KARBON ORGANIK DI BAWAH PERMUKAAN TANAH PADA KAWASAN REHABILITASI HUTAN MANGROVE, TAMAN HUTAN RAYA NGURAH RAI, BALI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Ilmu Kelautan pada Fakultas Kelautan dan Perikanan
Oleh: I GST. AGUNG INDAH MAHASANI 1214511019
FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN UNIVERSITAS UDAYANA BADUNG 2016
iii
iv
v
ABSTRAK I Gst. Agung Indah Mahasani. 1214511019. Karbon Organik Di Bawah Permukaan Tanah Pada Kawasan Rehabilitasi Hutan Mangrove, Taman Hutan Raya Ngurah Rai, Bali. Dibimbing oleh I Wayan Gede Astawa Karang dan I Gede Hendrawan. Hutan mangrove merupakan ekosistem peralihan antara daratan dan lautan yang terjadi di sebagian besar sepanjang garis pantai tropis dan subtropis. Secara ekologis mangrove berfungsi sebagai penyerap dan penyimpan karbon, dengan sebagian besar dialokasikan di bawah permukaan tanah. Peningkatan CO2 atmosfer yang berkontribusi terhadap pemanasan global sangat mungkin dapat dikurangi melalui proses pemindahan/sekuestrasi karbon ke dalam tanah (soil carbon sequestration). Semakin banyak karbon disimpan dalam tanah sebagai karbon organik tanah dapat mengurangi jumlah karbon yang ada di atmosfer sehingga dapat mengurangi pemanasan global dan perubahan iklim. SOC (Soil Organic Carbon) terdistribusi kedalam lapisan tanah secara beragam dan stabilitasnya juga sangat beragam. Tujuan dari penelitian ini, yaitu : (1) Mengetahui simpanan karbon organik dibawah permukaan tanah di hutan mangrove rehabilitasi TAHURA Ngurah Rai, Bali dan (2) Mengetahui variasi secara vertikal simpanan karbon organik yang tersimpan dalam tanah di hutan mangrove rehabilitasi TAHURA Ngurah Rai, Bali. Metode yang digunakan dari penelitian ini adalah loss on ignition (LOI). Total simpanan kandungan karbon organik di dalam tanah kawasan rehabilitasi Taman Hutan Raya Ngurah Rai adalah 42,625,842.79 Mg C. Rata – rata simpanan karbon organik secara vertikal pada kawasan rehabilitasi mangrove Taman Hutan Raya Ngurah Rai berfluktuasi, pada lapisan permukaan (0-15 cm) nilai karbon organik sebesar 123.503 ± 37.281 Mg ha-1, pada lapisan kedua (15-30 cm) nilai karbon organik sebesar 120.313 ± 47.279 Mg ha-1, pada lapisan ketiga (30-50 cm) nilai karbon organik sebesar 131.684 ± 50.685 Mg ha-1, pada lapisan keempat (50-100 cm) nilai karbon organik sebesar 254.029 ± 60.502 Mg ha-1, dan pada lapisan terakhir (100-110 cm) nilai karbon organik sebesar 123.708 ± 40.027 Mg ha-1. Kata Kunci: Mangrove, Rehabilitasi, Karbon Organik, Variasi Vertikal, LOI
vi
ABSTRACT I Gst. Agung Indah Mahasani. 1214511019. Organic Carbon Under Ground In Mangrove Forest Rehabilitation Zone, Taman Hutan Raya Ngurah Rai, Bali. Under supervinon of I Wayan Gede Astawa Karang and I Gede Hendrawan. The mangrove forest is a transition of ecosystem between land and ocean that occurs in most part throughout the tropical and subtropical coastlines. Ecologically, mangroves serve as an absorbent and a carbon sink, with most allocated under the soil surface. The increase in atmospheric CO2 that contribute to global warming is very likely could be reduced through the process of removal / sequestration of carbon in the soil (soil carbon sequestration). The more carbon stored in the soil as soil organic carbon can reduce the amount of carbon in the atmosphere so as to reduce the effect of global warming and climate change. SOC (Soil Organic Carbon) distributed into the soil layers are varied and stability is also very diverse. The purpose of this study, namely: (1) Determine the deposits of organic carbon below the ground surface in mangrove