3 4 Analisis Kebutuhan Hutan Kota Berdasarkan Emisi Karbondioksida Di Kota Prabumulih Provinsi Sumatera Selatan
10
Penduduk
Manusia juga menghasilkan gas CO
2
. Rata-rata manusia bernapas 12 kali dalam semenit. Sebanyak 500 ml udara dihirup pada setiap tarikan napas. Setiap
hembusan napas mengandung gas CO
2
sebanyak 4. Jumlah gas CO
2
yang dihasilkan dari pernapasan manusia sebanyak 3.96 gr CO
2
jam. Ketika udara dihirup CO
2
akan larut ke plasma darah dan sebagian lagi diikat oleh hemoglobin membentuk Hb-CO
2
Dachlan 2007. Lingkungan yang gas CO
2
nya tinggi dapat mengancam kesehatan manusia. Kadar gas CO
2
dapat mengancam manusia lebih dari 1.5. Jika kadar gas melebihi 3 dapat mengakibatkan gejala sakit kepala
dan kelelahan disertai dengan sesak napas, hilang kesadaran bahkan kematian.
Areal Persawahan
Konsentrasi metan CH
4
sebagai salah satu komponen gas rumah kaca di atmosfir ditentukan oleh keseimbangan tanah sebagai sumber source dan rosot
sink. Ekosistem dengan kondisi anaerob dominan, terutama akibat penggenangan seperti pada tanah sawah dan lahan basah lainnya, merupakan
sumber utama emisi metan. Emisi metan dari lingkungan akuatik seperti tanah sawah pada dasarnya dipengaruhi oleh dua proses mikrobial yang berbeda, yaitu
produksi metan dan konsumsi metan Rudd dan Taylor 1980.
Penggenangan merupakan karakteristik dari sistem irigasi tanah sawah. Pada kondisi tergenang, kebutuhan oksigen yang tinggi dibandingkan laju
penyediannya rendah menyebabkan terbentuknya dua lapisan tanah yang sangat berbeda, yaitu lapisan permukaan oksidatif atau aerobik dimana tersedia oksigen
dan lapisan reduktif atau anaerobik di bawahnya dimana tidak tersedia oksigen bebas Patrick dan Reddy 1978.
Sawah merupakan salah satu sumber penting gas metan. Orgasnisme yang berperan dalam proses pembentukan CH
4
ini disebut bakteri metanogenik, sedangkan bakteri yang menyebabkan berkurangnya CH
4
adalah bakteri metanotropik. Bakteri metanogenik sangat peka terhadap oksigen sedangkan
metanotropik menggunakan CH
4
sebagai satu-satunya sumber energi untuk metabolisme. Mikroorganisme-mikroorganisme ini berfungsi dengan maksimal
sesuai perannya masing-masing tergantung dari ketersediaan oksigen dalam kondisi tanah jenuh air. Salah satu faktor penting yang mempengaruhi cepat-
lambatnya proses produksi dan konsumsi gas CH
4
adalah reaksi reduksi dan oksidasi redoks dari oksidan-oksidan tanah Setyanto 2004.
Bakteri menggunakan metan sebagai sumber energi untuk metabolisme. Sisa metan yang tidak teroksidasi dilepaskan atau diemisikan dari lapisan bawah
tanah ke atmosfir melalui tiga cara, yaitu: 1 proses difusi melalui air genangan; 2 gelembung gas yang terbentuk dan terlepas ke permukaan air genangan
melalui mekanisme ebulisi, dan 3 gas metan yang terbentuk masuk ke dalam jaringan perakaran tanaman padi dan bergerak secara difusif dalam pembuluh
aerinkima untuk selanjutnya terlepas ke atmosfir Rennenberg et al. 1992.
Pendekatan Sistem dan Pemodelan
Pendekatan sistem adalah suatu cara penyelesaian permasalahan diawali dengan identifikasi kebutuhan-kebutuhan untuk menghasilkan suatu operasi yang
dianggap efektif Eriyatno 2003. Model dibuat menjadi lebih sederhana
11 dibandingkan dunia nyata, sehingga manusia lebih mudah mengatasinya. Menurut
Tamin 2000 model dalam sistem dikategorikan menjadi 2 yaitu: 1 Model dinamik, yakni model yang memiliki peubah waktu didalamnya sehingga respon
akan berubah jika terjadinya perubahan waktu, 2 model statik, yakni model yang tidak memiliki peubah waktu.
