KONDISI AKTUAL DANAU TOBA: PEMANTAUAN REAL TIME TINGGI PERMUKAAN AIR DAN KAJIAN SUSTAINABILITI DANAU TOBA

DOKUMEN ACARA TEMPAT WAKTU

YAYASAN PENCINTA DANAU TOBA Seminar dan Pameran “Save Lake Toba” Gedung Aula Fakultas Kedokteran UKI 17 Maret 2015

KONDISI AKTUAL DANAU TOBA: PEMANTAUAN REAL TIME TINGGI PERMUKAAN AIR DAN KAJIAN SUSTAINABILITI DANAU TOBA

Parluhutan Manurung*, Jonson Lumban Gaol**, Farida Katarina*** dan David Ketaren***

email: [email protected]

ABSTRAK Pemantauan variasi tinggi permukaan air Danau Toba merupakan data penting untuk kajian berbagai faktor terkait kualitas lingkungan kawasan danau dan pengelolaan berkelanjutan inflow dan outflow air Danau Toba ini. Sebagai bentuk formasi geologi kaldera, sumber air Danau Toba berasal dari sekitar 123 sungai relatif kecil dan pendek yang mengalir dari sumber air di sekitar perbukitan yang kelerengannya menghadap ke arah danau. Satu-satunya outflow dari danau kaldera ini adalah Sungai Asahan yang bermuara di Porsea dan menjadi sumber Pembangkit Tenaga Listrik Air (PLTA) Asahan. Pemantauan tinggi permukaan Danau Toba selama ini dilakukan oleh PLTA Asahan masih bersifat manual di satu lokasi yaitu Janji Matogu Porsea. Tentu pemantauan real time menjadi penting untuk kajian fluktuasi dari tinggi permukaan ini dari waktu ke waktu pada periode panjang. Stasiun Balige yang beroperasi sejak September 2014 merupakan sistem pemantauan tinggi air pertama di Danau Toba yang dapat diakses oleh publik dengan menggunakan perangkat komputer maupun telepon genggam asalkan terhubung dengan internet. Stasiun pemantauan diperlengkapi dengan sistem sensor dari hasil inovasi teknologi kemandirian bangsa. Keberadaan informasi tinggi permukaan air ini diharapkan merupakan satu langkah penting untuk upaya pelestarian Danau Toba sebagai bagian dari jaringan geopark dunia dan salah satu tujuan wisata air tawar yang utama di Indonesia. Kata kunci: Danau Toba, geopark, GPRS, pemantauan, real time, terpadu, tinggi permukaan air, web

1. GEOPARK DAN PERAIRAN DANAU TOBA Danau Toba sebagai salah satu geopark dunia adalah bukan hanya sebagai kawasan rekreasi air yang menarik dan penuh dengan pemandangan indah dari penorama disekitarnya tetapi juga kandungan air yang ada di dalamnya mengandung bio-diversity, sumber air bagi kehidupan disekitarnya dan sumber energi pembangkit listrik di kawasan ini. Danau Toba perlu dilestarikan volume airnya dan terutama menghindari fluktuasi tinggi permukaan danau dari perubahan ekstrim sebab fluktuasi ekstrim seperti banjir dan kekeringan akan mengancam kehidupan biota didalamnya dan mengganggu kehidupan aktivitas sosial dan ekonomi penduduk dan industri di sekitarnya. Variasi tinggi permukaan air Danau Toba ini terkait dengan akumulasi berbagai faktor seperti pengaruh kualitas lingkungan disekitarnya, perubahan cuaca, dan aktivitas antropogenik penduduk dan industri. Tinggi permukan air Danau Toba sangat sensitif terhadap cuaca meso-scale yang menjadi sumber air hujan dan kondisi hutan di sekitar punggungan perbukitan dan pegunungan yang menjadi catchment area dan regulator aliran air ke Danau Toba. Sebagai kaldera dari letusan Gunung Api Toba secara morfologi memang tidak terdapat pembentukan sungai besar sebagai sumber inflow ke Danau Toba *Badan Informasi Geospasial (BIG), Jl Raya Jakarta Bogor Km 46, Cibinong. ** Institut Pertanian Bogor (IPB), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Bogor *** PT LUWES INOVASI MANDIRI, Depok Jawa Barat.

ini, kecuali pengalihan sebagian debit Sungai Renun ke Danau untuk PLTA Lae Renun di Paropo Silalahi. Tinggi permukaan air Danau Toba yang terjaga pada level yang pas supaya tidak meluap membanjiri lingkungan pemukiman dan pertanian di sekeliling tepian danau tersebut dan sebaliknya tinggi permukaan danau ini perlu juga terjaga jangan sampai mengalami surut kekeringan. PLTA Asahan mendapat izin operasional batas level Danau Toba harus terjaga pada level terendah 902,4 m sampai tertinggi 905,5 m dari permukaan laut (dpl). Meskipun interval izin pemakaian ini hanya 3.1 m namun disayangkan sistem pengukuran tinggi air yang ada di danau ini masih dilakukan secara manual, data sampling masih terbatas harian dan tidak memungkinkan untuk diakses pengguna secara online melalui internet seperti sistem digital.

