SUKSESI VEGETASI GUNUNG MERAPI MEGGUNAKAN INDEK NDVI SUCCESSION OF VEGETATION IN MERAPI VOLCANO USING NDVI INDEX. Betti Yuniasih, S.Si., M.Sc

Betti Yuniasih: Suksesi Vegetasi Gunung Merapi Menggunakan Indek NDVI…………………..….

SUKSESI VEGETASI GUNUNG MERAPI MEGGUNAKAN INDEK NDVI SUCCESSION OF VEGETATION IN MERAPI VOLCANO USING NDVI INDEX Betti Yuniasih, S.Si., M.Sc. Fakultas Pertanian Instiper Yogyakarta E-mail korespondensi: [email protected] ABSTRACT Succession is the natural ecological process to restore the condition after the disturbance happen. The succession caused by pyroclastic flow of the volcano eruption is the example of natural succession. The NDVI Index is the one tools to observe the sucession after burning using the satellite imagery. Aims of this research were to compare the vegetation density in location that was affected by pyroclastic flow and location that was not affected by pyroclastic flow in southern mountainside of Merapi volcano using NDVI index in ASTER imagery that was recorded on July 7, 2009, November 15, 2010, and June 13, 2012. The results showed that before the eruption in 2010, the vegetation density in both of location is almost same. Than the NDVI index in ASTER imagery that was recorded in November 15, 2010 showed the decline of vegetation density in both locations, especially in location that was affected by pyroclastic flow. The location that was affected by pyroclastic flow have the almost same NDVI index with location that was not affected by pyroclastic flow in two years after the eruption, which means there has been a succession. Key words: Sucession, NDVI index, Merapi volcano, ASTER imagery, vegetation density. pada daerah tertentu menuju ke kondisi

PENDAHULUAN Suksesi

merupakan

proses

stabil (Barbour et al., 1987). Gangguan

yang

untuk

vulkanik seperti terjangan awan panas

lingkungan

pada erupsi Gunung Merapi tahun 2010

setelah terjadi gangguan baik gangguan

telah menyebabkan kebakaran hutan dan

alami maupun gangguan akibat ulah

menciptakan

manusia.

terbuka

ekologis

alami

mengembalikan

Proses

terjadi

kondisi

suksesi

merupakan

lahan

tersebut

terbuka.

kemudian

Lahan menjadi

proses alami perubahan komposisi jenis

tempat terjadinya suksesi primer yang

tumbuhan yang bersifat kumulatif dan

merupakan bagian proses ekologi gunung

berjalan searah dalam jangka waktu dan

berapi aktif (Steenis, 2006).

102 Betti Yuniasih: Suksesi Vegetasi Gunung Merapi Menggunakan Indek NDVI…………………..….

Lereng selatan Gunung Merapi

Riano et al. (2002), menjelaskan bahwa

merupakan lokasi terdampak awan panas

NDVI merupakan salah satu indeks

pada erupsi Gunung Merapi yang terjadi

vegetasi yang paling sering digunakan

pada

untuk

tahun

2010.

Awan

panas

mengamati

proses

regenerasi

(pyroclastic flow/nuee ardente) adalah

pascakebakaran secara temporal. Indeks

turbulen gas panas yang bercampur

NDVI meruapakan analisis spektral pada

dengan material vulkanik dari runtuhnya

citra satelit hasil penginderaan jarak jauh.

kubah lava (Dale dalam Sutomo, 2010).