rehabilitation TAHURA Ngurah Rai, Bali and (2) Knowing the variations vertically deposits of organic carbon stored in the soil in mangrove rehabilitation TAHURA Ngurah Rai, Bali , The method used on this research is the loss on ignition (LOI). Total deposits of the organic carbon content in soil rehabilitation Forest Park area of Ngurah Rai is 42,625,842.79 Mg C. Average organic carbon stored vertically in a mangrove rehabilitation area of Taman Hutan Raya Ngurah Rai fluctuates, the surface layer (0-15 cm) organic carbon value amounted 123.503 ± 37.281 Mg ha-1, the second layer (15-30 cm) organic carbon value of 120.313 ± 47.279 Mg ha-1, the third layer (30-50 cm) organic carbon value of 131.684 ± 50.685 Mg ha-1, the fourth layer (50-100 cm) organic carbon value of 254.029 ± 60.502 Mg ha-1, and the last layer (100 -110 cm) organic carbon value of 123.708 ± 40. 027 Mg ha-1. Key words: Mangrove, Rrehabilitation, Organic Carbon, Vertical Variasi, LOI
vii
RINGKASAN I Gst. Agung Indah Mahasani. 1214511019. Karbon Organik Di Bawah Permukaan Tanah Pada Kawasan Rehabilitasi Hutan Mangrove, Taman Hutan Raya Ngurah Rai, Bali. Dibimbing oleh I Wayan Gede Astawa Karang dan I Gede Hendrawan. Indonesia merupakan Negara kepulauan yang banyak memiliki potensi sumberdaya alam yang melimpah. Salah satu sumberdaya alam yang dimiliki indonesia adalah ekosistem mangrove. Ekosistem mangrove yang ada di Indonesia terbentang dari ujung barat hingga ujung timur Indonesia. Bali merupakan salah satu pulau yang memiliki potensi sumberdaya alam ekosistem mangrove tersebut. Ekosistem mangrove terbesar di Bali berada pada tiga kawasan yaitu Tanjung Benoa dan Pulau Serangan yang sering disebut Taman Hutan Raya Ngurah Rai Bali dengan luas 932 ha, kedua Taman Nasional Bali Barat (Menjangan) dengan luas sebesar 634 ha, dan yang terakhir adalah di Pulau Lembongan seluas 200 ha (Kitamura, 1997). Ekosistem hutan mangrove memiliki potensi yang besar sebagai penyerap dan penyimpan karbon. Penyerapan dan penyimpanan karbon pada ekosistem mangrove terdapat di atas permukaan tanah, di bawah permukaan tanah dan di dalam tanah itu sendiri. Perbedaan simpanan karbon dipengaruhi oleh jumlah pohon dan kerapatan pohon, jenis pohon, serta faktor lingkungan. Karbon yang diserap dan disimpan lebih banyak dialokasikan di dalam tanah. SOC (Soil Organic Carbon) terdistribusi kedalam lapisan tanah secara beragam dan stabilitasnya juga sangat beragam. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui simpanan karbon organik di bawah permukaan tanah hutan mangrove rehabilitasi Taman Hutan Raya Ngurah Rai, Bali dan mengetahui variasi secara vertikal simpanan karbon organik yang tersimpan dalam tanah di hutan mangrove rehabilitasi Taman Hutan Raya Ngurah Rai, Bali. Penelitian ini dilakukan di kawasan rehabilitasi Taman Hutan Raya Ngurah Rai Bali. Metode yang digunakan dari penelitian ini adalah loss on ignition (LOI). Data yang dikumpulkan meliputi jenis vegetasi mangrove dan tanah mangrove. Pengambilan data tanah mangrove dilakukan di 20 titik lokasi. Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh kawasan rehabilitasi Taman Hutan Raya Ngurah Rai Bali didominasi oleh jenis vegetasi mangrove Rhizophora mucronat. Jenis vegetasi mangrove lain yang dapat ditemukan di kawasan rehabilitasi mangrove Taman Hutan Raya Ngurah Rai Bali yaitu Rhizhophora apiculata, Bruguiera gymnorhiza, dan Sonneratia alba. Kawasan mangrove rehabilitasi Taman Hutan Raya Ngurah Rai memiliki kemampuan total menyimpan karbon organik di dalam tanah sebesar 42,625,842.79 Mg C. Sedangkan rata-rata simpanan karbon organik secara vertikal ke dalam tanah berfluktuasi, pada lapisan permukaan (0-15 cm) nilai karbon organik sebesar 123.503 ± 37.281 Mg ha-1, pada lapisan kedua (15-30 cm) nilai karbon organik sebesar 120.313 ± 47.279 Mg ha-1, pada lapisan ketiga (30-50 cm) nilai karbon organik sebesar 131.684 ± 50.685 Mg ha-1, pada lapisan keempat (50-100 cm) nilai karbon organik sebesar 254.029 ± 60.502 Mg ha-1, dan pada lapisan terakhir (>100 cm) nilai karbon organik sebesar 123.708 ± 40.027 Mg haviii
