Palaeoreconstruction of vegetation and environment using pollen and spores fossils from Banyumas Basin Tapak formation in plio pleistocene
PALEOREKONSTRUKSI VEGETASI DAN LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN FOSIL POLEN DAN SPORA
PADA FORMASI TAPAK CEKUNGAN BANYUMAS
KALA PLIO-PLISTOSEN
SRI WIDODO AGUNG SUEDY
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
SURAT PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Paleorekonstruksi Vegetasi
dan Lingkungan Menggunakan Fosil Polen dan Spora pada Formasi Tapak
Cekungan Banyumas Kala Plio-Plistosen adalah karya saya dengan arahan
komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan
dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Agustus 2012
Sri Widodo Agung Suedy
NRP. G 363070061
ABSTRACT
SRI WIDODO AGUNG SUEDY. Palaeoreconstruction of Vegetation and
Environment Using Pollen and Spores Fossils from Banyumas Basin Tapak
Formation in Plio-Pleistocene. Under direction of MUHADIONO, SUPIANDI
SABIHAM, and IBNUL QAYIM.
Pollen and spores fossils have important information about the flora,
vegetation, climate, and environment associated with processes and conditions
during sedimentation process in the past.The main objective of this study was to
disclose information, especially the ecology of palaeoflora, vegetation, and
environmental deposition based on pollen and spores fossils, which were found
in sedimentary rocks of the Banyumas Basin Tapak Formation.Totals of 166
sediment samples were prepared using modified palynology standard methods.
Palynological analysis were carried out based on the habitus, habitat, total
palynomorph and diagnostic pollen and spores fossils.This research found 72408
palynomorph fossils that consisted of 48570 pollen and spores fossils and 23838
marine fossils consisted of dynoflagellate cysts and foraminifera test lining (FTL).
Pollen and spores fossils consisted of 76 types that were categorized into: 20
types categorized into species, 41 genus and 15 familia level. Based on habitus,
76 types of pollen and spores fossils were grouped into: 41 taxa (53.95%) of
arboreal plants (AP),15 taxa (19.74%) of non arboreal plants (NAP), and 20 taxa
(26.32%) of Pterydophytes.The presence of AP taxa were more dominant than
the NAP taxa.This suggested that arboreal palaeoflora and vegetation were more
developed in Banyumas Basin Tapak Formation. Pollen and spores fossils
evidence indicated that the environment in the Banyumas Basin Tapak Formation
was surrounded by mountainous morphology and the water flow system as pollen
and spores media transport from mountainous to the transitional area through
lowlands, freshwater, and mangrove swamps. The overall climate of Tapak
Formation showed there was no clear differences between hot-wet and cold-dry
climates.The presence of paleoflora taxa in Tapak Formation were relatively
stable.The mean of similarity index ranged from 53.3 to 59.64%, which was
categorized as high similarity criteria among sediment samples from each
location, although the diversity was categorized from low to moderate. Generally,
environmental deposition on Tapak Formation was a transitional area that was
influenced by dynamic marine environment intensity.
Keyword: arboreal, botanical affinities, fossils, habitat, habitus, non arboreal,
palynomorph,Tapak Formation.
RINGKASAN
SRI WIDODO AGUNG SUEDY. Paleorekonstruksi Vegetasi dan Lingkungan
Menggunakan Fosil Polen dan Spora pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas
Kala Plio-Plistosen. Dibimbing oleh MUHADIONO, SUPIANDI SABIHAM, dan
IBNUL QAYIM.
Fosil tumbuhan dalam lapisan sedimen menyimpan informasi penting dan
berharga mengenai proses dan kondisi yang terjadi terkait dengan flora,
vegetasi, lingkungan serta iklim pada waktu proses sedimentasi yang terjadi di
masa lampau. Kajian ini memberi gambaran tentang dinamika flora, vegetasi dan
lingkungan masa lampau yang berguna untuk merekonstruksi kondisi masa
lampau dan memprediksi kondisi di masa yang akan datang.
Tujuan utama penelitian adalah mengungkap informasi ekologi terutama
paleoflora dan vegetasi serta lingkungan pengendapan berdasar fosil polen dan
spora yang terdapat di dalam batuan sedimen dari Formasi Tapak di Cekungan
Banyumas Kala Plio-Plistosen. Cekungan Banyumas termasuk salah satu
kawasan dinamis yang mempunyai formasi batuan dengan umur geologi waktu
pengendapan beragam sehingga memberi gambaran ekologi berupa fluktuasi
lingkungan maupun vegetasi berbagai periode waktu dari masa lampau hingga
sekarang. Penelitian sebelumnya menggunakan fosil foraminifera dan moluska
belum mengungkap informasi penting dan berharga terkait flora, vegetasi dan
lingkungan pada Formasi Tapak.
Penelitian dilakukan pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas di daerah
Kedung Randu, Gunung Tugel serta Bunkanel. Penelitian ini terdiri dari penelitian
lapangan dan laboratorium. Sampel sedimen sebanyak 166 dipreparasi
menggunakan metode standar palinologi yang dimodifikasi. Analisis palinologi
dilakukan berdasar kelompok habitus, habitat, total palinomorf dan fosil
diagnostik.
Pengamatan mikroskopis yang dilakukan berhasil mengidentifikasi 72408
fosil palinomorf terdiri dari 48570 fosil polen dan spora paleoflora Cekungan
Banyumas, serta 23838 fosil taksa marin terdiri dari dynocysts/dynoflagellate
cysts dan FTL/foraminifera test lining. Fosil polen dan spora tersebut terdiri dari
76 tipe yang dikategorikan ke dalam tingkat taksa berdasar afinitas botani
menjadi: 20 tipe teridentifikasi dalam taksa flora tingkat kategori spesies, 41 tipe
dalam tingkat genus dan 15 tipe dalam tingkat famili. Empat puluh tiga (56.58%)
dari 76 tipe polen dan spora taksa paleoflora ditemukan sama pada 3 lokasi
penelitian. Tujuh puluh enam tipe fosil polen dan spora yang ditemukan tersebut
dapat dikelompokan menurut habitus atau morfologi flora penghasil menjadi: 41
taksa (53.95%) berhabitus pohon/Arboreal Pollen (AP) dan 15 taksa (19.74%)
berhabitus non pohon/Non Arboreal Pollen (NAP) serta 20 taksa (26.32%)
merupakan Pteridophyta. Kehadiran taksa AP lebih dominan daripada taksa
NAP, menunjukkan paleoflora dan vegetasi berhabitus pohon lebih berkembang
pada masa lampau di Formasi Tapak Cekungan Banyumas.
Berdasar kelompok habitat, taksa paleoflora dan vegetasi yang pernah
berkembang pada masa lampau di Formasi Tapak Cekungan Banyumas dan
sekitarnya sangat beragam dari flora dan vegetasi pesisir berupa vegetasi
mangrove maupun back mangrove sampai dengan vegetasi pegunungan. Taksa
paleoflora kelompok habitat back mangrove menunjukkan kehadiran relatif tinggi
dan stabil dalam setiap lapisan sedimen yang mencapai 21.66% (di Kedung
Randu), 23.11% (di Gunung Tugel) dan 20.60% (di Bunkanel). Taksa kelompok
habitat lain hadir konsisten walaupun persentasenya kecil. Berdasar fosil polen
dan spora yang ditemukan menunjukkan bahwa lingkungan pada Formasi Tapak
di Cekungan Banyumas sudah membentuk lingkungan darat dengan morfologi
daerah tinggian atau pegunungan di sekitarnya, sistem aliran air juga
berkembang sebagai media transpor polen dan spora dari pegunungan menuju
area transisi melalui dataran rendah (lowland), rawa air tawar (fresh water) dan
rawa mangrove.
Berdasar kehadiran NAP, AP dan taksa indikator iklim lingkungan panasbasah seperti Cephalomappa malloticarpa, Calophyllum type, Casuarina dan
Durio type serta penunjuk iklim dingin-kering seperti Monoporites
annulatus/Gramineae maupun penunjuk kelembaban yaitu kelompok
Pteridophyta maka iklim lingkungan Formasi Tapak menunjukkan dinamika.
Kurva iklim di Formasi Tapak tidak menunjukkan perbedaan tegas antara iklim
panas-basah dengan dingin-kering. Iklim dingin-kering yang terjadi cenderung
lebih lembab karena kehadiran kelompok Pteridophyta dominan pada
keseluruhan sampel sedimen.
Kehadiran taksa paleoflora pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas relatif
stabil. Dinamika kehadiran taksa berdasar nilai indeks similaritas dan indeks
diversitas dari fosil polen dan spora yang ditemukan di dalam lapisan sampel
sedimen mengindikasikan adanya perubahan komposisi taksa flora penyusun
vegetasi dan tidak menunjukkan pergeseran dominasi tumbuhan. Nilai Indeks
similaritas rerata berkisarantara 53.3% sampai 59.64% dengan kriteria kemiripan
tinggi antar sampel sedimen pada tiap lokasi meskipun kategori diversitasnya
termasuk rendah sampai sedang.
Berdasar kehadiran semua palinomorf, lingkungan pengendapan pada
Formasi Tapak Cekungan Banyumas merupakan suatu lingkungan transisi atau
intertidal yang dipengaruhi pasang-surut air laut. Kehadiran taksa back mangrove
dan taksa mangrove serta taksa marin secara bersama relatif menerus dalam
sedimen. Hal ini menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan Formasi Tapak
Cekungan Banyumas merupakan area mangrove dan back mangrove serta
dipengaruhi intensitas lingkungan laut yang dinamis. Kondisi ini diindikasikan
oleh kenaikan dan penurunan proporsi taksa palinomorf penyusun kelompok
habitat, baik palinomorf darat (polen dan spora) maupun palinomorf marin
(dynocysts dan FTL) serta pengaruh lingkungan laut yang ditunjukkan oleh nilai
PMI (Palynological Marine Index).
Kehadiran fosil polen dan spora yang berasal dari berbagai sumber
kelompok habitat dari darat maupun laut membuktikan bahwa Formasi Tapak di
Banyumas terbentuk dan terletak pada suatu cekungan. Fosil polen dan spora
tertransport serta tersedimentasikan bersama material penyusun sedimen di
dalam zona deposit berupa cekungan. Dinamika yang ditunjukkan oleh kehadiran
berbagai kelompok palinomorf mengindikasikan bahwa pembentukan Formasi
Tapak melalui proses sedimentasi yang dinamis dari lingkungan sekitar
cekungan baik dari lingkungan darat maupun laut.
Kata kunci: afinitas botani, arboreal, Formasi Tapak, fosil, habitat, habitus,
palinomorf, non arboreal.
© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang
mengutip
sebagian
atau
seluruh
karya
tulis
ini
tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan
laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan
tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa ijin IPB.
PALEOREKONSTRUKSI VEGETASI DAN LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN FOSIL POLEN DAN SPORA
PADA FORMASI TAPAK CEKUNGAN BANYUMAS
KALA PLIO-PLISTOSEN
SRI WIDODO AGUNG SUEDY
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Biologi Tumbuhan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup
:
Dr. Ir. Iskandar
Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si.
Penguji pada Ujian Terbuka
:
Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, M.S.
Dr. Ir. AT. Rahardjo
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Disertasi
:
Paleorekonstruksi Vegetasi dan Lingkungan Menggunakan
Fosil Polen dan Spora pada Formasi Tapak Cekungan
Banyumas Kala Plio-Plistosen
Nama
:
Sri Widodo Agung Suedy
NRP
:
G 363070061
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Muhadiono, M.Sc.
Ketua
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M. Agr.
Dr. Ir. Ibnul Qayim
Anggota
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Biologi Tumbuhan
Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.
Tanggal ujian : …………………
Tanggal lulus : …………………
PRAKATA
Bismillahirrahmaanirrahiim
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah berupa disertasi ini. Disertasi yang berjudul Paleorekonstruksi
Vegetasi dan Lingkungan Menggunakan Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak Cekungan Banyumas Kala Plio-Plistosen ini disusun serta
diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-3
pada Program Studi Biologi Tumbuhan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor (IPB).