Gambar 1: Interval tinggi permukaan air Danau Toba yang diijinkan untuk dikelola PLTA Asahan Melihat perkembangan teknologi pemantauan saat ini sudah serba digital, teliti dan transmisi data sudah online real time maka modernisasi sistem pemantauan air yang ada di Danau Toba beserta sungai-sungai utamanya sudah memungkinkan dimulai. Harga sensor tinggi permukaan air saat ini sudah semakin terjangkau dan biaya komunikasi data dengan menggunakan mobile phone umumnya sudah cukup baik di kawasan ini maka inilah yang mendasari Yayasan Tano Uli Basa (YTUB) bersama PT Luwes Inovasi Mandiri, bersepakat untuk memulai membangun satu stasiun pemantauan tinggi permukaan air di kota Balige, Gambar 2. Sumber dana pembangunan ini sebagian menggunakan dana hibah penelitian dari Institut Pertanian Bogor (IPB). Pemantauan operasional dilakukan oleh dukungan PT Luwes sebagai pengembang teknologi sistem pemantauan air berbasis digital dan online web ini.

Gambar 2: Peta lokasi dan stasiun Pemantaun Tinggi Real Time di Balige.

2|Page Seminar Nasional dan Pameran SAVE LAKE TOBA, Jakarta 17 Maret 2015

Tulisan ini ditujukan berfokus pada kajian tentang pentingnya pemantauan real time di Kawasan Danau Toba dari aspek: i) keberadaan Danau Toba pada zonasi patahan sesar sumatera yang mana intensitas geodinamik ini mempengaruhi kondisi perairan danau, ii) kelengkapan perundangan yang mendukung kebijakan, strategi dan program pelestarian lingkungan, iii) sistem pemantauan real time yang sudah terbangun, iv) akses publik terhadap data pengamatan dan akhirnya diuraikan tentang v) kajian tetang pelestarian air Danau Toba.

2. GEODINAMIKA SEKITAR PERAIRAN DANAU TOBA Kawasan Danau Toba yang dikenal dalam istilah geologi sebagai Tumor Batak ditandai dengan keberadaan 4 dari 19 segmen sesar geser aktif yang berada di Sumatera yaitu i) Sesar Barumun dengan panjang 115 km, ii) Segmen Angkola yang menghasikan gempa besar berkekuatan Ms = 7.7 tahun 1892, iii) Segmen Toru yang terkenal dengan Gempa Pahae Ms = 6.4 pada tahun 1984, dan iv) Segmen Renum adalah sesar terpanjang di Sumatera yang mana pada segmen ini telah terjadi gempa 3 kali yaitu 1916, 1921 dan 1936.

Gambar 3: Sejarah Letusan Toba oleh Chesner dan Rose (1991) masing-masing dari Tufa Toba tertua (0.8 Ma), menengah (0.5 Ma) dan termuda (0.074 Ma). Keunikan dari kaldera zaman kuarter Danau Toba ini terjadi diperkirakan melalui hasil dari 3 kali proses letusan yaitu pada 1 juta tahun silam disingkat Ma, 0.8 juta tahun silam dan terbaru 0.074 juta tahun silam seperti yang digambarkan oleh Chesner dan Rose (1991) pada Gambar 3. Selanjutnya evolusi terjadinya Danau Toba digambarkan oleh Van Bemmelen yang diterbitkan pada tahun 1949, seperti terlihat pada Gambar 4. Gunung api berusia muda seperti Gunung Pusuk Buhit dengan ketinggian 1981 m dan Sipiso-piso dengan ketinggian 1947 m adalah kelanjutan dari aktivitas Toba pasca ledakan 0.074 juta tahun silam atau 74,000 tahun silam. Geodinamika tektonik Kawasan Danau Toba, baik dari aktivitas seismik dan deformasi kerak bumi (crustal deformation) masih tetap berlangsung hingga sekarang. Seperti yang terlihat dari aktivitas seismik yang ditunjukkan oleh Gambar 5 adalah kartun tektonik Danau Toba dari rekaman data historis seismik. Demikian juga dari hasil pengukuran GPS/GNSS teliti oleh Badan Informasi Geospasial (BIG) di sekitar kawasan itu menunjukkan adanya kelangsungan pergeseran kerak bumi.