Menurut Aminullah dalam Ramadan 2015 pendekatan sistem terdapat beberapa tahapan untuk menyelesaikan permasalahan kompleks, antara lain:
1. Analisis kebutuhan untuk mengidentifikasi kebutuhan dari semua
stakeholders dalam sistem. 2.
Formulasi permasalahan yang merupakan kombinasi dari semua permasalahan dalam sistem
3. Identifikasi sistem untuk menentukan variabel-variabel sistem dalam rangka
memenuhi kebutuhan semua stakeholders dalam sistem. 4.
Pemodelan abstrak mencakup proses interaktif antara analisis sistem dengan pembuat keputusan dengan menggunakan model untuk mengeksploitasi
dampak dari berbagai alternatif dan variabel keputusan terhadap berbagai kriteria sistem.
5. Implementasi dengan tujuan utama untuk memberikan wujud fisik dari
sistem yang diinginkan. 6.
Operasi, pada tahapan ini akan dilakukan validasi sistem dan seringkali pada tahap ini terjadi modifikasi-modifikasi tambahan karena cepatnya perubahan
lingkungan dimana sistem tersebut berfungsi. Menurut Hartrisari 2007 model diciptakan dan digunakan untuk
mempermudah dalam melakukan pengkajian sistem karena sulit dan hampir tidak mungkin bekerja pada keadaan sebenarnya. Oleh karena itu, model hanya
memperhitungkan beberapa faktor dalam sistem untuk mencapai tujuan yang telah ditentukan sebelumnya.
Model terbaik akan mampu memberikan gambaran perilaku dunia nyata sesuai dengan permasalahan dan akan meminimalkan perilaku yang tidak
signifikan dari sistem yang dimodelkan. Salah satu solusi menyelesaikan permasalahan kompleks dengan pendekatan sistem adalah menggunakan konsep
model simulasi sistem dinamis. Penggunaan model tersebut akan mengkomputasi jalur waktu dari variabel model untuk tujuan tertentu dari input sistem dan
parameter model. Penyusunan model dapat dilakukan berdasarkan basis data data base maupun pengetahuan knowledge base Eriyatno 2003.
Menurut Kakiay 2004 penggunaan model dan simulasi mempunyai keuntungan yaitu: 1 menghemat waktu; 2 dapat merentangluaskan waktu; 3
dapat mengawasi sumber yang bervariasi; 4 mengkoreksi kesalahan perhitungan; 5 dapat dihentikan dan dijalankan kembali; 6 besaran konstanta
sistem dapat diubah-ubah untuk melihat pengaruhnya. Selain itu, penggunaan model dan simulasi juga memiliki kelemahan yaitu: 1 hasil simulasi tidak sama
persis dengan dunia nyata, karena model mengandung distorsi; 2 simulasi hanya memberikan suatu kumpulan tanggapan sistem atas berbagai kondisi dan
kelemahannya sulit diukur dan 3 simulasi yang sangat bagus membutuhkan biaya yang mahal dan waktu yang lama untuk mengembangkan model yang
sangat kompleks Levin et al. 2002.
12
Sistem Informasi Geografis
Sistem informasi geografis SIG merupakan salah satu metode digunakan untuk mengatur serta menyajikan data spasial yang memungkinkan untuk
melakukan perencanaan pengelolaan lingkungan secara efektif Rojas 2007. Menurut Irwansyah 2013 SIG adalah sebuah sistem di desain untuk menangkap,
menyimpan, memanipulasi, menganalisa, mengatur dan menampilkan seluruh jenis data geografi. SIG data spasial merupakan sebuah data yang mengacu pada
posisi, obyek dan hubungan di antaranya dalam ruang bumi. Data spasial salah satu item dari informasi di mana di dalamnya terdapat informasi mengenai bumi
termasuk bumi, dibawah permukaan bumi, perairan, kelautan dan di bawah atmosfer.