Penyelesaian disertasi ini telah mendapatkan bantuan dan kemudahan dari
beberapa pihak, untuk itu penulis menghaturkan terimakasih kepada: Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional RI; Rektor IPB;
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB; Dr. Ir. Muhadiono, M.Sc., Prof. Dr. Ir. Supiandi
Sabiham, M.Agr., dan Dr. Ir. Ibnul Qayim selaku Komisi Pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dengan penuh
kesabaran selama penyusunan disertasi ini; Dr. Ir. Iskandar dan Dr. Ir. Tatik
Chikmawati, M.Si. selaku Penguji pada Ujian Tertutup; Dr. Ir. AT. Rahardjo dan
Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, M.S. selaku Penguji pada Ujian Terbuka; Drh.
Sulistiyani, M.Sc., Ph.D. dan Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc. selaku Sekretaris dan
Dekan FMIPA IPB yang telah memimpin sidang pada Ujian Tertutup serta
Terbuka; Ketua Departemen Biologi FMIPA IPB; Dr. Ir. Miftahudin, M.Si. selaku
Ketua Program Studi Biologi Tumbuhan IPB; Rektor UNDIP; Dekan Fakutas
Sains dan Matematika UNDIP; Jurusan Biologi UNDIP; Ketua Laboratorium
BSFT Biologi UNDIP; Dr. Ir. AT. Rahardjo (Teknik Geologi ITB), dan Rachmad
Setijadi, M. Si. (PST UNSOED); rekan-rekan seperjuangan Biologi UNDIP: Dr.
Jumari, Dr. Sri Pujiyanto, Dr. Sunarno dan Dr. Fuad Muhammad; Ayahanda S.
Hadisutjipto (Almarhum) dan Ibunda Legiyanti (Almarhumah); Istriku tercinta Ika
Prasetyawati, S.Pd. dan anakku Janna Swasika Nurazkiya, keluarga Suharyoko
Purwohadiatmojo dan Bambang Sri Wahyudi di Sukoharjo serta keluarga Sidik
Pramono di Karanganyar atas segala doa dan kasih sayangnya.
Terimakasih juga disampaikan kepada Program BPPS (Beasiswa Program
Pascasarjana) Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah membiayai
Program Doktor penulis di IPB, serta Hibah Penelitian Strategis Nasional Tahun
2009 dalam aspek: Perubahan Iklim dan Pelestarian Lingkungan dan Hibah
Penelitian Disertasi Doktor IPB Tahun 2011 yang telah membiayai bagian
penelitian disertasi penulis.
Penulis berharap karya ilmiah yang sudah dihasilkan ini dapat bermanfaat
serta lebih membuka suatu wawasan baru tentang penelitian biologi, terutama
dalam bidang palinologi karena masih banyak potensi Indonesia yang bisa
diungkap dengan pendekatan ini. Semoga Allah SWT senantiasa memberikan
rahmat dan anugerah-Nya atas segala kebaikan yang telah diberikan. Amin.
Bogor, Agustus 2012
Sri Widodo Agung Suedy
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Sri Widodo Agung Suedy, lahir di Sukoharjo yang
terletak 15 km di selatan Solo-Jawa Tengah pada tanggal 1 Februari 1973.
Penulis merupakan anak bungsu dari pasangan Peltu. S. Hadisutjipto
(almarhum) dan Legiyanti (almarhumah). Pada tahun 1991 penulis diterima pada
Jurusan Botani Fakultas Biologi UGM serta menyelesaikan studi pada tahun
1997. Tahun 1998, melalui Program Karyasiswa DIKTI, penulis diterima pada
Ilmu Biologi Program Pascasarjana UGM dan menyelesaikan studi S2 pada
tahun 2001. Sejak tahun 1999, penulis diterima sebagai dosen tetap pada bagian
Biologi Struktur dan Fungsi Tumbuhan, Jurusan Biologi FMIPA Universitas
Diponegoro (UNDIP) Semarang. Selanjutnya pada tahun 2007, dengan beasiswa
BPPS DIKTI penulis mendapat kesempatan meneruskan studi program doktor
pada Program Studi Biologi Tumbuhan Sekolah Pascasarjana IPB.
Karya ilmiah yang merupakan bagian dari program S3 penulis telah
dipublikasikan, diantaranya berjudul Biodiversitas Paleoflora Banyumas Kala
Pliosen Berdasar Bukti Palinologi disampaikan secara oral pada Seminar
Nasional Green Technology for Better Future di UIN Maulana Malik Ibrahim
Malang pada tanggal 20 November 2010 dan dipublikasikan secara tertulis pada
Jurnal Berkala Penelitian Hayati PBI Jawa Timur (akreditasi DIKTI) edisi No. 7
Tahun 2011. Artikel lain berjudul Fosil Polen Mangrove dari Formasi Tapak
Daerah Kedung Randu Banyumas diterbitkan pada Majalah Ilmiah Biologi
BIOMA-UNDIP edisi Juni volume 14 No. 1 Tahun 2012. Pelaksanaan penelitian
disertasi ini sebagian telah didanai oleh Hibah Penelitian Strategis Nasional
Tahun 2009 dalam aspek: Perubahan Iklim dan Pelestarian Lingkungan, serta
Hibah Penelitian Disertasi Doktor IPB Tahun 2011.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ………………………………………………………………………
xix
DAFTAR TABEL …………………………………………………………………
xxiii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………….
xxv
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………………
xxix
PENDAHULUAN …………………………………………………………………
1
Latar Belakang …………………………………………………….........
1
Perumusan Masalah ……………………………………………………
5
Tujuan Penelitian ………………………………………………………..
6
Manfaat Penelitian ………………………………………………………
6
Ruang Lingkup Penelitian ……………………………………………...
9
Kerangka Pemikiran ………………………………………………........
9
TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………………………..
11
Palinologi ……………………………………………………………….
11
Penggunaan Bukti Palinologi untuk Rekonstruksi Flora-Vegetasi
15
Bukti Palinologi untuk Penentuan Umur Relatif Batuan …………….
17
Geografi Lokasi Penelitian ……………………………………….........
21
Fisiografi Lokasi Penelitian ………………………………………........
22
Paleoflora dan Vegetasi Kala Pliosen di Pulau Jawa ……………….
26
METODE PENELITIAN …………………………………………………………
29
Penelitian Lapangan ……………………………………………………
29
Penelitian Laboratorium ………………………………………………..
32
Pengamatan dan Analisis Palinologi ………………………………….
34
HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………………………
43
Dinamika Vegetasi dan Lingkungan Berdasar Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak di Kedung Randu ………………………………….................
43
Hasil Pengamatan dan Analisis Litologi ………………………………
43
Keanekaragaman Palinomorf Ditemukan pada Formasi Tapak di
Kedung Randu .................................................................................
45
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Kedung Randu
Berdasar Kelompok Habitus ............................................................
49
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Kedung Randu
Berdasar Kelompok Habitat .............................................................
54
Lingkungan Pengendapan pada Formasi Tapak di Kedung Randu
59
Nilai Ekologi Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Kedung Randu ..................................................................
62
Umur Relatif Formasi Tapak di Kedung Randu ...............................
64
Jumlah Taksa dan Flora Penciri Formasi Tapak di Kedung Randu
64
Dinamika Vegetasi dan Lingkungan Berdasar Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ………………………………………………
66
Hasil Pengamatan dan Analisis Litologi ………………………………
66
Keanekaragaman Palinomorf yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Gunung Tugel ....................................................................
68
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Gunung Tugel
Berdasar Kelompok Habitus ............................................................
71
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Gunung Tugel
Berdasar Kelompok Habitat .............................................................
77
Lingkungan Pengendapan pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ..
81
Nilai Ekologi Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Gunung Tugel ....................................................................
85
Umur Relatif Formasi Tapak di Gunung Tugel .................................
86
Jumlah Taksa dan Flora Penciri Formasi Tapak di Gunung Tugel ..
87
Dinamika Vegetasi dan Lingkungan Berdasar Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak di Bunkanel ……..................................................................
88
Hasil Pengamatan dan Analisis Litologi ………………………………
88
Keanekaragaman Palinomorf yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Bunkanel ...........................................................................
91
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Bunkanel Berdasar
Kelompok Habitus ............................................................................
94
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Bunkanel Berdasar
Kelompok Habitat .............................................................................
100
Lingkungan Pengendapan pada Formasi Tapak di Bunkanel .........
104
Nilai Ekologi Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Bunkanel ...........................................................................
108
Umur Relatif Formasi Tapak di Bunkanel ........................................
109
Jumlah Taksa dan Flora Penciri Formasi Tapak di Bunkanel ..........
112
PEMBAHASAN UMUM ................................................................................
113
Modifikasi Preparasi dan Analisi Data Palinologi .............................
113
Paleoflora dan Vegetasi pada Formasi Tapak Cekungan
Banyumas Berdasar Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan ……..
116
Lingkungan Pengendapan Formasi Tapak Cekungan Banyumas
Berdasar Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan …………………..
128
Umur Relatif Formasi Tapak Cekungan Banyumas …………………
129
Hubungan Antara Lokasi Penelitian Kedung Randu, Gunung Tugel
dan Bunkanel…………………………………………………………….
136
Temuan Baru dan Implikasinya pada Penelitian Lanjutan…………..
137
SIMPULAN DAN SARAN ………………………………………………............
139
Simpulan …………………………………………………………………
139
Saran ……………………………………………………………………..
140
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………..
143
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Tipe apertura fosil polen dan spora serta persentase rerata kehadiran
dalam sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu ………………………
48
2 Tipe apertura fosil polen dan spora serta persentase rerata kehadiran
dalam sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel .................................
69
3 Tipe apertura fosil polen dan spora serta persentase rerata kehadiran
dalam sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ……………………………..
92
4 Urutan kerja preparasi palinologi standar, modifikasi Laboratorium
Palinologi ITB dan modifikasi Suedy dan Setijadi (2009) ......................
117
5 Nilai indeks diversitas (ID-Shannon) dan indeks similaritas (ISSorensen) paleoflora dan vegetasi yang ditemukan dalam sedimen
pada Formasi Tapak di 3 lokasi penelitian ……………………………….
127
6 Rerata persentase kehadiran taksa kelompok back mangrove dan
Acrostichum aureum pada 3 lokasi penelitian .......................................
137
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Diagram alir penelitian disertasi …………………………………………
10
2 Peta fisiografis Jawa Tengah (van Bemmelen 1970) …………………
23
3 Kolom stratigrafi daerah penelitian .....................................................
26
4 Peta lokasi penelitian pada Formasi Tapak di daerah Kedung
Randu, Gunung Tugel dan Bunkanel Banyumas Jawa Tengah ........
31
5 Pengelompokan taksa atas dasar kesamaan kelompok habitat
ekologi (Haseldonckx 1974) ...............................................................
37
6 Interpretasi lingkungan pengendapan berdasar asosiasi kumpulan
polen dan spora (Haseldonckx 1974) .................................................
38
7 Zonasi palinostratigrafi Tersier di Asia Tenggara dan Pulau Jawa
menurut Morley (1978) serta Rahardjo et al. (1994) ……………........
41
8 Zonasi palinologi Tersier di Pulau Jawa (Rahardjo et al. 1994) ……..
42
9 Lokasi penelitian Formasi Tapak di Kedung Randu ...........................
43
10 Litologi lokasi penelitian Formasi Tapak di Kedung Randu ……........
44
11 Persentase jumlah kelompok palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Kedung Randu …………………………………........
46
12 Diagram persentase kehadiran fosil polen dan spora berdasar tipe
apertura dalam sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu ...............
47
13 Jumlah taksa flora penghasil polen dan spora ditemukan pada
Formasi Tapak di Kedung Randu .………………………………………
50
14 Jumlah taksa flora AP, NAP dan Pteridophyta yang ditemukan pada
lapisan sampel sedimen pada Formasi Tapak di Kedung Randu …..
51
15 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitus pada
sampel sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu …………………..
52
16 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitat pada sampel
sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu ……………………………
56
17 Diagram dinamika lingkungan pengendapan berdasar kelompok
fosil palinomorf pada sampel sedimen Formasi Tapak di Kedung
Randu ……………………………………………………………………...
60
18 Jumlah taksa flora dan nilai Indeks Diversitas Shannon dari taksa
flora yang ditemukan dalam lapisan sampel sedimen pada Formasi
Tapak di Kedung Randu …………………………………………………
63
19 Distribusi fosil diagnostik Dacrycarpidites australiensis/Podocarpus
imbricatus dan Stenochlaeniidites papuanus dalam lapisan sedimen
Formasi Tapak di Kedung Randu ......................................................