Gambar 4: Evolusi Danau Toba menurut Van Bemmelen (1949) Deformasi kerak bumi di sekitar Kawasan Danau Toba cukup signifikan rata-rata 7 mm/tahun. Gambar 6 menunjukkan lokasi titik-titik GPS teliti yang diukur sebagian secara periodik tahunan dan sebagian lagi dengan pemantauan permanen mulai tahun 1989 sampai dengan sekarang. Hasil analisis koordinatnya menunjukkan adanya perubahan kordinat dari waktu ke waktu yang menandakan adanya pergeseran kerak bumi di kawasan itu dengan kecepatan bervariasi dari sekitar 3 sampai 15 mm/tahun. Besaran ini tampak secara visual cukup kecil di lapangan namun besaran pergeseran ini merupakan indikasi yang signifikan bahwa sedang terjadi akumulasi stress pada segmen sesar yang berpotensi sewaktu-waktu menimbulkan gempa bumi di sekitar perairan ini. Tentu kajian kegempaan di Kawasan Danau Toba penting untuk melihat adaptasi dan mitigasi terhadap bencana dan termasuk pelestarian air Danau Toba.

Gambar 5: Kartun tektonik sekitar Danau Toba berdasarkan data seismik, Wandono (2007)


Gambar 6: Pengukuran GPS di sekitar Kawasan Danau Toba untuk mengukur gerakan sesar tektonik. Panah menunjukkan kecepatan pegeseran kerak bumi per tahun dan arah pergeseran. Sumber: BIG dan Susilo (2015), personal communication. Analisi penurunan tinggi permukaan air akibat terjadi kebocoran di sekitar segmen Danau Toba dapat dikatakan sangat spekulatif dan kurang berdasar. Spekulasi ini terkait dengan adanya penurunan tinggi permukaan air yang signifikan pada tahun 1984, 1987, 1994 dan 1997. Dugaan ini dikaitkan dengan keberadaan sesar aktif Sumatra yang memanjang dekat dengan tepian Barat Danau Toba menjadi lokasi kebocoran. Namun dugaan ini dasarnya kurang kuat karena bila terjadi kebocoran maka aliran air tidak akan pernah berhenti, seharusnya alirannya akan membesar menuju kelerengan sesar tersebut. Terbukti tinggi permukaan Danau Toba masih tetap dapat dipertahankan dalam range yang disepakati terjaga. Pemetaan sporadis kedalaman Danau Toba pada segmen yang dicurigai bocor, meskipun belum secara keseluruhan dipetakan, menunjukkan belum ada terjadi retakan di dasar danau yang dapat diduga sebagai lokasi titik kebocoran.

3. DINAMIKA TINGGI PERMUKAAN DANAU TOBA Air Danau Toba bersumber dari aliran 123 sungai yang berasal dari kawasan sekeliling danau yang bertopografi tebing dan perbukitan dan Pulau Samosir di tengahnya. Fluktuasi ekstrim permukaan Danau Toba dapat menimbulkan masalah sosial dan ekonomi bagi penduduk sekitar danau seperti banjir dan kekeringan termasuk habitat yang ada di dalam danau. Untuk itu perlu menyediakan data tinggi teliti Danau Toba dari waktu ke waktu untuk periode panjang secara online. Faktor utama yang mempengaruhi dinamika tinggi permukaan Danau Toba yang perlu diukur secara periodik atau real time adalah sebagai berikut:










Kondisi meteorologi adalah faktor yang mempengaruhi debit run off sungai-sungai yang masuk ke danau temasuk kondisi penguapan permukaan air danau terutama pada musim kering dan musim hujan. Bila danau sangat sensitif terhadap perubahan cuaca maka ini menjadi suatu indikasi penting bahwa kualitas lingkungan disekitar danau seperti hutan sudah tidak memadai lagi untuk menyimpan laju run off. Kondisi substrat geologi dan tanah di sekitar cekungan danau toba mempengaruhi potensi runoff dan erosi. Karakteristik fisik dari substrat geologi mempengaruhi masuk dan keluarnya aliran air bawah tanah sebagai faktor utama mempengaruhi kimia air danau krena kombinasi sifat kimiawi air bawah tanah dan sedimentasi tanah dan nutrieent yang mengalir bersama runoff yang mengalir ke danau. Fisiografi berupa luasan dan permukaan topografi, keberadaan sungai, wetland, ketinggian, land slop dari daerah aliran sungai (DAS) sangat berpengaruh pada sifat kimiawi dan sediment yang mengaliri danau. Interaksi tata guna tanah dengan penduduk akan sangat mempengaruhi run off, pemasukan nutrien dan sedimentasi danau. Tata Guna Tanah, kondisi tutupan lahan dan rencana tata ruang wilayah juga merupakan faktor berpengaruh pada tinggi permukaan danau. Penggunaan tanah yang tak terkendali dari penebangan hutan, pertanian penduduk dan perkembangan pemukiman akan seluruhnya sangat mempengaruhi jumlah aliran air permukaan dan aliran ground water serta kualitas airnya. Tambak terapung yang berkembang pesat di Danau Toba merupakan sumber nutrien yang cukup signifikan masuk ke dalam danau dan membahayakan keberlangsungan habitat danau bila mengandung unsur kimia beracun.

4. PERUNDANGAN PENGELOLAAN AIR DANAU TOBA Pentingnya pelestarian kawasan danau termasuk pengendalian variasi tinggi permukaan air danau dapat dikatakan sudah cukup komprehensif diatur dalam berbagai perundangan yang terkait sebagai berikut:  

   

Undang Undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup Undang Undang Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air yang baru-baru ini dibatalkan oleh Mahkamah Konstitusi dengan membuat Peraturan Pemerintah Pengganti Undang-undang sebagai pelaksanaan UU Nomor 11 Tahun 1974 PP Nomor 28 Tahun 2011 tentang sungai PP Nomor 22 Tahun 1982 tentang Tata Pengaturan Air Permen Perhubungan RI Nomor 52 Tahun 2012 tentang alur pelayaran sungai dan danau. UU Nomor 40 Tahun 2007 Pasal 74 Ayat 1 yaitu perseroan yang menjalankan kegiatan usahanya terkait di bidang sumber daya alam wajib melaksanakan tanggung jawab sosial dan lingkungan. Undang-undang inilah yang mendasari PT INALUM memberikan pajak lingkungan yang cukup besar jumlahnya untuk pelestarian Danau Toba sebagai sumber energinya.

Peraturan Presiden RI No 81 Tahun 2014 tentang tata ruang Danau Toba termasuk secara khusus mengatur pengelolaan air seperti tertuang pada kebijakan dan strategi penataan ruang Kawasan Danau Toba. Pasal 7 secara jelas menggariskan tentang kebijakan Penataan Ruang Kawasan Danau Toba meliputi pemertahanan kestabilan kuantitas, pengendalian kualitas air Danau Toba dan. pelestarian ekosistem penting perairan danau dan sekitarnya. Khusus terkait dengan pemantauan tinggi air Danau Toba sangat jelas tertulis pada strategi penataan ruang Kawasan Danau Toba Pasal 8 ayat 1e yaitu membangun prasarana pengendalian kestabilan ketinggian muka air di sekitar pintu keluar air danau; dan 1f. membangun prasarana pemantauan kualitas air berkala yang tersebar di perairan danau. Pasal 62 tentang arahan peraturan zonasi untuk sistem jaringan sumber daya air. Selanjutnya secara khusus Pasal 68 ayat 2d menekankan perlunya membangun pos pemantau ketinggian permukaan air.

Meskipun telah ada kelengkapan peraturan yang mendukung tata kelola danau dan sungai, namun sayangnya hingga saat ini masih belum ada pemantauan tinggi air Danau Toba yang dilakukan secara


terus menerus dan real time, apalagi dapat diakses oleh masyarakat danau sekitar itu. Tidak adanya rekaman data permukaan danau ini tentu akan menyulitkan dalam studi analisa kondisi dan tata pengelolaan perairan danau ini di masa lalu, masa kini serta untuk keperluan proyeksi dan perencanaan masa depan dalam pengelolaan danau ini.