1
. Rata-rata kerapatan masa tanah pada setiap lapisan tidak jauh berbeda pada kedalaman 0-15 cm nilai bulk density sebesar 0.456 g/cm3, pada kedalaman 15-30 cm nilai sebesar 0.444 g/cm3, pada kedalaman 30-50 cm nilai sebesar 0.484 g/cm3, pada kedalaman 50-100 cm dengan nilai sebesar 0.453 g/cm3 dan pada kedalaman (100-110 cm) nilai rata – rata balk density adalah sebesar 0.456 g/cm3.
ix
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Karbon Organik Di Bawah Permukaan Tanah Pada Kawasan Rehabilitasi Hutan Mangrove, Taman Hutan Raya Ngurah Rai, Bali”. Dalam penelitian ini dikemukakan hasil
analisis
kandungan karbon organik
secara
vertikal
perkedalaman. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi baghan informasi dalam upaya rehabilitasi dan pengelolaan ekosistem mangrove agar terciptanya kelestarian hidup serta dapat berguna bagi beberapa pihak yang membutuhkan informasi yang ada di dalam skripsi ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam penulisan skripsi ini. Penulis mengharapkan adanya kritik dan saran, sehingga penulis dapat mengetahui kekurangan ataupun kelebihan yang penulis miliki dan semoga dapat membangun kearah yang lebih baik demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Akhirnya, penulis dengan kerendahan hati berharap semoga skripsi ini dapat diterima dan bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Juli 2016
Penulis
x
UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini. Terselesainya penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang mendukung. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ir. I Wayan Arthana, MS selaku dekan Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana. 2. Bapak I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si., M.Si., Ph.D. selaku pembimbing pertama dan Bapak I Gede Hendrawan, S.Si., M.Si., Ph.D selaku pembimbing ke dua dalam penyelesaian skripsi yang telah memberikan arahan, bimbingan dan motivasi serta bantuan dalam konsultasi dengan penuh dedikasi dan kesabaran. 3. Bapak Ir. I Gusti Ngurah Putra Dirgayusa, MT selaku penguji pertama dan Bapak selaku penguji ke dua Dwi Budi Wiyanto, S. Kel., M.P yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan dan koreksi sehingga skripsi ini dapat terwujud. 4. Dosen-dosen dan staf pengajar Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan yang telah membagikan pengetahuan, petunjuk, motivasi, pengalaman, dan kemudahan dalam mengurus administrasi selama di kampus. 5. Mbak Nuryani Widagti, S.Si, M.Si yang telah memberi bimbingan, dukungan moral dan bantuan dalam menganalisis data dalam penelitian ini. 6. Bu Nur Hayati yang telah membantu dalam memberikan informasi dan masukan dalam penelitian ini. 7. Kedua orang tua penulis I Gusti Ketut Adnyana dan A. A. Ayu Putri Ardini, Adik penulis I Gusti Agung Penny Mahadewi dan I Gusti Ketut xi