65
20 Lokasi penelitian di Gunung Tugel .....................................................
66
21 Litologi lokasi penelitian Formasi Tapak di lokasi Gunung Tugel …...
67
22 Persentase jumlah kelompok palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ……………………………………….
68
23 Diagram persentase kehadiran fosil polen dan spora berdasar tipe
apertura dalam sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel ………….
70
24
Jumlah taksa flora penghasil polen dan spora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ……………………………………….
72
Jumlah taksa flora AP, NAP dan Pteridophyta yang ditemukan pada
lapisan sampel sedimen pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ….
72
26 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitus pada
sampel sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel …………………...
74
27 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitat pada sampel
sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel …………………………….
78
28 Diagram dinamika lingkungan pengendapan berdasar kelompok
fosil palinomorf pada sampel sedimen Formasi Tapak di Gunung
Tugel …………………………………………………………………........
82
29 Jumlah taksa flora dan nilai Indeks Diversitas Shannon dari taksa
flora yang ditemukan dalam lapisan sampel sedimen pada Formasi
Tapak di Gunung Tugel ………………………………………………….
86
30 Distribusi fosil diagnostik Dacrycarpidites australiensis/Podocarpus
imbricatus dan Stenochlaeniidites papuanus dalam lapisan sedimen
Formasi Tapak di Gunung Tugel .......................................................
87
31 Lokasi penelitian di Bunkanel .............................................................
89
32 Litologi lokasi penelitian Formasi Tapak di lokasi Bunkanel …………
90
25
33
Persentase jumlah kelompok palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel ……………………………………………..
91
34 Diagram persentase kehadiran fosil polen dan spora berdasar tipe
apertura dalam sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ……................
93
35 Jumlah taksa flora penghasil polen dan spora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel.……………………………………………..
94
36 Jumlah taksa flora AP, NAP dan Pteridophyta yang ditemukan pada
lapisan sampel sedimen pada Formasi Tapak di Bunkanel …………
95
37 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitus pada
sampel sedimen Formasi Tapak di Bunkanel .....................……........
97
38 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitat pada sampel
sedimen Formasi Tapak di Bunkanel …………………………………..
101
39 Diagram dinamika lingkungan pengendapan berdasar kelompok
fosil palinomorf pada sampel sedimen Formasi Tapak di Bunkanel
106
40
Jumlah taksa flora dan nilai Indeks Diversitas Shannon dari taksa
flora yang ditemukan dalam lapisan sampel sedimen pada Formasi
Tapak di Bunkanel ………………………………………………………..
110
41 Distribusi jumlah fosil diagnostik Dacrycarpidites australiensis/
Podocarpus imbricatus dan Stenochlaeniidites papuanus dalam
lapisan sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ....................................
111
42 Diagram distribusi taksa paleoflora yang ditemukan di 3 lokasi
penelitian pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas ....................
118
43 Jumlah fosil tipe polen-spora yang ditemukan di 3 lokasi penelitian
pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas …………………………..
119
44 Jumlah taksa paleoflora berdasar kelompok habitus AP dan NAP
serta kelompok Pteridophyta di 3 lokasi penelitian pada Formasi
Tapak Cekungan Banyumas ……………………………......................
119
45 Rerata persentase kehadiran taksa paleoflora berdasar kelompok
habitus AP dan NAP serta kelompok Pteridophyta pada di 3 lokasi
penelitian pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas ………………
120
46
47
48
49
50
51
Rerata persentase kehadiran taksa paleoflora berdasar kelompok
habitat di 3 lokasi penelitian pada Formasi Tapak Cekungan
Banyumas ……………………………………………….........................
122
Kurva dinamika iklim pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas di
Kedung Randu dan Gunung Tugel berdasar proporsi kehadiran AP
dan NAP serta kelompok Pteridophyta ………………………………...
125
Kurva dinamika iklim pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas di
Bunkanel berdasar proporsi kehadiran AP
dan NAP serta
kelompok Pteridophyta …………………………………………………..
126
Peta distribusi Stenochlaena milnei atau S. cumingii serta
penemuan fosil polen Stenochlaeniidites papuanus
di Asia
Tenggara (Morley 1998) ....................................................................
131
Stratigrafi penyebaran Stenochlaeniidites papuanus di Asia
Tenggara (Morley 1998) …………………………………………………
131
Distribusi
kehadiran
fosil
diagnostik
Dacrycarpidites
australiensis/Podocarpus
imbricatus
dan
Stenochlaeniidites
papuanus pada sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu dan
Gunung Tugel …………………………………………………………….
134
52
53
Distribusi
kehadiran
fosil
diagnostik
Dacrycarpidites
australiensis/Podocarpus
imbricatus
dan
Stenochlaeniidites
papuanus pada sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ……………….
135
Diagram potensi pengembangan penelitian paleoekologi .................
138
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Macam-macam tipe polen dan spora tetrad …………………………...
151
2
Skema susunan dinding polen …………………………………………..
151
3
Morfologi eksin dinding polen ……………………………………..........
152
4
Nilai indeks perbandingan diameter polar dan ekuatorial (P/E) polen
dan spora ………………………………………………………………….
152
5
Tipe-tipe apertura polen dan ciri-cirinya ………………………………..
152
6
Tipe ornamentasi eksin polen dan ciri-cirinya …………………………
153
7
Ornamentasi pada lapisan eksin ………………………………………..
153
8
Variasi morfologi, bentuk dan letak apertura pada polen dan spora
154
9
Zonasi dalam biostratigrafi …………………………………..................
155
10 Total jumlah dan persentase taksa palinomorf yang ditemukan di
Formasi Tapak di Kedung Randu .......................................................
156
11 Fosil polen dan spora yang ditemukan di 3 lokasi penelitian (Kedung
Randu/KR, Gunung Tugel/GT dan Bunkanel/ BUN) Banyumas serta
afinitas botani dan habitus ..................................................................
159
12 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitus
Arboreal, Non Arboreal Pollen serta Pteridophyta yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Kedung Randu ..............................................
161
13 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitat yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Kedung Randu ............................
162
14 Persentase seluruh fosil palinomorf (marin dan non marin/terestrial)
yang ditemukan pada Formasi Tapak di Kedung Randu ...................
163
15 Indeks Diversitas Shannon taksa paleoflora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Kedung Randu .......................................................
164
16 Matrik Indeks Similaritas Sorensen taksa paleoflora yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Kedung Randu ..............................................
164
17 Total jumlah dan persentase seluruh palinomorf yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ...............................................
165
18 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitus
Arboreal, Non Arboreal Pollen serta Pteridophyta yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ...............................................
167
19 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitat yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Gunung Tugel .............................
168
20 Persentase fosil palinomorf (marin dan non marin/terestrial) yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Gunung Tugel .............................
169
21 Indeks Diversitas Shannon taksa paleoflora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ........................................................
170
22 Matrik Indeks Similaritas Sorensen taksa paleoflora yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ...............................................
170
23 Total jumlah dan persentase seluruh palinomorf yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Bunkanel .......................................................
171
24 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitus
Arboreal, Non Arboreal Pollen serta Pteridophyta yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Bunkanel .......................................................
173
25 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitat yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Bunkanel .....................................
177
26 Persentase fosil palinomorf (marin dan non marin/terestrial) yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Bunkanel .....................................
181
27 Indeks Diversitas Shannon taksa flora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel ................................................................
184
28 Matrik Indeks Similaritas Sorensen taksa flora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel ................................................................
185
29 Gambar dan deskripsi beberapa palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak Cekungan Banyumas …………………………………
189
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hubungan antara vegetasi dan lingkungan atau habitatnya adalah sangat
erat dan merupakan sistem ekologi yang berkesinambungan. Perubahan pada
suatu habitat secara alami maupun non alami menyebabkan perubahan pola
vegetasi pada lingkungan tersebut. Dinamika ini berjalan baik secara global,
regional maupun lokal seiring berjalannya waktu dari masa lampau sampai
sekarang. Pada kondisi sekarang, perubahan vegetasi suatu habitat dapat
dirunut melalui pola penyebaran, kemelimpahan, diversitas dan nilai penting
berdasar keberadaan flora atau tumbuhan penyusun pada habitat tersebut.
Perubahan habitat atau lingkungan, misalnya iklim diketahui dari pengamatan
dan pengukuran parameter iklim pada saat ini seperti suhu, kelembaban udara
serta curah hujan. Namun bagaimana mengetahui dinamika vegetasi dan
lingkungan pada masa lampau yang terjadi puluhan, ribuan bahkan jutaan tahun
yang lalu menjadi suatu kajian menarik untuk diteliti. Beberapa pendekatan
digunakan untuk memprediksi flora dan vegetasi serta lingkungan termasuk iklim
masa lampau yaitu menggunakan fosil tumbuhan maupun bagian tumbuhan
seperti polen atau serbuk sari dan spora, yang tersimpan dan terawetkan di
dalam lapisan batuan sedimen. Fosil polen dan spora tumbuhan menyimpan
informasi penting dan berharga mengenai proses dan kondisi yang terjadi terkait
dengan flora, vegetasi, lingkungan serta iklim pada waktu proses sedimentasi
terjadi pada masa lampau. Kajian ini memberi gambaran tentang dinamika floravegetasi dan lingkungan pada masa lampau yang berguna untuk merekonstruksi
kondisi masa lampau dan memprediksi kondisi dimasa akan datang melalui pola
perubahan maupun dinamika yang terjadi dari masa lalu, sekarang dan akan
datang.
Polen dan spora berasal dari flora yang tumbuh dan membentuk vegetasi
pada suatu habitat atau lingkungan tertentu sehingga dapat digunakan untuk
merekonstruksi flora dan vegetasi di sekelilingnya. Bukti palinologi merupakan
representasi flora yang menggambarkan bagaimana pola vegetasi beserta
kondisi lingkungan habitatnya. Morley (1990) dan Flenley (1979) menyatakan
bahwa dengan diketahuinya tipe polen dan spora maka dapat dirunut dan
diketahui takson flora penghasilnya. Rekonstruksi flora terutama flora yang telah
2
punah adalah untuk mengetahui sejarah perkembangan flora, dan penggunaan
bukti palinologi berupa fosil polen dan spora yang didapatkan di dalam batuan
sedimen merupakan cara yang tepat. Fokus utama penelitian ini adalah
mengungkapkan informasi ekologi terutama flora dan vegetasi serta lingkungan
pengendapan berdasar fosil polen dan spora yang terdapat dalam batuan
sedimen dari Formasi Tapak di Cekungan Banyumas. Formasi Tapak merupakan
suatu formasi batuan sedimen yang terbentuk atau terendapkan pada Kala
Pliosen (van Bemmelen 1970; Djuri et al. 1996).
Pliosen adalah suatu kala dalam skala waktu geologi yang berlangsung
5.332 hingga 1.806 juta tahun yang lalu. Pliosen berlangsung setelah Miosen
dan diikuti oleh Plistosen. Beberapa kejadian penting pada kala ini antara lain
dinamika iklim dari lebih hangat pada Pliosen Awal dan menjadi lebih dingin pada
Pliosen Akhir (Shin 1998; Ravelo et al. 2006). Banyak mamalia dan moluska
yang saat ini ada mulai muncul pada kala Pliosen. Homo habilis muncul yang
oleh sebagian ahli diduga merupakan nenek moyang Homo ergaster, kemudian
menurunkan spesies lain yang memiliki bentuk tubuh seperti manusia yaitu
Homo erectus (Anonim 2008). Penelitian Shin (1998) menggunakan nanofosil
Florisphaera profunda menunjukkan bahwa iklim pada awal Pliosen lebih hangat,
dan menjadi lebih dingin pada akhir Pliosen. Berdasar analisis oksigen isotop
dari cangkang mikrofosil calcareous, Ravelo dan Wara (2004) juga menegaskan
bahwa awal Pliosen (4.5-3 juta tahun lalu) terjadi periode lebih hangat dan
menjadi lebih dingin ditandai dengan periode glasiasi pada akhir Pliosen menuju
Plistosen (3-1.8 juta tahun lalu). Jiang et al. (2005) menyatakan bahwa pada
pertengahan Pliosen (3 juta tahun lalu) iklim lebih hangat dan basah dengan
kenaikan suhu sekitar 2.60 ºC dan presipitasi 4% lebih tinggi daripada kondisi
sekarang. Prediksi IPCC (2007), Dowsett (2007) dan Robinson et al. (2008)
menyatakan bahwa kondisi Pliosen terutama pada pertengahan Pliosen (3.3-3.0
juta tahun yang lalu) dapat dikatakan analog dengan kondisi saat ini karena
mempunyai kemiripan dalam beberapa aspek diantaranya konfigurasi geologis
daratan-lautan maupun posisi benua, pola sirkulasi lautan maupun flora dan
fauna mempunyai banyak kesamaan. Pola iklim selama pertengahan Pliosen
bumi mengalami pemanasan secara global yang diprediksikan sama dengan
kenaikan suhu global pada akhir abad ini yaitu 2-3 ºC serta konsentrasi CO2
yang mirip dan muka air laut meningkat sekitar 25 meter diatas muka air laut
sekarang. Perbedaan pada pertengahan Pliosen adalah kenaikan suhu di daerah
3
lintang tinggi bagian utara (70 ºLU) mencapai 10-20 ºC daripada sekarang,
namun pada daerah tropis suhu relatif sama dengan masa sekarang.