5. KONDISI AKTUAL TINGGI AIR DANAU TOBA Pemantauan tinggi permukaan Danau Toba selama ini dilakukan oleh PLTA Asahan masih bersifat manual di Janji Matogu Porsea. Tentu sesuai dengan perkembangan teknolog sensor dan komunikasi digital online maka kondisi aktual dari waktu ke waktu pemantauan real time menjadi penting untuk melihat fluktuasi dari tinggi permukaan ini dari waktu ke waktu pada periode panjang untuk memungkinkan melihat variasi harian, tahunan, dan dekadal serta dapat memprediksi secara akurat ke depan. Pemantauan real time yang pertama di Danau Toba dibangun di Balige resmi beroperasi pada September 2014, Gambar 7. Pemantauan tinggi permukaan air Danau Toba pada Stasiun Balige ini dilengkapi dengan sensor water level tipe ultra sonik, yaitu sensor yang mengukur tinggi permukaan air tanpa kontak langsung dengan air dengan ketelitian milimeter. Pemantauan dengan sistem radar (radar gauge) ini menunjukkan keunggulan komparatif terhadap peralatan ukur kontak langsung dengan air seperti tipe pelampung dan pressure. Metoda pengamatan bersifat permanen dan kontinu sehingga dapat menghasilkan data time series periode panjang dengan kualitas pengamatan homogen. Komunikasi data dengan menggunakan GPRS sehingga data dapat ditransmisikan dari menit ke menit tanpa henti dari remote site ke server. Sistem pemantauannya dibuat real time berbasis web yang dapat dipantau baik melalui komputer maupun dengan telepon genggam sehingga permukaan Danau Toba ini dapat terpantau baik dimana saja dan kapan saja oleh pengguna sepanjang ada koneksi internet.

Gambar 7: Stasiun Balige resmi beroperasi sejak 1 September 2014, dengan tampilan utuh Sensor Water Level beserta tiang, box dan solar cell (kiri) dan kalibrasi dan sinkronisasi bacaan water level dengan palem (peiscal) di lapangan Peralatan ini dirancang dan dipabrikasi di Indonesia dengan kandungan lokal sekitar 80%. Pabrikasi printed circuit board (PCB) dilakukan dengan menggunakan teknologi Korea. Spesifikasi teknis peralatan terdiri atas kesatuan utuh plug and play dan transmisi data real time dari sensor di lapangan ke server cloud yang terdiri atas komponen i) sensor water level berbasis ultasonic, ii) data logger, iii) power supply, iv) dudukan instalasi peralatan dan box panel, dan v) web display dan data base. Sensor adalah jenis ultra sonic yang mampu mengukur tinggi permukaan air dengan resolusi millimeter dan sampling data 10 Hz. Data logger dilengkapi dengan GPRS/GSM internal untuk


komunikasi data dan minimal 4 GB memori card dan GPS timing untuk penetapan waktu presisi dan meminimalkan drift waktu. Bila di lokasi pengamatan tidak ada sinyal GPRS/GSM maka pengamatan dapat dilakukan offline dengan data direkam pada memori-card. Power supply diperlengkapi dengan solar panel 18 Watt Peak dan controller automatic reset serta baterai maintenance free 12V 18AH yang tahan untuk 1 bulan mengoperasikan alat tanpa tambahan energi dari solar cell. Dudukan instalasi peralatan terbuat dari pipa 3 meter dengan sistem knock down untuk memudahkan mobilisasi peralatan. Web displau berbasis cloud computing graphical display dan data base dengan data yang dapat didownload multi time interval (6 jam, 12 jam, satu hari, satu minggu, satu bulan, range) dalam format txt atau spreadsheet. Peralatan ini sudah teruji handal dan teliti, ketelitian milimeter dan bacaan dapat disinkronisasi dengan bacaan palem ukur yang ada ditempat dengan menggunakan perintah remote melalui SMS atau koneksi langsung di lapangan dengan laptop. Pemasangannya pun sangat praktis dan keunggulan alat ini adalah dapat mengirim data real time via GPRS kepada web cloud server sehingga user tidak perlu menyiapkan server atau komputer khusus untuk display dan penyimpanan data.

