5 20 30 25 50 55 37 90 76 56 6 Pandan Berduri 6 16 4 19 45 29 50 53 35 83 70 48 7 Pandan Wangi 5 14 4 11 17 12 48 38 28 76 60 42 Mulatsih dan Kirno 2007 telah mengidentifikasi jenis-jenis tanaman penguat tebing berdasarkan kekuatan tarik tanaman.Rumput gajah dan gelagah direkomendasikan sebagai tanaman penguat tebing.Tabel 2 menyajikan karekteristik tanaman dimaksud dan Gambar 5 menyajikan grafik kekuatan tarik tanaman. Gambar 5. Kuat tarik dari beberapa jenis tanaman berdasarkan umur Mulatsih dan Kirno, 2007 18 Dataran banjir sungai identik dengan vegetasi riparian. Dataran banjir berikut vegetasi yang kompleks didalamnya berfungsi untuk: a. Mengurangi tinggi banjir dengan mengurangi, menyimpan, dan melepas perlahan air banjir. b. Menurunkan kecepatan aliran sungai dan erosi tanah c. Memperbaiki kualitas air dengan cara menyaring dan mengurangi nutrien, pestisida, garam, sedimen, sampah organik, dan polutan lainnya yang bergerak ke sungai. d. Menyediakan tempat ikan dan habitat liar yang paling baik Informasi kecepatan sungai diperlukan untuk menentukan jenis tanaman yang akanditanam di area dataran banjir. Adanya tanaman akan mengurangi kecepatan aliran sungai pada saat aliran tinggi banjir sehingga daya rusak banjir dapat dikurangi. Vegetasi pada floodplain dapat menurunkan kecepatan aliran pada kasus aliran tinggi dan memperbaiki pertukaran antara sungai dengan riparian Huang et al., 2009. Selain bermanfaat untuk memperkuat tebing, tanaman tersebut punya nilai ekonomi antara lain: sebagai pakan ternak rumput gajah, alang-alang, kayu bakar Krangkungan, kerajinan tangan pandan berduri, akar wangi, bahan bumbu masak pandan wangi.

2.6. Ekohidraulika Sungai