Pada Kala Pliosen sampai Plistosen Indonesia terbagi menjadi dua daratan
yaitu Paparan Sunda dan Paparan Sahul. Paparan Sunda terdiri atas Jawa,
Kalimantan,
Sumatra
yang
menjadi
satu
dengan
benua
Asia
melalui
Semenanjung Asia Tenggara. Paparan Sahul terdiri atas Irian dan pulau-pulau
kecil sekitarnya. Kedua paparan ini dipisahkan oleh laut dalam sehingga
mengakibatkan terjadi perbedaan flora dan fauna diantara kedua paparan tadi.
Perubahan iklim dan lingkungan yang terjadi selama periode waktu geologi ini
sangat mempengaruhi kehidupan yang ada pada waktu itu termasuk flora.
Perubahan bentang alam vegetasi terjadi bersama dengan perubahan iklim,
dalam hal ini fosil polen dan spora sangat berperan dalam penelusuran kembali
perubahan tersebut (Rahardjo 1993; Hall 2009).
Ricklefs (1990) memberi gambaran bahwa selama Pliosen iklim di Jawa
lebih sejuk dan kering dengan savana tersebar serta hutan bakau banyak
terdapat di bagian tengah pulau termasuk daerah Jawa Tengah. Fosil polen dan
spora digunakan Lelono et al. (2001) untuk merekontruksi iklim pada kala Miosen
Akhir-Pliosen di Pulau Jawa, yang mengindikasikan terjadi perubahan iklim,
antara iklim basah (wet) dan iklim kering (dry). Analisis fosil polen yang terdapat
pada sedimen dari daerah Sangiran, mengindikasikan pada awal Pliosen pernah
terdapat hutan bakau atau mangrove di daerah ini (Semah 1982). Penelitian
Semah (1984) menggunakan fosil polen dari inti bor berumur Pliosen dari
Sambungmacan Jawa Tengah menunjukkan tempat tersebut dipengaruhi
aktivitas gunung berapi dan terjadi rekolonisasi tanah berkaitan dengan hutan
tropis basah dataran rendah. Raharjo et al. (1994) berdasar fosil polen dan spora
diagnostik menjelaskan bahwa Pliosen Awal di Jawa dicirikan dengan zona
Stenochlaeniidites
papuanus
dan
awal
kemunculan
Dacrycarpidites
australiensis/Podocarpus imbricatus namun keduanya tidak berasosiasi serta
kepunahan Florschuetzia trilobata. Pada Pliosen Akhir ditandai adanya asosiasi
Dacrycarpidites australiensis/Podocarpus imbricatus dan Stenochlaeniidites
papuanus. Morley (1991) menyatakan bahwa kepunahan Stenochlaeniidites
papuanus di Asia Tenggara diperkirakan pada Kala Plio-Plistosen atau Plistosen
Awal.
Dinamika vegetasi serta perubahan lingkungan Kala Pliosen pada kawasan
unik seperti cekungan di Jawa Tengah berdasar fosil polen dan spora belum
4
banyak diungkapkan. Cekungan adalah lokasi yang representatif untuk
mengungkap sejarah dan dinamika vegetasi maupun lingkungan karena
merupakan zona deposit sedimen dari daerah disekitarnya sehingga seiring
waktu menyimpan rekam fenomena yang terjadi selama proses sedimentasi
terjadi. Cekungan tersebut antara lain adalah Cekungan Banyumas yang
terdapat di Jawa Tengah bagian selatan. Letak cekungan terutama di daerah
Banyumas dan sekitarnya sehingga disebut Cekungan Banyumas yang terdiri
dari beberapa sub cekungan. Cekungan Banyumas termasuk kawasan dinamis
yang mempunyai beberapa formasi batuan dengan umur geologi waktu
pengendapan beragam sehingga memberi gambaran ekologi berupa fluktuasi
lingkungan maupun vegetasi berbagai periode waktu dari masa lampau hingga
sekarang.
Salah satu formasi batuan pada Cekungan Banyumas yang menarik untuk
diteliti adalah Formasi Tapak. Penyusun formasi ini berupa batupasir kasar
berwarna kehijauan dan konglomerat serta dijumpai breksi andesit. Bagian atas
terdiri atas batupasir karbonatan dan napal berwarna hijau yang mengandung
pecahan moluska. Formasi ini memiliki ketebalan 500 m dan diendapkan pada
lingkungan transisi sampai laut (Djuri et al. 1996). Apabila Pliosen dibagi menjadi
tiga bagian, Formasi Tapak diasumsikan masuk pada Pliosen Tengah, sedang
jika dibagi menjadi dua sesuai skala waktu geologi maka Formasi Tapak masuk
ke dalam bagian Pliosen Awal (van Bemmelen 1970; Djuri et al. 1996).
Sejauh ini informasi penting dan berharga yang terkait paleoflora, vegetasi
dan lingkungan Formasi Tapak di Cekungan Banyumas berdasar fosil polen dan
spora tumbuhan sejauh ini belum diungkapkan sehingga sangat perlu dilakukan
penelitian. Selain memberi gambaran kondisi paleoflora dan vegetasi serta
lingkungan Kala Pliosen di daerah ini, penelitian yang dilakukan diharapkan
dapat melengkapi serta memperkaya informasi paleoflora, vegetasi dan
lingkungan Kala Pliosen di Pulau Jawa serta Indonesia yang memang sangat
kurang seperti disampaikan Germerrad et al. (1968) dan Morley (1990).
Formasi Tapak yang diteliti meliputi singkapan di Kedung Randu dan
Gunung Tugel daerah Patikraja, Banyumas dan Bunkanel daerah Bobotsari,
Purbalingga seperti terdapat dalam Peta Lembar Purwokerto dan Tegal (Djuri et
al. 1996), dan termasuk salah satu sub cekungan di Banyumas pada Zona Pusat
Depresi Jawa Tengah. Suyanto et al. (1994) dan Cipi et al. (2009) menyebut
daerah cekungan yang membentang dari Patikraja Banyumas sampai dengan
5
Bobotsari Purbalingga dengan nama Rendahan Bobotsari (Bobotsari Low).
Daerah Patikraja pada Kala Pliosen merupakan suatu cekungan dan pada
Kuarter daerah ini kemudian terangkat serta tersingkap. Wibowo (2009) yang
melakukan penelitian pada singkapan Formasi Tapak di Kedung Randu dan
Gunung Tugel, Patikraja Banyumas menyatakan bahwa berdasar ciri litologi dan
posisi stratigrafi satuan batupasir mengandung claystone di Kedung Randu
sebanding dengan Formasi Bantardawa-Talanggudang yang berumur Pliosen
Tengah-Akhir, sedang satuan batupasir kasar bagian atas di Gunung Tugel
ekuivalen dengan Formasi Kaliglagah dan berumur Plistosen. Berdasar uraian ini
diduga bahwa Formasi Tapak di daerah ini terbentuk selama Kala PliosenPlistosen (Plio-Plistosen).
Perumusan Masalah
Perubahan iklim baik secara lokal, regional maupun global mengakibatkan
perubahan lingkungan atau habitat yang akan mempengaruhi vegetasi pada
suatu habitat tertentu, dan perubahan ini dapat diungkap melalui pendekatan
palinologi. Analisis fosil polen dan spora yang terendapkan dalam suatu sedimen
dapat mengungkapkan latar belakang perubahan flora dan vegetasi pada
periode waktu tertentu. Perubahan tersebut berkorelasi dengan perubahan
lingkungan baik lokal, regional maupun global. Analisis fosil polen dan spora
secara vertikal terhadap urutan lapisan sedimen merupakan cara untuk
menelusuri sejarah flora dan vegetasi dan perubahan lingkungan yang terjadi
selama proses sedimentasi berlangsung.
Formasi Tapak Cekungan Banyumas di Kedung Randu Gunung Tugel dan
Bunkanel diendapkan pada lingkungan peralihan sampai laut, sehingga
permasalahan yang diungkap dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana Formasi Tapak di lokasi penelitian berdasar bukti fosil polen
dan sporanya?
2. Bagaimana dinamika paleoflora serta vegetasi khususnya antara vegetasi
darat dan peralihan (transisi) yang terjadi dan terekam pada batuan
sedimen Formasi Tapak berdasar bukti fosil polen dan sporanya?
3. Bagaimana dinamika lingkungan yang terjadi dan terekam pada batuan
sedimen Formasi Tapak berdasar bukti fosil polen dan sporanya?
6
Beberapa asumsi-asumsi dasar digunakan dalam penelitian ini diantaranya:
1. Bukti palinologi dapat digunakan untuk mengidentifikasi flora dan vegetasi
yang ada sekarang maupun yang telah menjadi fosil.
2. Setiap flora penyusun vegetasi mempunyai potensi dan probabilitas yang
relatif sama dalam menghasilkan polen dan spora yang terawetkan dalam
sedimen, sehingga fosil polen dan spora ditemukan merupakan
representasi dari flora, vegetasi, habitat dan lingkungan sekitarnya.
3. Kajian palinologi memberikan gambaran flora dan vegetasi pada periode
waktu tertentu, sehingga data palinologi dapat digunakan untuk
menginterpretasikan
masalah
yang
terkait
dengan
paleovegetasi,
paleoekologi dan paleoklimat pada periode waktu tertentu.
Tujuan Penelitian
Tujuan
dari
penelitian
disertasi
yang
dilakukan
ini
adalah
untuk
merekonstruksi flora, vegetasi serta perubahan lingkungan pada Formasi Tapak
Cekungan Banyumas dan menganalisis manfaatnya dengan menggunakan bukti
palinologi berupa fosil polen dan spora, melalui:
1. Analisis paleoflora penyusun vegetasinya
2. Analisis dinamika vegetasinya
3. Analisis dinamika lingkungan termasuk iklim yang terjadi
Manfaat Penelitian
Penelitian ini dilakukan sebagai bentuk pengembangan pendekatan dan
penerapan ilmu pengetahuan. Kendala minimnya bukti dan data lingkungan alam
serta vegetasi masa lampau menyebabkan kesulitan untuk merekonstruksi
kondisi alam dan lingkungan suatu daerah pada masa lampau. Keberadaan bukti
dan data ini sangat penting selain untuk mengetahui sejarah bentang alam,
dapat menjadi acuan untuk melaksanakan rehabilitasi, perlindungan serta
pelestarian alam serta vegetasinya. Ketersediaan data masa lampau juga
berguna dalam memprediksi pola dinamika alam karena siklus alam saling terkait
dan berkesinambungan dari masa lampau, masa sekarang dan masa
mendatang. Interpretasi dalam pencarian cadangan hidrokarbon juga sangat
terbantu dengan ketersediaan data masa lampau seperti data fosil dan senyawa
hidrokarbon yang terbentuk dari sisa tumbuhan dan hewan pada masa lampau.