Agung Mahajaya yang senantiasa memberi doa, nasehat, dukungan dan bantuan, baik moral maupun materiil. 8. Sahabat-sahabat setia penulis yang selalu siap membantu, mendengarkan serta menegarkan hati penulis dalam menghadapi segala kesulitan dan rintangan (Anyelir Foundation: Dhanan, Padma, Pipit, Gung Nanda, dan Yoga). 9. Teman-teman seperjuangan IK 12 (Aditya, Rizki, Arifin, Gung Gita, Dewi, Tatak, Lanang, Bayu, Surya, Jaya, Ade, Eva, Anes, Dhanan, Erik, Tiara, Andreas, Pipit, Sabil, Herlambang, Pita, Padma, Satya, Yoga, Riri, Dewa Krisna, Gung Nanda, Gus Indra, Ecik, Adi, Gek Mirah, dan Ekayana) yang selalu bersemangant membantu dan selalu berkerjasama dalam menyelesaikan semua rintangan dan yang selalu tidak pernah lelah dalam menghadapi tantangan. 10. Seluruh Mahasiswa Program Studi Ilmu Kelautan Fakultas Kelautan dan Perikanan Universitas Udayana, terima kasih atas segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan pada proses penyusunan skripsi ini. 11. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih atas bantuannya pada penulis. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bukit Jimbaran, Juli 2016
Penulis
xii
RIWAYAT HIDUP
I Gst. Agung Indah Mahasani lahir di Denpasar pada hari Sabtu tanggal 19 bulan November tahun 1994. Penulis anak pertama dari pasangan I Gusti Ketut Adnyana dan Anak Agung Ayu Puri Ardini. Penulis mengawali pendidikan formal di SDN 26 Dangin Puri (2000-2006), SMP Negeri 11 Denpasar (2006-2009), SMA Negeri 7 Denpasar (2009-2012). Pada tahun 2012 penulis lulus seleksi masuk Universitas Udayana (Unud) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN Tulis). Penulis memilih Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Kelautan dan Perikanan. Penulis sekarang bertempat tinggal di Jalan Letda Suji No. 6 Denpasar. Selama masa studi penulis aktif pada berbagai organisasi diantaranya menjadi penurus Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Kelautan dan Perikanan selaku Bendahara II pada tahun 2012-2013 dan Sekertaris I BEM Fakultas Kelautan dan Perikanan pada tahun 2013-2014. Selain itu penulis juga pernah menjadi asisten mata kuliah Ekologi laut Tropis dan Biologi Laut. Penulis juga telah mengikuti rangkaian Kuliah Kerja Nyata (KKN) periode XI Tahun 2015 di Desa Kebonpadangan, Kecamatan Pupuan, Kabupaten Tabanan dan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Balai Penelitian dan Observasi Laut pada bulan Juni 2015.
xiii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
ii
HALAMAN BERITA ACARA ...................................................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ......................................... iv PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ......................................................................
v
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. vi HALAMAN ABSTRACT ............................................................................... vii RINGKASAN .................................................................................................. viii KATA PENGANTAR .....................................................................................
x
UCAPAN TERIMAKASH ............................................................................. xi RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... xiii DAFTAR ISI .................................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xviii I. PENDAHULUAN .......................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 1.3 Tujuan .................................................................................................... 1.4 Manfaat .................................................................................................. 1.5 Batasan Penelitian ..................................................................................