SIG merupakan terkologi yang berkembang dengan cepat. Sulit untuk mendefinisikan SIG dengan jelas karena memiliki aplikasi yang luas. Pada
prinsipnya, SIG menggabungkan teknologi dan kemampuan peta dan atributnya. SIG adalah suatu sistem digunakan untuk menyimpan, memanipulasi,
menganalisis dan menampilkan data spasial yang mengambarkan bumi. Di awal perkembangannya, SIG hanya digunakan untuk pemetaan digital, untuk keperluan
persediaan sumberdaya, kadaster, perencanaan, transportasi dan sensus, tetapi saat ini SIG telah banyak digunakan untuk permodelan dan pengambilan keputusan
dengan berbagai tingkat temporal dan resolusi spasial. Data penginderaan jauh dapat digunakan sebagi input dan validasi pemodelan spasial dapat menggunakan
SIG Prasetyo 2013.
SIG mempresentasikan real world dengan data spasial terbagi atas dua model yaitu model data raster dan model data vektor. Dalam data vektor, bumi
dipresentasikan sebagai suatu mosaik terdiri atas garis, polygon, titikpoint dan nodes. Data raster dalah data yang dihasilkan dari sistem penginderaan jauh
dipresentaikan sebagai struktur grid disebut pixel picture element. Resolusi pada raster tergantung pada ukuran pixel-nya. Resolusi pixel mengambarkan ukuran
sebenarnya di permukaan bumi diwaliki oleh setiap pixel pada citra. Semakin kecil ukuran bumi dipresentasikan oleh satu sel, semakin tinggi resolusinya. Data
raster sangat baik untuk mempresentasikan batas-batas yang berubah secara gradual, seperti jenis tanah, kelembaban tanah, vegetasi, suhu tanah dan
sebagainya Irwansyah 2013.
Ada beberapa alasan mengapa perlu menggunakan SIG yaitu 1 SIG menggunakan data spasial maupun atribut yang terintegrasi, 2 SIG digunakan
sebagai alat bantu interaktif yang menarik dalam meningkatkan pemahaman mengenai konsep lokasi, ruang, kependudukan dan unsur-unsur geografi yang ada
dipermukaan bumi, 3 SIG dapat memisahkan antara bentuk presentasi dan basis data, 4 SIG memiliki kemampuan menguraikan unsur-unsur yang ada
dipermukaan bumi ke dalam beberapa layer atau coverage data spasial, 5 SIG memiliki kemampuan yang sangat baik dalam menvisualisasi data spasial beserta
atributnya, 6 semua operasi SIG dapat dilakukan secara interaktif, 7 SIG dengan mudah menghasilkan peta-peta tematik, 8 semua operasi SIG di
costumize dengan menggunakkan perintah-perintah dalam bahasa script, 9 perangkat lunak SIG menyediakan fasilitas untuk berkomunikasi dengan
perangkat lunak lain, 10 SIG sangat membantu pekerjaan yang erat kaitannya dengan bidang spasial dan geoinformatika Prahasta 2001.
13
3 METODE
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di wilayah Kota Prabumulih terletak pada 3
20’09.01”-3 34’24.7” LS dan 104
07’50.4”-104 19’41.6” BT dengan luas
wilayah 434 460 km
2
. Pengelolaan data dilakukan di Laboratorium Analisis
Lingkungan dan Pemodelan Spasial, Institut Pertanian Bogor.
Gambar 2 Peta lokasi penelitian
Alat dan Data
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu alat tulis, kamera digital, GPS, software Powersim constructor 2.5d, ERDAS Imagine 9.1, ArcGIS 9.3,
software Expert Choice 11 dan computerlaptop. Data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah Citra Landsat 8 ETM path 124 row 62, Peta Administrasi,
Peta RBI, Peta Digital RTRW dan Data Statistik Kota Prabumulih yang diperoleh dari Badan Pusat Statistika dan BAPPEDA Kota Prabumulih.
Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menghitung emisi CO
2
bersumber dari energi, areal persawahan, ternak dan penduduk diolah menggunakan software
Powersim constructor 2.5d dan eksisting ruang terbuka hijau dilihat dari citra landsat 8 ETM dan di olah menggunakan ERDAS Imagine 9.1 dan ArcGIS 9.3.