7
Koesoemadinata dan Martojoyo (1974); Suyanto dan Roskamil (1977) serta Cipi
et al. (2009) menyatakan bahwa daerah selatan Jawa Tengah termasuk
B
MENGGUNAKAN FOSIL POLEN DAN SPORA
PADA FORMASI TAPAK CEKUNGAN BANYUMAS
KALA PLIO-PLISTOSEN
SRI WIDODO AGUNG SUEDY
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
SURAT PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Paleorekonstruksi Vegetasi
dan Lingkungan Menggunakan Fosil Polen dan Spora pada Formasi Tapak
Cekungan Banyumas Kala Plio-Plistosen adalah karya saya dengan arahan
komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan
dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Agustus 2012
Sri Widodo Agung Suedy
NRP. G 363070061
ABSTRACT
SRI WIDODO AGUNG SUEDY. Palaeoreconstruction of Vegetation and
Environment Using Pollen and Spores Fossils from Banyumas Basin Tapak
Formation in Plio-Pleistocene. Under direction of MUHADIONO, SUPIANDI
SABIHAM, and IBNUL QAYIM.
Pollen and spores fossils have important information about the flora,
vegetation, climate, and environment associated with processes and conditions
during sedimentation process in the past.The main objective of this study was to
disclose information, especially the ecology of palaeoflora, vegetation, and
environmental deposition based on pollen and spores fossils, which were found
in sedimentary rocks of the Banyumas Basin Tapak Formation.Totals of 166
sediment samples were prepared using modified palynology standard methods.
Palynological analysis were carried out based on the habitus, habitat, total
palynomorph and diagnostic pollen and spores fossils.This research found 72408
palynomorph fossils that consisted of 48570 pollen and spores fossils and 23838
marine fossils consisted of dynoflagellate cysts and foraminifera test lining (FTL).
Pollen and spores fossils consisted of 76 types that were categorized into: 20
types categorized into species, 41 genus and 15 familia level. Based on habitus,
76 types of pollen and spores fossils were grouped into: 41 taxa (53.95%) of
arboreal plants (AP),15 taxa (19.74%) of non arboreal plants (NAP), and 20 taxa
(26.32%) of Pterydophytes.The presence of AP taxa were more dominant than
the NAP taxa.This suggested that arboreal palaeoflora and vegetation were more
developed in Banyumas Basin Tapak Formation. Pollen and spores fossils
evidence indicated that the environment in the Banyumas Basin Tapak Formation
was surrounded by mountainous morphology and the water flow system as pollen
and spores media transport from mountainous to the transitional area through
lowlands, freshwater, and mangrove swamps. The overall climate of Tapak
Formation showed there was no clear differences between hot-wet and cold-dry
climates.The presence of paleoflora taxa in Tapak Formation were relatively
stable.The mean of similarity index ranged from 53.3 to 59.64%, which was
categorized as high similarity criteria among sediment samples from each
location, although the diversity was categorized from low to moderate. Generally,
environmental deposition on Tapak Formation was a transitional area that was
influenced by dynamic marine environment intensity.
Keyword: arboreal, botanical affinities, fossils, habitat, habitus, non arboreal,
palynomorph,Tapak Formation.
RINGKASAN
SRI WIDODO AGUNG SUEDY. Paleorekonstruksi Vegetasi dan Lingkungan
Menggunakan Fosil Polen dan Spora pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas
Kala Plio-Plistosen. Dibimbing oleh MUHADIONO, SUPIANDI SABIHAM, dan
IBNUL QAYIM.
Fosil tumbuhan dalam lapisan sedimen menyimpan informasi penting dan
berharga mengenai proses dan kondisi yang terjadi terkait dengan flora,
vegetasi, lingkungan serta iklim pada waktu proses sedimentasi yang terjadi di
masa lampau. Kajian ini memberi gambaran tentang dinamika flora, vegetasi dan
lingkungan masa lampau yang berguna untuk merekonstruksi kondisi masa
lampau dan memprediksi kondisi di masa yang akan datang.
Tujuan utama penelitian adalah mengungkap informasi ekologi terutama
paleoflora dan vegetasi serta lingkungan pengendapan berdasar fosil polen dan
spora yang terdapat di dalam batuan sedimen dari Formasi Tapak di Cekungan
Banyumas Kala Plio-Plistosen. Cekungan Banyumas termasuk salah satu
kawasan dinamis yang mempunyai formasi batuan dengan umur geologi waktu
pengendapan beragam sehingga memberi gambaran ekologi berupa fluktuasi
lingkungan maupun vegetasi berbagai periode waktu dari masa lampau hingga
sekarang. Penelitian sebelumnya menggunakan fosil foraminifera dan moluska
belum mengungkap informasi penting dan berharga terkait flora, vegetasi dan
lingkungan pada Formasi Tapak.
Penelitian dilakukan pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas di daerah
Kedung Randu, Gunung Tugel serta Bunkanel. Penelitian ini terdiri dari penelitian
lapangan dan laboratorium. Sampel sedimen sebanyak 166 dipreparasi
menggunakan metode standar palinologi yang dimodifikasi. Analisis palinologi
dilakukan berdasar kelompok habitus, habitat, total palinomorf dan fosil
diagnostik.
Pengamatan mikroskopis yang dilakukan berhasil mengidentifikasi 72408
fosil palinomorf terdiri dari 48570 fosil polen dan spora paleoflora Cekungan
Banyumas, serta 23838 fosil taksa marin terdiri dari dynocysts/dynoflagellate
cysts dan FTL/foraminifera test lining. Fosil polen dan spora tersebut terdiri dari
76 tipe yang dikategorikan ke dalam tingkat taksa berdasar afinitas botani
menjadi: 20 tipe teridentifikasi dalam taksa flora tingkat kategori spesies, 41 tipe
dalam tingkat genus dan 15 tipe dalam tingkat famili. Empat puluh tiga (56.58%)
dari 76 tipe polen dan spora taksa paleoflora ditemukan sama pada 3 lokasi
penelitian. Tujuh puluh enam tipe fosil polen dan spora yang ditemukan tersebut
dapat dikelompokan menurut habitus atau morfologi flora penghasil menjadi: 41
taksa (53.95%) berhabitus pohon/Arboreal Pollen (AP) dan 15 taksa (19.74%)
berhabitus non pohon/Non Arboreal Pollen (NAP) serta 20 taksa (26.32%)
merupakan Pteridophyta. Kehadiran taksa AP lebih dominan daripada taksa
NAP, menunjukkan paleoflora dan vegetasi berhabitus pohon lebih berkembang
pada masa lampau di Formasi Tapak Cekungan Banyumas.
Berdasar kelompok habitat, taksa paleoflora dan vegetasi yang pernah
berkembang pada masa lampau di Formasi Tapak Cekungan Banyumas dan
sekitarnya sangat beragam dari flora dan vegetasi pesisir berupa vegetasi
mangrove maupun back mangrove sampai dengan vegetasi pegunungan. Taksa
paleoflora kelompok habitat back mangrove menunjukkan kehadiran relatif tinggi
dan stabil dalam setiap lapisan sedimen yang mencapai 21.66% (di Kedung
Randu), 23.11% (di Gunung Tugel) dan 20.60% (di Bunkanel). Taksa kelompok
habitat lain hadir konsisten walaupun persentasenya kecil. Berdasar fosil polen
dan spora yang ditemukan menunjukkan bahwa lingkungan pada Formasi Tapak
di Cekungan Banyumas sudah membentuk lingkungan darat dengan morfologi
daerah tinggian atau pegunungan di sekitarnya, sistem aliran air juga
berkembang sebagai media transpor polen dan spora dari pegunungan menuju
area transisi melalui dataran rendah (lowland), rawa air tawar (fresh water) dan
rawa mangrove.
Berdasar kehadiran NAP, AP dan taksa indikator iklim lingkungan panasbasah seperti Cephalomappa malloticarpa, Calophyllum type, Casuarina dan
Durio type serta penunjuk iklim dingin-kering seperti Monoporites
annulatus/Gramineae maupun penunjuk kelembaban yaitu kelompok
Pteridophyta maka iklim lingkungan Formasi Tapak menunjukkan dinamika.
Kurva iklim di Formasi Tapak tidak menunjukkan perbedaan tegas antara iklim
panas-basah dengan dingin-kering. Iklim dingin-kering yang terjadi cenderung
lebih lembab karena kehadiran kelompok Pteridophyta dominan pada
keseluruhan sampel sedimen.
Kehadiran taksa paleoflora pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas relatif
stabil. Dinamika kehadiran taksa berdasar nilai indeks similaritas dan indeks
diversitas dari fosil polen dan spora yang ditemukan di dalam lapisan sampel
sedimen mengindikasikan adanya perubahan komposisi taksa flora penyusun
vegetasi dan tidak menunjukkan pergeseran dominasi tumbuhan. Nilai Indeks
similaritas rerata berkisarantara 53.3% sampai 59.64% dengan kriteria kemiripan
tinggi antar sampel sedimen pada tiap lokasi meskipun kategori diversitasnya
termasuk rendah sampai sedang.
Berdasar kehadiran semua palinomorf, lingkungan pengendapan pada
Formasi Tapak Cekungan Banyumas merupakan suatu lingkungan transisi atau
intertidal yang dipengaruhi pasang-surut air laut. Kehadiran taksa back mangrove
dan taksa mangrove serta taksa marin secara bersama relatif menerus dalam
sedimen. Hal ini menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan Formasi Tapak
Cekungan Banyumas merupakan area mangrove dan back mangrove serta
dipengaruhi intensitas lingkungan laut yang dinamis. Kondisi ini diindikasikan
oleh kenaikan dan penurunan proporsi taksa palinomorf penyusun kelompok
habitat, baik palinomorf darat (polen dan spora) maupun palinomorf marin
(dynocysts dan FTL) serta pengaruh lingkungan laut yang ditunjukkan oleh nilai
PMI (Palynological Marine Index).
Kehadiran fosil polen dan spora yang berasal dari berbagai sumber
kelompok habitat dari darat maupun laut membuktikan bahwa Formasi Tapak di
Banyumas terbentuk dan terletak pada suatu cekungan. Fosil polen dan spora
tertransport serta tersedimentasikan bersama material penyusun sedimen di
dalam zona deposit berupa cekungan. Dinamika yang ditunjukkan oleh kehadiran
berbagai kelompok palinomorf mengindikasikan bahwa pembentukan Formasi
Tapak melalui proses sedimentasi yang dinamis dari lingkungan sekitar
cekungan baik dari lingkungan darat maupun laut.
Kata kunci: afinitas botani, arboreal, Formasi Tapak, fosil, habitat, habitus,
palinomorf, non arboreal.
© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang
mengutip
sebagian
atau
seluruh
karya
tulis
ini
tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan
laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan
tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa ijin IPB.
PALEOREKONSTRUKSI VEGETASI DAN LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN FOSIL POLEN DAN SPORA
PADA FORMASI TAPAK CEKUNGAN BANYUMAS
KALA PLIO-PLISTOSEN
SRI WIDODO AGUNG SUEDY
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Biologi Tumbuhan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup
:
Dr. Ir. Iskandar
Dr. Ir. Tatik Chikmawati, M.Si.
Penguji pada Ujian Terbuka
:
Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, M.S.
Dr. Ir. AT. Rahardjo
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Disertasi
:
Paleorekonstruksi Vegetasi dan Lingkungan Menggunakan
Fosil Polen dan Spora pada Formasi Tapak Cekungan
Banyumas Kala Plio-Plistosen
Nama
:
Sri Widodo Agung Suedy
NRP
:
G 363070061
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Muhadiono, M.Sc.
Ketua
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M. Agr.
Dr. Ir. Ibnul Qayim
Anggota
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Biologi Tumbuhan
Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.
Tanggal ujian : …………………
Tanggal lulus : …………………
PRAKATA
Bismillahirrahmaanirrahiim
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah berupa disertasi ini. Disertasi yang berjudul Paleorekonstruksi
Vegetasi dan Lingkungan Menggunakan Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak Cekungan Banyumas Kala Plio-Plistosen ini disusun serta
diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-3
pada Program Studi Biologi Tumbuhan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor (IPB).
Penyelesaian disertasi ini telah mendapatkan bantuan dan kemudahan dari
beberapa pihak, untuk itu penulis menghaturkan terimakasih kepada: Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional RI; Rektor IPB;
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB; Dr. Ir. Muhadiono, M.Sc., Prof. Dr. Ir. Supiandi
Sabiham, M.Agr., dan Dr. Ir. Ibnul Qayim selaku Komisi Pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dengan penuh
kesabaran selama penyusunan disertasi ini; Dr. Ir. Iskandar dan Dr. Ir. Tatik
Chikmawati, M.Si. selaku Penguji pada Ujian Tertutup; Dr. Ir. AT. Rahardjo dan
Prof. Dr. Ir. Andry Indrawan, M.S. selaku Penguji pada Ujian Terbuka; Drh.