6. AKSES TERHADAP DATA OBSERVASI AIR DANAU TOBA Perkembangan teknologi komunikasi telah memungkinkan perwujudan pengamatan fenomena alam dengan sensor digital dikirim dengan komunikasi data wireless berbasis IP ke web server dan ditampilkan pada web online seperti terlihat pada Gambar 8, yaitu grafik tinggi permukaan laut di stasiun uji coba pengamatan yang dilakukan sejak September 2014 di Balige ini. Data stasiun terpasang di Balige pada lokasi tersebut dapat diakses publik real time dan download pada link: http://cge.kokizzu.com/station Grafik data pengamatan menunjukkan bahwa rekaman data perbulan cukup terjaga baik rata-rata 99.5%, kecuali ada ganguan komunikasi data pada 16-22 September 2014 dan 11-15 Desember 2015 sedang alatnya tetap beroperasi. Data yang tertinggal pada periode komunikasi GPRS terputus ini masih tersimpan pada memori card yang ada pada data logger sensor. Untuk saat ini sistem belum dapat mengatasi transmisi data yang tertinggal saat komunikasi data dan untuk sementara data hanya bisa didownload langsung di lapangan dengan menggunakan kabel data. Data akan ditambahkan pada basis data setelah proses download di lapangan ini dilakukan Ini menujukan sensor menunjukkan kinerja yang baik dan handal di lingkungan terbuka dan komunikasi data publik dengan menggunakan sinyal GPRS sudah cukup handal Tampilan web ini dirancang untuk dapat diakses oleh publik dengan berbagai platform apakah dari komputer, laptop dan bahkan dari telepon genggam apakah itu berbasis android, blacberry atau windows. Keunggulan dengan sistem pemantauan berbasis web-online ini adalah sebagai berikut: i) operasionalisasi peralatan secara otomatis, ii) memungkinkan memantau performance dari sistem dari waktu ke waktu dari mana saja secara mobile, iii) memudahkan dalam pengelolaan pemantauan untuk melakukan trouble shooting dan interogasi peralatan secara remote bila terjadi kerusakan pada alat, iv) otomasi basis data dan pengolahan data, dan v) mendukung integrasi sistem peringatan dini. Manfaat monitoring variasi perubahan tinggi permukaan air Danau Toba tanpa henti dan permanen secara real time menjadi sangat penting dari aspek sosial, ekonomi dan lingkungan terutama untuk keperluan berikut:  Data penting untuk tata dan pengelolaan air Danau Toba oleh berbagai pihak yaitu pemerintah, industri dan masyarakat. Adanya jaringan pemantauan tinggi permukaan air yang perlu dilengkapi dengan penambahan sensor pemantau kualitas air minimal satu lokasi pada setiap kecamatan yang berada di tepi danau seperti yang diamanatkan oleh PP 81/2014 merupakan program yang strategis untuk meningkatkan kualitas daya dukung air Danau Toba, dan pelaksanaan rencana tata ruang wilayah dan rencana detail tata ruang Kawasan Danau Toba sebagai geopark dunia dan sebagai salah tujuan wisata utama di Indonesia.  Data penting untuk kajian kualitas lingkungan danau, mengetahui kondisi biota perairan danau dan menunjang industri perikanan dan wisata di Danau Toba,




Bahan kajian karakteristik permukaan danau dalam periode harian, musiman dan tahunan dan terutama untuk mengetahui dampak global warming terhadap pelestarian lingkungan danau.

Gambar 8: Pantauan data tinggi permukaan air Danau Toba berbasis web online dari stasiun Balige. Tinggi ini belum diacu dari permukaaan laut sehingga perlu pengikatan lebih lanjut titik pengamatan ke Titik Tinggi Geodesi (TTG) yang dibangun oleh Badan Informasi Geospasial (BIG)

7. KAJIAN SUSTAINABILITI AIR DANAU TOBA Pemerintah telah lama mengatur batas tinggi permukaan Danau Toba yang diijinkan untuk pemanfaatan outflow air danau ini untuk operasi PLTA Asahan adalah terendah 902.4 m hingga tertinggi 905.5 m dpl. Permukaan air Danau Toba sebaiknya perlu diamati bukan saja oleh pihak PT Inalum sebagai pengelola PLTA Asahan tetapi secara terbuka dan partisipatif oleh masyarakat dan pemerintah agar kondisi real perairan Danau Toba tidak sampai berada di luar batas toleransi yang ditetapkan. Harapan untuk menaikkan kapasitas pembangkit listrik PLTA Asahan hingga 2,000 MW dapat dikatakan sudah hampir tidak memungkinkan lagi dengan kondisi tinggi permukaan air yang ada sekarang dimana kapasitas dukung Danau ini semakin menurun dengan pertumbuhan demografi, perubahan tutupan lahan dan pengaruh global warming. Permukaan Danau Toba sejak tahun 1970 tidak pernah lagi mencapai diatas ketinggian 905.5 m dpl.


Kejadian esktrim penurunan permukaan air Danau Toba terjadi pada tahun 1984 dan 1987 sebesar 2.5 m dan 1996 dan 1997 sekitar 2.0 m sedang tinggi permukaan diatas 905.5 m hanya terjadi sebelum tahun 1980, saat sebelum PLTA Asahan beroperasi, Gambar 9. Tanakamaru (2004) melakukan simulasi berapa besar debit outflow yang ditarik oleh PLTA Asahan dari Danau Toba. Simulasi dengan debit 100 m3/detik menunjukkan level danau ini tidak akan pernah mencapai batas 905.5 m dan hanya mungkin bila debitnya 90 m3/detik. Data net-inflow berdasarkan data curah hujan maximum 102 m3/detik hingga tahun 1973. Net-inflow ini utamanya bersumber dari curah hujan, evapotranspirasi, run-off dan kondisi tutupan lahan. Kajian net-inflow dan outflow Danau Toba untuk pembangunan PLTA Asahan ini diduga menggunakan data 1973, sebab sesudah tahun 1973 netinflow menurun menjadi 88 m3/detik.