14 Lalu dari hasil tersebut dilakukan prediksi kebutuhan hutan kota berdasarkan
emisi CO
2
per kecamatan dan dilakukan penentuan lokasi hutan kota per kecamatan sesuai kriteria. Lalu untuk menentukan lokasi prioritas hutan kota
dilakukan dengan metode skoring lalu untuk bobotnya diproses dengan software Expert Choice 11.
Asumsi dan Batasan Penelitian
Beberapa asumsi dan batasan penelitian dalam penelitian ini adalah: 1.
Studi area di Kota Prabumulih merupakan sistem tertutup dimana tidak
ada input output dari luar.
2. Sumber sumber CO
2
hanya berasal dari sumber energi solar, premium, dan LPG, areal persawahan areal sawah padi, ternak serta penduduk dan
emisi CO
2
yang berada di luar Kota Prabumulih diabaikan, serta serapan CO
2
hanya dilakukan oleh hutan kota pohon.
3. Gas CO
2
selama berada di udara tidak mengalami perubahan fisik dan
kimiawi.
4. Jumlah konsumsi bahan bakar setelah tahun 2014 tidak dipengaruhi oleh
faktor subsidi.
5. Bahan bakar minyak menjadi sumber energi utama dalam memajukan
struktur perekonomian masyarakat.
6. Konsumsi LPG di asumsikan satu keluarga membutuhkan 4 tabung gas
LPG 3 kg dalam 1 bulan.
7.
Penduduk mengalami pertumbuhan normal.
8. Tidak ada kegiatan pemuliaan ternak yang berpengaruh signifikan
terhadap populasi ternak.
9. Paradigma masyarakat terhadap pertanian tidak berubah. Masyarakat
beranggapan sektor pertanian bukan merupakan sektor pertanian pangan.
10.
Tidak ada perubahan ekologis yang drastis. Teknik Pengumpulan Data dan Jenis Data
Inventarisasi dan pengumpulan data
a.
Studi pustaka
Studi pustaka dilakukan bertujuan memperoleh data sekunder untuk melengkapi data penelitian. Studi litelatur diperoleh dari instansi-instasi
terkait, antara lain: Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Bappeda, Badan Pusat Statistik BPS, Dinas Perhubungan, Pertamina, Dinas
Peternakan dan Perikanan, Dinas Pertanian serta pustaka lainnya.
b. Wawancara
Wawancara dilakukan bertujuan memperoleh informasi yang didapat dari pihak pemerintah Kota Prabumulih seperti BAPPEDA, BPS, dan Badan
Lingkungan Hidup, Dinas Pertanian, Perikanan dan Kehutanan serta instansi- instansi terkait dalam pengembangan hutan kota.
c. Observasi lapang
Obervasi lapang bertujuan mengetahui kondisi tapak awal dan kondisi fisik lapang hutan kota serta dilakukan penentuan koordinat dengan menggunakan
GPS.
15 Tabel 2 Jenis, bentuk dan sumber data
No Jenis Data
Bentuk data Sumber Data
1. Aspek Klimatogis
Suhu udara, kelembaban relatif, curah hujan.
Deskripsi BPS
2. Geologi dan geografi
Batas tapak, letak geografi, luas wilayah Deskripsi
dan Peta BPS
dan Bappeda
3. Penggunaan Lahan
Deskripsi dan Peta
Bappeda 4.
Rencana Tata Ruang Wilayah Deskripsi
dan Peta Bappeda
5. Demografi Penduduk
Kepadatan dan jumlah penduduk Deskripsi
BPS 6.
Tingkat konsumsi Bahan Bakar Premium, solar, LPG dan minyak tanah
Deskripsi Pertamina
7. Jumlah dan jenis hewan ternak
Deskripsi Dinas
Peternakan dan Perikanan
Metode Analisis Data Perhitungan prediksi emisi CO
2
Sumber emisi yang diperhitungkan berasal dari pengunaan bahan bakar, ternak, sawah dan penduduk mengacu pada Qodriyanti 2010 yang dilakukan
oleh IPCC 1996.