Sulistiyani, M.Sc., Ph.D. dan Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc. selaku Sekretaris dan
Dekan FMIPA IPB yang telah memimpin sidang pada Ujian Tertutup serta
Terbuka; Ketua Departemen Biologi FMIPA IPB; Dr. Ir. Miftahudin, M.Si. selaku
Ketua Program Studi Biologi Tumbuhan IPB; Rektor UNDIP; Dekan Fakutas
Sains dan Matematika UNDIP; Jurusan Biologi UNDIP; Ketua Laboratorium
BSFT Biologi UNDIP; Dr. Ir. AT. Rahardjo (Teknik Geologi ITB), dan Rachmad
Setijadi, M. Si. (PST UNSOED); rekan-rekan seperjuangan Biologi UNDIP: Dr.
Jumari, Dr. Sri Pujiyanto, Dr. Sunarno dan Dr. Fuad Muhammad; Ayahanda S.
Hadisutjipto (Almarhum) dan Ibunda Legiyanti (Almarhumah); Istriku tercinta Ika
Prasetyawati, S.Pd. dan anakku Janna Swasika Nurazkiya, keluarga Suharyoko
Purwohadiatmojo dan Bambang Sri Wahyudi di Sukoharjo serta keluarga Sidik
Pramono di Karanganyar atas segala doa dan kasih sayangnya.
Terimakasih juga disampaikan kepada Program BPPS (Beasiswa Program
Pascasarjana) Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah membiayai
Program Doktor penulis di IPB, serta Hibah Penelitian Strategis Nasional Tahun
2009 dalam aspek: Perubahan Iklim dan Pelestarian Lingkungan dan Hibah
Penelitian Disertasi Doktor IPB Tahun 2011 yang telah membiayai bagian
penelitian disertasi penulis.
Penulis berharap karya ilmiah yang sudah dihasilkan ini dapat bermanfaat
serta lebih membuka suatu wawasan baru tentang penelitian biologi, terutama
dalam bidang palinologi karena masih banyak potensi Indonesia yang bisa
diungkap dengan pendekatan ini. Semoga Allah SWT senantiasa memberikan
rahmat dan anugerah-Nya atas segala kebaikan yang telah diberikan. Amin.
Bogor, Agustus 2012
Sri Widodo Agung Suedy
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Sri Widodo Agung Suedy, lahir di Sukoharjo yang
terletak 15 km di selatan Solo-Jawa Tengah pada tanggal 1 Februari 1973.
Penulis merupakan anak bungsu dari pasangan Peltu. S. Hadisutjipto
(almarhum) dan Legiyanti (almarhumah). Pada tahun 1991 penulis diterima pada
Jurusan Botani Fakultas Biologi UGM serta menyelesaikan studi pada tahun
1997. Tahun 1998, melalui Program Karyasiswa DIKTI, penulis diterima pada
Ilmu Biologi Program Pascasarjana UGM dan menyelesaikan studi S2 pada
tahun 2001. Sejak tahun 1999, penulis diterima sebagai dosen tetap pada bagian
Biologi Struktur dan Fungsi Tumbuhan, Jurusan Biologi FMIPA Universitas
Diponegoro (UNDIP) Semarang. Selanjutnya pada tahun 2007, dengan beasiswa
BPPS DIKTI penulis mendapat kesempatan meneruskan studi program doktor
pada Program Studi Biologi Tumbuhan Sekolah Pascasarjana IPB.
Karya ilmiah yang merupakan bagian dari program S3 penulis telah
dipublikasikan, diantaranya berjudul Biodiversitas Paleoflora Banyumas Kala
Pliosen Berdasar Bukti Palinologi disampaikan secara oral pada Seminar
Nasional Green Technology for Better Future di UIN Maulana Malik Ibrahim
Malang pada tanggal 20 November 2010 dan dipublikasikan secara tertulis pada
Jurnal Berkala Penelitian Hayati PBI Jawa Timur (akreditasi DIKTI) edisi No. 7
Tahun 2011. Artikel lain berjudul Fosil Polen Mangrove dari Formasi Tapak
Daerah Kedung Randu Banyumas diterbitkan pada Majalah Ilmiah Biologi
BIOMA-UNDIP edisi Juni volume 14 No. 1 Tahun 2012. Pelaksanaan penelitian
disertasi ini sebagian telah didanai oleh Hibah Penelitian Strategis Nasional
Tahun 2009 dalam aspek: Perubahan Iklim dan Pelestarian Lingkungan, serta
Hibah Penelitian Disertasi Doktor IPB Tahun 2011.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ………………………………………………………………………
xix
DAFTAR TABEL …………………………………………………………………
xxiii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………….
xxv
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………………
xxix
PENDAHULUAN …………………………………………………………………
1
Latar Belakang …………………………………………………….........
1
Perumusan Masalah ……………………………………………………
5
Tujuan Penelitian ………………………………………………………..
6
Manfaat Penelitian ………………………………………………………
6
Ruang Lingkup Penelitian ……………………………………………...
9
Kerangka Pemikiran ………………………………………………........
9
TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………………………..
11
Palinologi ……………………………………………………………….
11
Penggunaan Bukti Palinologi untuk Rekonstruksi Flora-Vegetasi
15
Bukti Palinologi untuk Penentuan Umur Relatif Batuan …………….
17
Geografi Lokasi Penelitian ……………………………………….........
21
Fisiografi Lokasi Penelitian ………………………………………........
22
Paleoflora dan Vegetasi Kala Pliosen di Pulau Jawa ……………….
26
METODE PENELITIAN …………………………………………………………
29
Penelitian Lapangan ……………………………………………………
29
Penelitian Laboratorium ………………………………………………..
32
Pengamatan dan Analisis Palinologi ………………………………….
34
HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………………………
43
Dinamika Vegetasi dan Lingkungan Berdasar Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak di Kedung Randu ………………………………….................
43
Hasil Pengamatan dan Analisis Litologi ………………………………
43
Keanekaragaman Palinomorf Ditemukan pada Formasi Tapak di
Kedung Randu .................................................................................
45
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Kedung Randu
Berdasar Kelompok Habitus ............................................................
49
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Kedung Randu
Berdasar Kelompok Habitat .............................................................
54
Lingkungan Pengendapan pada Formasi Tapak di Kedung Randu
59
Nilai Ekologi Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Kedung Randu ..................................................................
62
Umur Relatif Formasi Tapak di Kedung Randu ...............................
64
Jumlah Taksa dan Flora Penciri Formasi Tapak di Kedung Randu
64
Dinamika Vegetasi dan Lingkungan Berdasar Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ………………………………………………
66
Hasil Pengamatan dan Analisis Litologi ………………………………
66
Keanekaragaman Palinomorf yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Gunung Tugel ....................................................................
68
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Gunung Tugel
Berdasar Kelompok Habitus ............................................................
71
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Gunung Tugel
Berdasar Kelompok Habitat .............................................................
77
Lingkungan Pengendapan pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ..
81
Nilai Ekologi Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Gunung Tugel ....................................................................
85
Umur Relatif Formasi Tapak di Gunung Tugel .................................
86
Jumlah Taksa dan Flora Penciri Formasi Tapak di Gunung Tugel ..
87
Dinamika Vegetasi dan Lingkungan Berdasar Fosil Polen dan Spora pada
Formasi Tapak di Bunkanel ……..................................................................
88
Hasil Pengamatan dan Analisis Litologi ………………………………
88
Keanekaragaman Palinomorf yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Bunkanel ...........................................................................
91
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Bunkanel Berdasar
Kelompok Habitus ............................................................................
94
Dinamika Vegetasi pada Formasi Tapak di Bunkanel Berdasar
Kelompok Habitat .............................................................................
100
Lingkungan Pengendapan pada Formasi Tapak di Bunkanel .........
104
Nilai Ekologi Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan pada Formasi
Tapak di Bunkanel ...........................................................................
108
Umur Relatif Formasi Tapak di Bunkanel ........................................
109
Jumlah Taksa dan Flora Penciri Formasi Tapak di Bunkanel ..........
112
PEMBAHASAN UMUM ................................................................................
113
Modifikasi Preparasi dan Analisi Data Palinologi .............................
113
Paleoflora dan Vegetasi pada Formasi Tapak Cekungan
Banyumas Berdasar Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan ……..
116
Lingkungan Pengendapan Formasi Tapak Cekungan Banyumas
Berdasar Fosil Polen dan Spora yang Ditemukan …………………..
128
Umur Relatif Formasi Tapak Cekungan Banyumas …………………
129
Hubungan Antara Lokasi Penelitian Kedung Randu, Gunung Tugel
dan Bunkanel…………………………………………………………….
136
Temuan Baru dan Implikasinya pada Penelitian Lanjutan…………..
137
SIMPULAN DAN SARAN ………………………………………………............
139
Simpulan …………………………………………………………………
139
Saran ……………………………………………………………………..
140
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………..
143
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Tipe apertura fosil polen dan spora serta persentase rerata kehadiran
dalam sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu ………………………
48
2 Tipe apertura fosil polen dan spora serta persentase rerata kehadiran
dalam sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel .................................
69
3 Tipe apertura fosil polen dan spora serta persentase rerata kehadiran
dalam sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ……………………………..
92
4 Urutan kerja preparasi palinologi standar, modifikasi Laboratorium
Palinologi ITB dan modifikasi Suedy dan Setijadi (2009) ......................
117
5 Nilai indeks diversitas (ID-Shannon) dan indeks similaritas (ISSorensen) paleoflora dan vegetasi yang ditemukan dalam sedimen
pada Formasi Tapak di 3 lokasi penelitian ……………………………….
127
6 Rerata persentase kehadiran taksa kelompok back mangrove dan
Acrostichum aureum pada 3 lokasi penelitian .......................................
137
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Diagram alir penelitian disertasi …………………………………………
10
2 Peta fisiografis Jawa Tengah (van Bemmelen 1970) …………………
23
3 Kolom stratigrafi daerah penelitian .....................................................
26
4 Peta lokasi penelitian pada Formasi Tapak di daerah Kedung
Randu, Gunung Tugel dan Bunkanel Banyumas Jawa Tengah ........
31
5 Pengelompokan taksa atas dasar kesamaan kelompok habitat
ekologi (Haseldonckx 1974) ...............................................................
37
6 Interpretasi lingkungan pengendapan berdasar asosiasi kumpulan
polen dan spora (Haseldonckx 1974) .................................................
38
7 Zonasi palinostratigrafi Tersier di Asia Tenggara dan Pulau Jawa
menurut Morley (1978) serta Rahardjo et al. (1994) ……………........
41
8 Zonasi palinologi Tersier di Pulau Jawa (Rahardjo et al. 1994) ……..
42
9 Lokasi penelitian Formasi Tapak di Kedung Randu ...........................
43
10 Litologi lokasi penelitian Formasi Tapak di Kedung Randu ……........
44
11 Persentase jumlah kelompok palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Kedung Randu …………………………………........
46
12 Diagram persentase kehadiran fosil polen dan spora berdasar tipe
apertura dalam sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu ...............
47
13 Jumlah taksa flora penghasil polen dan spora ditemukan pada
Formasi Tapak di Kedung Randu .………………………………………
50
14 Jumlah taksa flora AP, NAP dan Pteridophyta yang ditemukan pada
lapisan sampel sedimen pada Formasi Tapak di Kedung Randu …..
51
15 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitus pada
sampel sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu …………………..
52
16 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitat pada sampel
sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu ……………………………
56
17 Diagram dinamika lingkungan pengendapan berdasar kelompok
fosil palinomorf pada sampel sedimen Formasi Tapak di Kedung
Randu ……………………………………………………………………...
60
18 Jumlah taksa flora dan nilai Indeks Diversitas Shannon dari taksa
flora yang ditemukan dalam lapisan sampel sedimen pada Formasi
Tapak di Kedung Randu …………………………………………………
63
19 Distribusi fosil diagnostik Dacrycarpidites australiensis/Podocarpus
imbricatus dan Stenochlaeniidites papuanus dalam lapisan sedimen
Formasi Tapak di Kedung Randu ......................................................
65
20 Lokasi penelitian di Gunung Tugel .....................................................
66
21 Litologi lokasi penelitian Formasi Tapak di lokasi Gunung Tugel …...
67
22 Persentase jumlah kelompok palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ……………………………………….
68
23 Diagram persentase kehadiran fosil polen dan spora berdasar tipe
apertura dalam sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel ………….