Indeks NDVI (Normalized Difference

Hutan yang sebelumnya rimbun dengan

Vegetation Index) adalah salah satu jenis

aneka jenis vegetasi gunung menjadi

indeks vegetasi yang menormalisasi rasio

lahan terbuka akibat terjangan awan

spektrum inframerah dekat (NIR/near

panas.

infrared) dan spektrum merah (red) Lereng selatan yang sebelumnya

(Rouse et al., dalam Maskova et al.,

berubah menjadi lahan terbuka akibat

2008). Indeks NDVI memungkinkan kita

terjangan awan panas segera ditumbuhi

melakukan analisis kerapatan vegetasi

jenis vegetasi pionir. Vegetasi pionir

secara

adalah

jenis

menyesuaikan

vegetasi diri

temporal

dengan

melakukan

yang

mampu

analisis pada beberapa citra satelit yang

dengan

kondisi

direkam pada waktu yang berbeda-beda,

lingkungan yang miskin hara. Dengan

dengan

demikian

dapat

diketahui

karakter yang demikian maka vegetasi

perubahan atau trend yang terjadi dari

pionir akan segera menginvasi lokasi

waktu ke waktu pada lokasi yang sama.

yang sebelumnya terdampak erupsi untuk

Kerapatan (densitas) merupakan salah

selanjutnya bisa ditumbuhi oleh jenis

satu parameter vegetasi yang dapat

vegetasi yang lain (Indriyanto, 2006).

digunakan untuk mendapatkan informasi


karakter vegetasi. Kerapatan vegetasi

Reflection Radiometer) merupakan citra

didefinisikan oleh Brewer (1994) yaitu

satelit multispectral dengan 14 saluran.

jumlah cacah individu per satuan luas.

Resolusi spasial untuk Citra ASTER

Kerapatan vegetasi yang tinggi dapat

adalah 15 m (VNIR), 30 m (SWIR), dan

menunjukkan dominasi atau penguasaan

90 m (TIR) dan termasuk citra resolusi

spesies di suatu area yang artinya spesies

medium (Kerle et al., 2004). Citra

tersebut

dalam

ASTER yang digunakan diperoleh dari

mengontrol area tersebut. Tujuan dari

NASA Land Process Distributed Active

penelitian ini adalah membandingkan

Archive Center (LP DAAC).ASTER

kerapatan vegetasi lereng selatan Gunung

140TH.

Merapi

NDVI

Observation and Science (EROS) Center,

sehingga dapat memberikan informasi

Sioux Falls, South Dakota.2001. Lokasi

perubahan kerapatan vegetasi secara

penelitian dibatasi berada dalam kawasan

spasial dan temporal di lokasi terdampak

Taman

dan tidak terdampak awan panas.

(TNGM)

memiliki

menggunakan

peran

indeks

USGS/Earth

Nasional

Resources

Gunung

dengan

Merapi

membandingkan

kerapatan vegetasi lokasi terdampak dan tidak

METODE PENELITIAN

terdampak

erupsi.

Pengecekan

Bahan yang digunakan dalam

kerapatan vegetasi berdasarkan indeks

penelitian ini adalah citra satelit ASTER

NDVI dilakukan dengan analisis vegetasi

perekaman 7 Juli 2009, 15 November

berupa

2010, dan 13 Juni 2012 ,sehingga

vegetasi

diperoleh nilai NDVI secara spasial dan

vegetasi menggunakan plot berukuran

temporal.

20x20 meter. Lokasi pengambilan sampel

Spaceborn

Citra

ASTER

Thermal

(Advanced

Emission

and

menganalisis dan

keanekaragaman

menghitung

kerapatan

untuk penegecekan terdampak erupsi


berada

di

Glagaharjo,

Yogyakarta,

inframerah

dekat,

sehingga

sedangkan untuk lokasi

yang tidak

bervegetasi tampak berwarna merah.

terdampak erupsi di Tegalmulyo, Klaten.

Tampilan

Analisis NDVI dilakukan menggunakan

didapatkan dengan memasukkan saluran

software ArcGIS dengan menggunakan

komposit

RGB dengan

warna

daerah

palsu

spectrum 4,3,2 yaitu

rumus: saluran red diisi dengan spektrum infra merah dekat

(near infrared), saluran

(Rouse dalam Maskova et al., 2008).

green diisi dengan spektrum merah, dan

Rumus untuk menghitung densitas dan

saluran blue diisi dengan spektrum hijau

densitas relatif adalah seperti berikut ini:

(Kerle et al., 2004). Tampilan komposit warna palsu menghasilkan sebenarnya

warna sehingga

yang

tidak

vegetasi

akan

tampak berwarna merah sedangkan pada (Barbour, 1987).

komposit warna asli vegetasi berwarna hijau. Tampilan komposit warna palsu

HASIL DAN PEMBAHASAN

dan nilai indeks NDVI untuk Citra

Analisis NDVI dimulai dengan ASTER perekaman tahun 2009, 2010, merubah tampilan Citra ASTER menjadi dan 2012 untuk kawasan Taman Nasional tampilan komposit warna palsu (false Gunung Merapi tampak pada gambar 1. colour composite). Pemilihan komposit warna ini dikarenakan dapat menonjolkan daerah

bervegetasi

yang

memiliki

pantulan warna lebih baik pada band


a

b

a

b

a

b

Gambar 1 . Perbandingan peta Citra ASTER dengan tampilan false colour dan peta NDVI kawasan Taman Nasional Gunung Merapi perekaman tahun 2009, 2010, dan 2012. a. citra aster, b. citra NDVI.


Berdasarkan

gambar 1 tampak

Gunungapi Merapi tahun 2010. Indeks

bahwa Citra ASTER dengan tampilan

NDVI dibagi menjadi 4 kelas dengan

komposit warna palsu pada perekaman 7

ditunjukkan dengan 4 warna berbeda

Juli

kontrol

yaitu: warna merah untuk nilai NDVI 0,1-

perubahan kondisi lingkungan sebelum

0,325; warna hijau untuk nilai NDVI

erupsi tahun 2010. Citra perekaman

0,325-0,550; warna biru untuk nilai

tanggal 15 November 2010 diambil

NDVI 0,550-0,775, dan warna kuning

beberapa hari setelah erupsi, pada citra

untuk nilai NDVI 0,775-1. Nilai NDVI

dengan komposit warna palsu tampak

rendah memberikan informasi bahwa

sebagian besar kawasan TNGM berwarna

indeks kehijauan di daerah tersebut

kehitaman yang menunjukkan bahwa

rendah

daerah

vegetasinya

2009

dapat

tersebut

dijadikan

merupakan

lahan

yang

artinya

juga

rendah.

demikian

vulkanik. Pada citra perekaman 12 Juni

kerapatan vegetasi paling rendah dan

2012, daerah yang sebelumnya berwarna

warna

kehitaman tampak berwarna merah yang

vegetasi paling tinngi.

ditumbuhi vegetasi kembali.

kuning

menyebabkan lahan menjadi terbuka atau tertutup

saat

pascaerupsi

beberapa

kerapatan

Berdasarkan peta NDVI tersebut

perubahan nilai NDVI secara temporal erupsi,

memiliki

memiliki

tampak bahwa dampak erupsi 2010 telah

Gambar 1 juga menunjukkan

sebelum

merah

Dengan

terbuka atau daerah yang tertutup abu

mengindikasikan daerah tersebut telah

warna

kerapatan

hari

pascaerupsi, dan tahun ke-2 pascaerupsi

abu

pada yang

beberapa ditandai

hari

dengan

peningkatan daerah yang memiliki nilai


NDVI rendah. Berdasarkan hasil survei di

kedua lokasi lebih rendah daripada tahun

lapangan lokasi dengan NDVI rendah

2009 dan 2012. Nilai NDVI yang rendah

pada

2010

pada tahun 2010 menunjukkan dampak

merupakan lokasi terdampak awan panas

erupsi menyebabkan penurunan kerapatan

(Lokasi

vegetasi, termasuk di lokasi yang tidak

Citra

ASTER

Glagahharjo,

Kerapatan

vegetasi

terdampak

awan

tahun

Yogyakarta). pada

panas

lokasi

terdapak awan panas secara langsung.

tersebut

Nilai NDVI lokasi Glagaharjo pada tahun

meningkat pada tahun ke-2 pascaerupsi

2010

bahkan memiliki kelas kerapatan yang

Tegalmulyo

hampir sama dengan daerah yang tidak

terdampak awan secara langsung. Nilai

terdampak

NDVI tahun ke-2 pascaerupsi di kedua

awan

panas

(Lokasi

Tegalmulyo, Klaten). Grafik pada gambar 2, tampak bahwa pada tahun 2010 nilai NDVI di

lokasi

lebih

rendah karena

penelitian

dibandingkan lokasi

meningkat

tersebut

bahkan

hampir sama dengan kondisi 1 tahun sebelum erupsi.