Gambar 9: Rekaman tinggi permukaan air Danau Toba dan rata-rata kecepatan outflow ke Sungai Asahan Khusus menyangkut kontribusi penting PT Inalum dalam menjaga keseimbangan inflow dan outflow air Danau Toba sebagai sumber energi murah dan terbarukan pembangkit listriknya, jaringan pemantauan tinggi air ini bermanfaat bagi perusahaan pemerintah tersebut untuk pengelolaan air Danau Toba yang lebih efisien dan presisi termasuk control system untuk menghindari banjir pada musim hujan dan kekeringan pada kemarau. Manfaat sistem ini lebih lanjut untuk PT Inalum diantaranya adalah sebagai berikut:  Data time series interval per menit tanpa henti selama periode ber tahun-tahun (minimal 5 tahun) akan memberikan peluang bagi analis inflow dan hidrologi kawasan untuk mengetahui pengaruh iklim dan cuaca (curah hujan, suhu, kelembaban), dampak kondisi lingkungan (deforestasi, pengaruh reboisasi), dan pemanfaatan debit air oleh industri seperti PT Inalum, PDAM dan masyarakat, dst.  Data time series tinggi permukaan air pada bendungan pengatur (Siruar) dan penadah (Tangga dan Sigura-gura) dapat dikorelasikan dan dianalisis terhadap variasi tinggi permukaan air yang diamati pada permukaan Danau Toba.  Korelasi tinggi air di bendungan pengatur dan tinggi permukaan air Danau Toba akan dapat membantu analisis fungsi bendungan pengatur Siruar terhadap pengendalian tinggi permukaan Danau Toba dari musim ke musim supaya tidak menimbulkan banjir pada musim hujan atau terlalu kering pada musim kemarau.  Selain perairan danau, regulasi pengaturan debit Sungai Asahan sebagai outflow satu-satunya air Danau Toba sepanjang daerah aliran sungai itu perlu diatur dengan sistem pemantauan yang baik. Pengaturan debit sungai dari kecepatan aliran yang ekstrim deras ataupun kekeringan akan

10 | P a g e Seminar Nasional dan Pameran SAVE LAKE TOBA, Jakarta 17 Maret 2015

mempengaruhi keselamatan penduduk sekitar sungai, erosi aliran air terhadap tebing sungai dan biodiversity yang ada pada aliran sungai. Sistem pemantauan terpadu Danau Toba perlu dibangun untuk pemantauan aktual kondisi lingkungan dari waktu ke waktu apakah itu real time atau near real time melalui model komputer telah dimungkinkan dengan kemajuan teknologi pemetaan, surveilance, jaringan sensor digital dan komunikasi data real time. Sistem pemantauan terpadu Danau Toba yang berbasis digital real time ini sudah mulai terjangkau dan perlu dibangun bertahap dan diwujudkan secara partisipatif oleh pemerintah, dana CSR atau pajak lungkungan dari industri terkait Danau Toba dan masyarakat untuk pengelolaan Geopark Danau Toba secara berkelanjutan. Untuk itu langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut: i) Pemetaan detail topografi sekitar Kawasan Danau Toba minimal skala 1:5,000 untuk membuat GIS dan model 3D yang menjadi plaftorm untuk penambahan berbagai informasi tematik baik alam seperti tema kondisi tutupan lahan, kehutanan, kelerengan, tata guna tanah, kondisi meterologi, maupun tematik sosial, ekonomi dan kependudukan. ii) Pemetaan detail dasar permukaan Danau Toba untuk dapat membuat GIS dan model 3D yang penting untuk mengetahui kondisi geologi danau, pemodelan teliti volume air Danau Toba dan memungkinkan pengukuran inflow dan outflow air Danau Toba secara teliti, dan penambahan informasi tematik terkait pengelolaan air Danau Toba seperti lokasi jaring kerambah, kualitas air, model tinggi permukaan air dan arus dst. iii) Membangun jaringan sensor meteorologi, kualitas air, dan tinggi permukaan air dan pemantauan perairan danau sebagaimana dimaksud Perpres 81/2014 pada ayat 8 dilakukan pada setiap kecamatan yang berada di tepi pantai danau untuk kajian inflow dan outflow Danau Toba, iv) Membangun surveilance sistem pemantauan kondisi lingkungan hutan dan aktivitas pertanian dan perikanan di Danau Toba dengan menggunakan pesawat-pesawat kecil tak berawak (drone atau UAV) yang harganya sudah relatif terjangkau saat ini, dan mengkombinasikan pemantauan terestrial ini dengan teknologi satelit citra dan satelit altimetri untuk memantau tinggi permukaan danau, Manurung (2014). v) Membangun Pusat Pemantauan Terpadu dan Pengendalian Lingkungan Geopark Danau Toba yang memfasilitasi pengawasan bersama antar sektor pemerintah, industri dan partisipasi masyarakat untuk mengawasi dan melestarikan lingkungan Danau Toba.