1 3 4 4 4
II. TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................................
5
2.1 Ekosistem Hutan Mangrove ................................................................... 5 2.2 Fungsi dan Manfaat Hutan Mangrove .................................................... 7 2.3 Siklus Karbon di Hutan Mangrove ........................................................ 9 2.4 Karbon Organik ...................................................................................... 12 2.5 Karakteristik Taman Hutan Raya Ngurah Rai Bali ................................ 14 III. METODE PENELITIAN ......................................................................... 16 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 3.2 Alat dan Bahan ........................................................................................ 3.3 Prosedur Penelitian ................................................................................ 3.3.1 Prosedur Pengambilan Sampel ...................................................... 3.3.2 Prosedur Analisis Sampel di Laboratorium ...................................
16 17 18 18 19 xiv
3.4 Analisis Data .......................................................................................... 3.4.1 Analisis Karbon Organik ............................................................. 3.4.2 Analisis Distribusi Spasial ........................................................... 3.5 Kerangka Berfikir Penelitian ..................................................................
20 20 21 21
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 24 4.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian ...................................................... 4.2 Analisis Vegetasi Mangrove .................................................................. 4.3 Bulk Density .......................................................................................... 4.4 Soil Organic Carbon Density ................................................................. 4.5 Soil Organic Carbon ...............................................................................
24 24 28 33 36
V. KESIMPULAN ............................................................................................ 46 5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 46 5.2 Saran ....................................................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 47 LAMPIRAN ...................................................................................................... 52
xv
DAFTAR GAMBAR Gambar
Halaman
1. Penyebaran Mangrove di Indonesia ..............................................
6
2. Kolam Karbon di Ekosistem Mangrove ........................................
11
3. Mekanisme Karbon Bergerak Keluar dan Masuk Dari Lahan Pasang dan Surut ...........................................................................
12
4. Peta Lokasi Penelitian ...................................................................
17
5. Kerangka Berfikir Penelitian .........................................................
23
6. Kondisi Kawasan mangrove rehabilitasi .......................................
27
7. Kondisi Kawasan mangrove rehabilitasi .......................................
28
8. Grafik rata-rata bulk density perkedalaman ..................................
32
9. Grafik rata-rata bulk density per titik ............................................
32
10. Grafik rata-rata SOC density perkedalaman .................................
35
11. Grafik rata-rata SOC density per titik ............................................
35
12. Grafik rata-rata soil organic carbon perkedalaman .......................
38
13. Peta distribusi lapisan kedalaman 0-15 SOC ................................
39
14. Peta distribusi lapisan kedalaman 15-30 SOC ..............................
40
15. Peta distribusi lapisan kedalaman 30-50 SOC ..............................
41
16. Peta distribusi lapisan kedalaman 50-100 SOC ............................
42
17. Peta distribusi lapisan kedalaman 100-110 SOC ..........................
43
18. Peta distribusi rata-rata terhadap kedalaman SOC ........................
44
xvi
DAFTAR TABEL Tabel
Halaman
1. Titik Koordinat Penelitian ................................................................
16
2. Alat dan Bahan Penelitian ................................................................
17
3. Sebaran Hutan Mangrove di Kawasan Rehabilitasi .........................
26
4. Konsentrasi bulk density (g/cm3) pada setiap titik ...........................
30
5. Konsentrasi SOC density (g cm-3) pada setiap titik .........................
34
xvii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Data soil organic carbon (Mg ha-1) pada setiap titik ....................
Halaman 53
2. Data rata-rata hasil perhitungan bulk density, carbon density dan soil organic carbon perkedalaman .................................................
54
3. Dokumentasi alat dan bahan penelitian .........................................
55
4. Dokumentasi proses pengambilan sampel ....................................
56
5. Dokumentasi proses analisis sampel .............................................
57
xviii