Nilai NDVI untuk kedua lokasi penelitian tampak seperti grafik di bawah ini.

Gambar 2. Fluktuasi nilai NDVI di lokasi Glagaharjo (terdampak awan panas) dan Tegalmulyo.


Berdasarkan

gambar

3

dapat

awan

panas,

vegetasinya

mati

dan

diketahui perbandingan perubahan nilai

berubah menjadi lahan terbuka sehingga

NDVI di lokasi terdampak awan panas

indeks kehijauan dari NDVI menurun.

(Glagaharjo) dan tidak terdampak awan

Penurunan nilai NDVI pada tahun 2010

panas (Tegalmulyo) dari waktu ke waktu

segera berubah yang tampak pada nilai

secara bersamaan. Nilai NDVI untuk

NDVI perekaman 12 Juni 2012, lokasi

perekaman 7 Juli 2009 untuk lokasi

yang sebelumnya terdampak awan panas

terdampak

tidak

yang ditandai dengan nilai NDVI rendah

terdampak memiliki nilai yang hampir

berubah menjadi memiliki kerapatan

sama. Hal ini sesuai dengan informasi

vegetasi yang tinggi yang ditandai nilai

yang

Taman

NDVI yang tinggi dan hampir sama

Nasional Gunung Merapi bahwa pada

dengan lokasi tidak terdampak awan

kedua lokasi tersebut ditumbuhi dengan

panas.

awan

diberikan

panas

oleh

dan

pihak

jenis vegetasi pengunungan yang rapat. Nilai

NDVI

untuk

citra

Pemulihan kerapatan vegetasi di lereng

selatan

Gunungapi

Merapi

perekaman tanggal 15 November 2010

terutama yang terdampak awan panas

menunjukkan penurunan nilai NDVI di

pascaerupsi 2010 relatif cepat. Dalam

kedua lokasi. Lokasi terdampak awan

waktu

panas mengalami penurunan nilai NDVI

meningkat bahkan hampir sama dengan

yang lebih tinggi daripada yang tidak

lokasi yang tidak terdampak awan panas.

terdampak awan panas. Nilai NDVI yang

Tingginya nilai kerapatan vegetasi di

rendah disebabkan pada lokasi terdampak

lokasi

2

tahun,

terdampak

kerapatan

awan

vegetasi

panas


menunjukkan laju pertumbuhan yang

Hal ini menunjukkan telah terjadi suksesi

cepat, baik dari sisi tinggi pohon,

vegetasi di lokasi yang terdampak awan

kerapatan kanopi, maupun biomassanya.

panas.

1.0 0.9

0.682 0.8 0.7

0.684

0.696

y = 0.0002x + 0.5657 R² = 0.1436

0.6

0.702

NDVI

0.5 0.4 0.3

Tegalmulyo

y = 0.0003x + 0.4657 R² = 0.1353

0.402

Glagaharjo

0.2

0.162

0.1 0.0 -200

-100 7/7/09

0

100

200

300

15/11/10

400

500

600

700

12/6/2012

Waktu

Gambar 3. Regresi linier perubahan nilai NDVI di lokasi Glagaharjo dan Tegalmulyo. A

B

Gambar 4. Vegetasi di Gunung Merapi. A. Lokasi terdampak awan panas, B. Lokasi tidak terdampak awan panas.