8. KESIMPULAN 





Kondisi aktual dan real time tinggi permukaan air Danau Toba melalui Stasiun Pemantau Permukaan Air Balige sejak dioperasikan mulai September 2014 telah dapat diakses kapan saja dimana saja oleh publik melalui media komunikasi yang terhubung dengan internet. Akes publik ini dapat merupakan contoh sukses inisiatif masyarakat dalam pemantauan partisipatif dan berkelanjutan tinggi permukaan air Danau Toba. Partisipasi publik untuk memantau kondisi lingkungan perlu dilanjutkan bersama stake holder terkait dengan pengelolaan berkelanjutan Geopark Danau Toba untuk membangun adanya Sistem Pemantauan Terpadu dan Pengendalian Lingkungan Danau Toba yang dapat diakses bersama oleh stakeholder dan masyarakat. Sistem terpadu memerlukan adanya kelengkapan utama berikut: i) peta digital topografi dan dasar permukaan danau dari kawasan Danau Toba, ii) berbagai informasi tematik sumber daya alam, sosial dan ekonomi, iii) jaringan sensor real time untuk memantau meterologi dan kualitas air danau, dan iv) kelengkapan pemantauan surveilance dengan drone. Sistem pemantauan terpadu ini memungkinkan pemantauan lingkungan yang lebih teliti dan tanggap cepat dalam penanganan pelanggaran lingkungan yang terjadi, termasuk menunjang program pembangunan Kawasan Danau Toba yang berkelanjutan.


DAFTAR PUSTAKA [1] Acreman M. C., Meigh J. R. and Sene K. J., "Modelling the decline in water level of Lake Toba, Indonesia", Advances in Water Resource, Vol.16, (1993), pp 207-222 [2] Aizawa, Takao et al, (2008). Aplication of MEMS Accelerometer to Geophysics, Suncoh Consultants Co. Ltd., Dept. of Civil and Earth Resource Engineering, Kyoto University, Japan [3] Chesner, C.A., Rose, W.I., 1991. Stratigraphy of the Toba Tuffs and evolution of the Toba Caldera Complex, Sumatra, Indonesia. Bulletin of Volcanology 53, 343e356. [4] Chesner, C.A., The Toba Caldera Complex, Quaternary International (2011), doi:10.1016/j.quaint.2011.09.025 [5] Manurung, P., et al (2014). Reconstrution of Sea Level Change in Southeast Asia Waters using Combined Tide Gauge and Satellite Altimetry Data. APN Science Bulletin (4). Asia-Pacific Network for Global Change Research. ISSN 2185-761X, pp 23-29 [6] MaxBotix® Inc. Patent 7,679,996, (2012). High Resolution, IP67 Weather Resistant, Ultra Sonic Range, download tertanggal 25 Juli 2012 pada www.maxbotix.com [7] Tanakamaru, H., et al (2004). Water Balance Analysisi and Water Level Simulation of Lake Toba, Indonesia, http://rwes.dpri.kyoto-u.ac.jp/~tanaka/APHW/APHW2004/proceedings/OHS/56-OHSA606/56-OHS-A606.pdf akses Maret 2015 [8] Van Bemmelen, R. W. (1949): General Geology of Indonesia and adjacent archipelagoes, dalam The Geology of Indonesia Vol 1A, Martinus Nijhoff, The Haque, 659-707 [9] Wandono (2007). Studi Tomografi Seismik Non-Linier Lokal Untuk Kompleks Kaldera Toba dan Sekitarnya, Desertasi ITB, Bandung.


KONDISI AKTUAL DANAU TOBA: PEMANTAUAN REAL TIME TINGGI PERMUKAAN AIR DAN KAJIAN SUSTAINABILITI DANAU TOBA

Recommend Documents