70
24
Jumlah taksa flora penghasil polen dan spora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ……………………………………….
72
Jumlah taksa flora AP, NAP dan Pteridophyta yang ditemukan pada
lapisan sampel sedimen pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ….
72
26 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitus pada
sampel sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel …………………...
74
27 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitat pada sampel
sedimen Formasi Tapak di Gunung Tugel …………………………….
78
28 Diagram dinamika lingkungan pengendapan berdasar kelompok
fosil palinomorf pada sampel sedimen Formasi Tapak di Gunung
Tugel …………………………………………………………………........
82
29 Jumlah taksa flora dan nilai Indeks Diversitas Shannon dari taksa
flora yang ditemukan dalam lapisan sampel sedimen pada Formasi
Tapak di Gunung Tugel ………………………………………………….
86
30 Distribusi fosil diagnostik Dacrycarpidites australiensis/Podocarpus
imbricatus dan Stenochlaeniidites papuanus dalam lapisan sedimen
Formasi Tapak di Gunung Tugel .......................................................
87
31 Lokasi penelitian di Bunkanel .............................................................
89
32 Litologi lokasi penelitian Formasi Tapak di lokasi Bunkanel …………
90
25
33
Persentase jumlah kelompok palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel ……………………………………………..
91
34 Diagram persentase kehadiran fosil polen dan spora berdasar tipe
apertura dalam sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ……................
93
35 Jumlah taksa flora penghasil polen dan spora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel.……………………………………………..
94
36 Jumlah taksa flora AP, NAP dan Pteridophyta yang ditemukan pada
lapisan sampel sedimen pada Formasi Tapak di Bunkanel …………
95
37 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitus pada
sampel sedimen Formasi Tapak di Bunkanel .....................……........
97
38 Diagram dinamika vegetasi berdasar kelompok habitat pada sampel
sedimen Formasi Tapak di Bunkanel …………………………………..
101
39 Diagram dinamika lingkungan pengendapan berdasar kelompok
fosil palinomorf pada sampel sedimen Formasi Tapak di Bunkanel
106
40
Jumlah taksa flora dan nilai Indeks Diversitas Shannon dari taksa
flora yang ditemukan dalam lapisan sampel sedimen pada Formasi
Tapak di Bunkanel ………………………………………………………..
110
41 Distribusi jumlah fosil diagnostik Dacrycarpidites australiensis/
Podocarpus imbricatus dan Stenochlaeniidites papuanus dalam
lapisan sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ....................................
111
42 Diagram distribusi taksa paleoflora yang ditemukan di 3 lokasi
penelitian pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas ....................
118
43 Jumlah fosil tipe polen-spora yang ditemukan di 3 lokasi penelitian
pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas …………………………..
119
44 Jumlah taksa paleoflora berdasar kelompok habitus AP dan NAP
serta kelompok Pteridophyta di 3 lokasi penelitian pada Formasi
Tapak Cekungan Banyumas ……………………………......................
119
45 Rerata persentase kehadiran taksa paleoflora berdasar kelompok
habitus AP dan NAP serta kelompok Pteridophyta pada di 3 lokasi
penelitian pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas ………………
120
46
47
48
49
50
51
Rerata persentase kehadiran taksa paleoflora berdasar kelompok
habitat di 3 lokasi penelitian pada Formasi Tapak Cekungan
Banyumas ……………………………………………….........................
122
Kurva dinamika iklim pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas di
Kedung Randu dan Gunung Tugel berdasar proporsi kehadiran AP
dan NAP serta kelompok Pteridophyta ………………………………...
125
Kurva dinamika iklim pada Formasi Tapak Cekungan Banyumas di
Bunkanel berdasar proporsi kehadiran AP
dan NAP serta
kelompok Pteridophyta …………………………………………………..
126
Peta distribusi Stenochlaena milnei atau S. cumingii serta
penemuan fosil polen Stenochlaeniidites papuanus
di Asia
Tenggara (Morley 1998) ....................................................................
131
Stratigrafi penyebaran Stenochlaeniidites papuanus di Asia
Tenggara (Morley 1998) …………………………………………………
131
Distribusi
kehadiran
fosil
diagnostik
Dacrycarpidites
australiensis/Podocarpus
imbricatus
dan
Stenochlaeniidites
papuanus pada sedimen Formasi Tapak di Kedung Randu dan
Gunung Tugel …………………………………………………………….
134
52
53
Distribusi
kehadiran
fosil
diagnostik
Dacrycarpidites
australiensis/Podocarpus
imbricatus
dan
Stenochlaeniidites
papuanus pada sedimen Formasi Tapak di Bunkanel ……………….
135
Diagram potensi pengembangan penelitian paleoekologi .................
138
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Macam-macam tipe polen dan spora tetrad …………………………...
151
2
Skema susunan dinding polen …………………………………………..
151
3
Morfologi eksin dinding polen ……………………………………..........
152
4
Nilai indeks perbandingan diameter polar dan ekuatorial (P/E) polen
dan spora ………………………………………………………………….
152
5
Tipe-tipe apertura polen dan ciri-cirinya ………………………………..
152
6
Tipe ornamentasi eksin polen dan ciri-cirinya …………………………
153
7
Ornamentasi pada lapisan eksin ………………………………………..
153
8
Variasi morfologi, bentuk dan letak apertura pada polen dan spora
154
9
Zonasi dalam biostratigrafi …………………………………..................
155
10 Total jumlah dan persentase taksa palinomorf yang ditemukan di
Formasi Tapak di Kedung Randu .......................................................
156
11 Fosil polen dan spora yang ditemukan di 3 lokasi penelitian (Kedung
Randu/KR, Gunung Tugel/GT dan Bunkanel/ BUN) Banyumas serta
afinitas botani dan habitus ..................................................................
159
12 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitus
Arboreal, Non Arboreal Pollen serta Pteridophyta yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Kedung Randu ..............................................
161
13 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitat yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Kedung Randu ............................
162
14 Persentase seluruh fosil palinomorf (marin dan non marin/terestrial)
yang ditemukan pada Formasi Tapak di Kedung Randu ...................
163
15 Indeks Diversitas Shannon taksa paleoflora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Kedung Randu .......................................................
164
16 Matrik Indeks Similaritas Sorensen taksa paleoflora yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Kedung Randu ..............................................
164
17 Total jumlah dan persentase seluruh palinomorf yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ...............................................
165
18 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitus
Arboreal, Non Arboreal Pollen serta Pteridophyta yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ...............................................
167
19 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitat yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Gunung Tugel .............................
168
20 Persentase fosil palinomorf (marin dan non marin/terestrial) yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Gunung Tugel .............................
169
21 Indeks Diversitas Shannon taksa paleoflora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Gunung Tugel ........................................................
170
22 Matrik Indeks Similaritas Sorensen taksa paleoflora yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Gunung Tugel ...............................................
170
23 Total jumlah dan persentase seluruh palinomorf yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Bunkanel .......................................................
171
24 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitus
Arboreal, Non Arboreal Pollen serta Pteridophyta yang ditemukan
pada Formasi Tapak di Bunkanel .......................................................
173
25 Persentase fosil polen dan spora menurut kelompok habitat yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Bunkanel .....................................
177
26 Persentase fosil palinomorf (marin dan non marin/terestrial) yang
ditemukan pada Formasi Tapak di Bunkanel .....................................
181
27 Indeks Diversitas Shannon taksa flora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel ................................................................
184
28 Matrik Indeks Similaritas Sorensen taksa flora yang ditemukan pada
Formasi Tapak di Bunkanel ................................................................
185
29 Gambar dan deskripsi beberapa palinomorf yang ditemukan pada
Formasi Tapak Cekungan Banyumas …………………………………
189
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hubungan antara vegetasi dan lingkungan atau habitatnya adalah sangat
erat dan merupakan sistem ekologi yang berkesinambungan. Perubahan pada
suatu habitat secara alami maupun non alami menyebabkan perubahan pola
vegetasi pada lingkungan tersebut. Dinamika ini berjalan baik secara global,
regional maupun lokal seiring berjalannya waktu dari masa lampau sampai
sekarang. Pada kondisi sekarang, perubahan vegetasi suatu habitat dapat
dirunut melalui pola penyebaran, kemelimpahan, diversitas dan nilai penting
berdasar keberadaan flora atau tumbuhan penyusun pada habitat tersebut.
Perubahan habitat atau lingkungan, misalnya iklim diketahui dari pengamatan
dan pengukuran parameter iklim pada saat ini seperti suhu, kelembaban udara
serta curah hujan. Namun bagaimana mengetahui dinamika vegetasi dan
lingkungan pada masa lampau yang terjadi puluhan, ribuan bahkan jutaan tahun
yang lalu menjadi suatu kajian menarik untuk diteliti. Beberapa pendekatan
digunakan untuk memprediksi flora dan vegetasi serta lingkungan termasuk iklim
masa lampau yaitu menggunakan fosil tumbuhan maupun bagian tumbuhan
seperti polen atau serbuk sari dan spora, yang tersimpan dan terawetkan di
dalam lapisan batuan sedimen. Fosil polen dan spora tumbuhan menyimpan
informasi penting dan berharga mengenai proses dan kondisi yang terjadi terkait
dengan flora, vegetasi, lingkungan serta iklim pada waktu proses sedimentasi
terjadi pada masa lampau. Kajian ini memberi gambaran tentang dinamika floravegetasi dan lingkungan pada masa lampau yang berguna untuk merekonstruksi
kondisi masa lampau dan memprediksi kondisi dimasa akan datang melalui pola
perubahan maupun dinamika yang terjadi dari masa lalu, sekarang dan akan
datang.
Polen dan spora berasal dari flora yang tumbuh dan membentuk vegetasi
pada suatu habitat atau lingkungan tertentu sehingga dapat digunakan untuk
merekonstruksi flora dan vegetasi di sekelilingnya. Bukti palinologi merupakan
representasi flora yang menggambarkan bagaimana pola vegetasi beserta
kondisi lingkungan habitatnya. Morley (1990) dan Flenley (1979) menyatakan
bahwa dengan diketahuinya tipe polen dan spora maka dapat dirunut dan
diketahui takson flora penghasilnya. Rekonstruksi flora terutama flora yang telah
2
punah adalah untuk mengetahui sejarah perkembangan flora, dan penggunaan
bukti palinologi berupa fosil polen dan spora yang didapatkan di dalam batuan
sedimen merupakan cara yang tepat. Fokus utama penelitian ini adalah
mengungkapkan informasi ekologi terutama flora dan vegetasi serta lingkungan
pengendapan berdasar fosil polen dan spora yang terdapat dalam batuan
sedimen dari Formasi Tapak di Cekungan Banyumas. Formasi Tapak merupakan
suatu formasi batuan sedimen yang terbentuk atau terendapkan pada Kala
Pliosen (van Bemmelen 1970; Djuri et al. 1996).
Pliosen adalah suatu kala dalam skala waktu geologi yang berlangsung
5.332 hingga 1.806 juta tahun yang lalu. Pliosen berlangsung setelah Miosen
dan diikuti oleh Plistosen. Beberapa kejadian penting pada kala ini antara lain
dinamika iklim dari lebih hangat pada Pliosen Awal dan menjadi lebih dingin pada
Pliosen Akhir (Shin 1998; Ravelo et al. 2006). Banyak mamalia dan moluska
yang saat ini ada mulai muncul pada kala Pliosen. Homo habilis muncul yang
oleh sebagian ahli diduga merupakan nenek moyang Homo ergaster, kemudian
menurunkan spesies lain yang memiliki bentuk tubuh seperti manusia yaitu
Homo erectus (Anonim 2008). Penelitian Shin (1998) menggunakan nanofosil
Florisphaera profunda menunjukkan bahwa iklim pada awal Pliosen lebih hangat,
dan menjadi lebih dingin pada akhir Pliosen. Berdasar analisis oksigen isotop
dari cangkang mikrofosil calcareous, Ravelo dan Wara (2004) juga menegaskan
bahwa awal Pliosen (4.5-3 juta tahun lalu) terjadi periode lebih hangat dan
menjadi lebih dingin ditandai dengan periode glasiasi pada akhir Pliosen menuju
Plistosen (3-1.8 juta tahun lalu). Jiang et al. (2005) menyatakan bahwa pada
pertengahan Pliosen (3 juta tahun lalu) iklim lebih hangat dan basah dengan
kenaikan suhu sekitar 2.60 ºC dan presipitasi 4% lebih tinggi daripada kondisi
sekarang. Prediksi IPCC (2007), Dowsett (2007) dan Robinson et al. (2008)
menyatakan bahwa kondisi Pliosen terutama pada pertengahan Pliosen (3.3-3.0
juta tahun yang lalu) dapat dikatakan analog dengan kondisi saat ini karena
mempunyai kemiripan dalam beberapa aspek diantaranya konfigurasi geologis
daratan-lautan maupun posisi benua, pola sirkulasi lautan maupun flora dan
fauna mempunyai banyak kesamaan. Pola iklim selama pertengahan Pliosen
bumi mengalami pemanasan secara global yang diprediksikan sama dengan
kenaikan suhu global pada akhir abad ini yaitu 2-3 ºC serta konsentrasi CO2
yang mirip dan muka air laut meningkat sekitar 25 meter diatas muka air laut
sekarang. Perbedaan pada pertengahan Pliosen adalah kenaikan suhu di daerah
3
lintang tinggi bagian utara (70 ºLU) mencapai 10-20 ºC daripada sekarang,
namun pada daerah tropis suhu relatif sama dengan masa sekarang.
Pada Kala Pliosen sampai Plistosen Indonesia terbagi menjadi dua daratan
yaitu Paparan Sunda dan Paparan Sahul. Paparan Sunda terdiri atas Jawa,
Kalimantan,
Sumatra
yang
menjadi
satu
dengan
benua
Asia
melalui
Semenanjung Asia Tenggara. Paparan Sahul terdiri atas Irian dan pulau-pulau
kecil sekitarnya. Kedua paparan ini dipisahkan oleh laut dalam sehingga
mengakibatkan terjadi perbedaan flora dan fauna diantara kedua paparan tadi.
Perubahan iklim dan lingkungan yang terjadi selama periode waktu geologi ini
sangat mempengaruhi kehidupan yang ada pada waktu itu termasuk flora.
Perubahan bentang alam vegetasi terjadi bersama dengan perubahan iklim,
dalam hal ini fosil polen dan spora sangat berperan dalam penelusuran kembali
perubahan tersebut (Rahardjo 1993; Hall 2009).
Ricklefs (1990) memberi gambaran bahwa selama Pliosen iklim di Jawa
lebih sejuk dan kering dengan savana tersebar serta hutan bakau banyak
terdapat di bagian tengah pulau termasuk daerah Jawa Tengah. Fosil polen dan
spora digunakan Lelono et al. (2001) untuk merekontruksi iklim pada kala Miosen
Akhir-Pliosen di Pulau Jawa, yang mengindikasikan terjadi perubahan iklim,
antara iklim basah (wet) dan iklim kering (dry). Analisis fosil polen yang terdapat
pada sedimen dari daerah Sangiran, mengindikasikan pada awal Pliosen pernah
terdapat hutan bakau atau mangrove di daerah ini (Semah 1982). Penelitian
Semah (1984) menggunakan fosil polen dari inti bor berumur Pliosen dari
Sambungmacan Jawa Tengah menunjukkan tempat tersebut dipengaruhi
aktivitas gunung berapi dan terjadi rekolonisasi tanah berkaitan dengan hutan
tropis basah dataran rendah. Raharjo et al. (1994) berdasar fosil polen dan spora
diagnostik menjelaskan bahwa Pliosen Awal di Jawa dicirikan dengan zona
Stenochlaeniidites
papuanus
dan
awal
kemunculan
Dacrycarpidites
australiensis/Podocarpus imbricatus namun keduanya tidak berasosiasi serta
kepunahan Florschuetzia trilobata. Pada Pliosen Akhir ditandai adanya asosiasi
Dacrycarpidites australiensis/Podocarpus imbricatus dan Stenochlaeniidites
papuanus. Morley (1991) menyatakan bahwa kepunahan Stenochlaeniidites
papuanus di Asia Tenggara diperkirakan pada Kala Plio-Plistosen atau Plistosen
Awal.
Dinamika vegetasi serta perubahan lingkungan Kala Pliosen pada kawasan
unik seperti cekungan di Jawa Tengah berdasar fosil polen dan spora belum
4
banyak diungkapkan. Cekungan adalah lokasi yang representatif untuk
mengungkap sejarah dan dinamika vegetasi maupun lingkungan karena
merupakan zona deposit sedimen dari daerah disekitarnya sehingga seiring
waktu menyimpan rekam fenomena yang terjadi selama proses sedimentasi
terjadi. Cekungan tersebut antara lain adalah Cekungan Banyumas yang
terdapat di Jawa Tengah bagian selatan. Letak cekungan terutama di daerah
Banyumas dan sekitarnya sehingga disebut Cekungan Banyumas yang terdiri
dari beberapa sub cekungan. Cekungan Banyumas termasuk kawasan dinamis
yang mempunyai beberapa formasi batuan dengan umur geologi waktu
pengendapan beragam sehingga memberi gambaran ekologi berupa fluktuasi
lingkungan maupun vegetasi berbagai periode waktu dari masa lampau hingga
sekarang.
Salah satu formasi batuan pada Cekungan Banyumas yang menarik untuk
diteliti adalah Formasi Tapak. Penyusun formasi ini berupa batupasir kasar
berwarna kehijauan dan konglomerat serta dijumpai breksi andesit. Bagian atas
terdiri atas batupasir karbonatan dan napal berwarna hijau yang mengandung
pecahan moluska. Formasi ini memiliki ketebalan 500 m dan diendapkan pada
lingkungan transisi sampai laut (Djuri et al. 1996). Apabila Pliosen dibagi menjadi
tiga bagian, Formasi Tapak diasumsikan masuk pada Pliosen Tengah, sedang
jika dibagi menjadi dua sesuai skala waktu geologi maka Formasi Tapak masuk
ke dalam bagian Pliosen Awal (van Bemmelen 1970; Djuri et al. 1996).
Sejauh ini informasi penting dan berharga yang terkait paleoflora, vegetasi
dan lingkungan Formasi Tapak di Cekungan Banyumas berdasar fosil polen dan
spora tumbuhan sejauh ini belum diungkapkan sehingga sangat perlu dilakukan
penelitian. Selain memberi gambaran kondisi paleoflora dan vegetasi serta
lingkungan Kala Pliosen di daerah ini, penelitian yang dilakukan diharapkan
dapat melengkapi serta memperkaya informasi paleoflora, vegetasi dan
lingkungan Kala Pliosen di Pulau Jawa serta Indonesia yang memang sangat
kurang seperti disampaikan Germerrad et al. (1968) dan Morley (1990).
Formasi Tapak yang diteliti meliputi singkapan di Kedung Randu dan
Gunung Tugel daerah Patikraja, Banyumas dan Bunkanel daerah Bobotsari,
Purbalingga seperti terdapat dalam Peta Lembar Purwokerto dan Tegal (Djuri et
al. 1996), dan termasuk salah satu sub cekungan di Banyumas pada Zona Pusat
Depresi Jawa Tengah. Suyanto et al. (1994) dan Cipi et al. (2009) menyebut
daerah cekungan yang membentang dari Patikraja Banyumas sampai dengan
5
Bobotsari Purbalingga dengan nama Rendahan Bobotsari (Bobotsari Low).
Daerah Patikraja pada Kala Pliosen merupakan suatu cekungan dan pada
Kuarter daerah ini kemudian terangkat serta tersingkap. Wibowo (2009) yang
melakukan penelitian pada singkapan Formasi Tapak di Kedung Randu dan
Gunung Tugel, Patikraja Banyumas menyatakan bahwa berdasar ciri litologi dan
posisi stratigrafi satuan batupasir mengandung claystone di Kedung Randu
sebanding dengan Formasi Bantardawa-Talanggudang yang berumur Pliosen
Tengah-Akhir, sedang satuan batupasir kasar bagian atas di Gunung Tugel
ekuivalen dengan Formasi Kaliglagah dan berumur Plistosen. Berdasar uraian ini
diduga bahwa Formasi Tapak di daerah ini terbentuk selama Kala PliosenPlistosen (Plio-Plistosen).
Perumusan Masalah
Perubahan iklim baik secara lokal, regional maupun global mengakibatkan
perubahan lingkungan atau habitat yang akan mempengaruhi vegetasi pada
suatu habitat tertentu, dan perubahan ini dapat diungkap melalui pendekatan
palinologi. Analisis fosil polen dan spora yang terendapkan dalam suatu sedimen
dapat mengungkapkan latar belakang perubahan flora dan vegetasi pada
periode waktu tertentu. Perubahan tersebut berkorelasi dengan perubahan
lingkungan baik lokal, regional maupun global. Analisis fosil polen dan spora
secara vertikal terhadap urutan lapisan sedimen merupakan cara untuk
menelusuri sejarah flora dan vegetasi dan perubahan lingkungan yang terjadi
selama proses sedimentasi berlangsung.
Formasi Tapak Cekungan Banyumas di Kedung Randu Gunung Tugel dan
Bunkanel diendapkan pada lingkungan peralihan sampai laut, sehingga
permasalahan yang diungkap dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana Formasi Tapak di lokasi penelitian berdasar bukti fosil polen
dan sporanya?
2. Bagaimana dinamika paleoflora serta vegetasi khususnya antara vegetasi
darat dan peralihan (transisi) yang terjadi dan terekam pada batuan
sedimen Formasi Tapak berdasar bukti fosil polen dan sporanya?
3. Bagaimana dinamika lingkungan yang terjadi dan terekam pada batuan
sedimen Formasi Tapak berdasar bukti fosil polen dan sporanya?
6
Beberapa asumsi-asumsi dasar digunakan dalam penelitian ini diantaranya:
1. Bukti palinologi dapat digunakan untuk mengidentifikasi flora dan vegetasi
yang ada sekarang maupun yang telah menjadi fosil.
2. Setiap flora penyusun vegetasi mempunyai potensi dan probabilitas yang
relatif sama dalam menghasilkan polen dan spora yang terawetkan dalam
sedimen, sehingga fosil polen dan spora ditemukan merupakan
representasi dari flora, vegetasi, habitat dan lingkungan sekitarnya.
3. Kajian palinologi memberikan gambaran flora dan vegetasi pada periode
waktu tertentu, sehingga data palinologi dapat digunakan untuk
menginterpretasikan
masalah
yang
terkait
dengan
paleovegetasi,
paleoekologi dan paleoklimat pada periode waktu tertentu.
Tujuan Penelitian
Tujuan
dari
penelitian
disertasi
yang
dilakukan
ini
adalah
untuk
merekonstruksi flora, vegetasi serta perubahan lingkungan pada Formasi Tapak
Cekungan Banyumas dan menganalisis manfaatnya dengan menggunakan bukti
palinologi berupa fosil polen dan spora, melalui:
1. Analisis paleoflora penyusun vegetasinya
2. Analisis dinamika vegetasinya
3. Analisis dinamika lingkungan termasuk iklim yang terjadi
Manfaat Penelitian
Penelitian ini dilakukan sebagai bentuk pengembangan pendekatan dan
penerapan ilmu pengetahuan. Kendala minimnya bukti dan data lingkungan alam
serta vegetasi masa lampau menyebabkan kesulitan untuk merekonstruksi
kondisi alam dan lingkungan suatu daerah pada masa lampau. Keberadaan bukti
dan data ini sangat penting selain untuk mengetahui sejarah bentang alam,
dapat menjadi acuan untuk melaksanakan rehabilitasi, perlindungan serta
pelestarian alam serta vegetasinya. Ketersediaan data masa lampau juga
berguna dalam memprediksi pola dinamika alam karena siklus alam saling terkait
dan berkesinambungan dari masa lampau, masa sekarang dan masa
mendatang. Interpretasi dalam pencarian cadangan hidrokarbon juga sangat
terbantu dengan ketersediaan data masa lampau seperti data fosil dan senyawa
hidrokarbon yang terbentuk dari sisa tumbuhan dan hewan pada masa lampau.
7
Koesoemadinata dan Martojoyo (1974); Suyanto dan Roskamil (1977) serta Cipi
et al. (2009) menyatakan bahwa daerah selatan Jawa Tengah termasuk
B