Berdasarkan

hasil

pengecekan

kondisi di lapangan, suksesi di lokasi

mendapatkan

sinar

matahari

untuk

fotosintesis.

terdampak awan panas terjadi karena di

Pada lokasi yang tidak terdampak

lokasi tersebut ditumbuhi oleh jenis

awan panas, nilai NDVI yang tinggi

Acacia decurrens yang berada pada

disebabkan lokasi tersebut sudah berada

tingkat sapihan sampai tiang, belum ada

pada kondisi suksesi yang klimaks yang

yang berada di tingkat pohon. Acacia

ditandai dengan kerapatan vegetasi yang

decurrens yang ditemukan di lapangan

tinggi

memiliki

relatif

keanekaragaman vegetasi yang tinggi

sebesar 98,34 % dan sudah tumbuh

pula. Hasil pengecekan di lapangan

dengan tinggi rata-rata 8,16 ±2,31m dan

bahwa jenis yang memiliki penguasaan

diameter batang 4,81 ±1,6cm. Acacia

yang tinggi berbeda-beda untuk tiap

decurrens merupakan salah satu jenis

tingkat pertumbuhan. Jenis yang memiliki

vegetasi pionir yang bersifat invasif.

kerpatan vegetasi tinggi untuk tingkat

Tumbuhan ini dapat tumbuh dengan cepat

sapihan

dan serentak karena patahnya dormansi

decurrens, Engelhardia spicata (Sowo),

biji karena adanya suhu tinggi (Steenis,

Lithocarpus sundaicus (Pasang), Schima

2006). Sifat invasif dari Acacia decurrens

walichii (Puspa), dan Cassia siamea

membuat

(Imer). Pada tingkat tiang yang memiliki

kerapatan

jenis

vegetasi

vegetasi

ini

segera

dan

antara

menguasai ruang untuk mendapatkan

kerapatan

tinggi

sumber nutrisi dari tanah dan mampu

Cupressus

sp.

tumbuh

decurrens,

menjuang

tinggi

untuk

memiliki

lain

jenis

adalah

antara

lain

(Bintami),

Lithocarpus

Acacia

adalah Acacia

sundaicus


(Pasang), Engelhardia spicata (Sowo),

suksesi di lokasi terdampak awan panas,

dan Cinnamomun sp. (Manisrejo). Pada

Acacia decurrens merupakan vegetasi

tingkat pohon antara lain Erythrina

pionir yang berperan dalam suksesi.

variegata

sp.

Kerapatan vegetasi dua tahun pasca

sundaicus

erupsi di lokasi terdampak dan tidak

(Pasang), Pinus merkusii (Pinus), dan

terdampak awan panas memiliki nilai

Engelhardia spicata (Sowo).

NDVI

(Bintami),

(Dadap),

Cupressus

Lithocarpus

yang hampir

sama, hal

ini

mengindikasikan kerapatan vegetasi di kedua lokasi hampir sama.

KESIMPULAN Kerapatan

vegetasi

di

lereng

selatan Gunung Merapi berubah secara

DAFTAR PUSTAKA

spasial dan temporal

Barbour, M.G., J.H burk, and W.D. Pitts. 1978. Terrestrial Plant Ecology. 2nd edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. Menlo Park.

yang ditandai

dengan perubahan nilai indeks NDVI. Sebelum terjadi erupsi Gunung Merapi tahun 2010 kerapatan vegetasi di lokasi penelitian hampir sama, namun setelah terjadi erupsi maka di lokasi terdampak awan panas kerapatan vegetasi menurun karena

vegetasi

habis

terbakar

dan

berubah menjadi lahan terbuka yang ditandai dengan nilai NDVI yang rendah. Dua tahun setelah erupsi telah terjadi

Brewer, R. 1994. The Science of Ecology 2nd edition. Saunders College Publishing. Ft.Worth. Indriyanto. 2006. Ekologi hutan. Bumi Aksara. Yogyakarta. Kerle,N, L.L.F. Janssen, & G.C. Huurneman. 2004. Principles of Remote Sensing. ITC Educational Textbook Series. Enschede The Netherlands. Maskova, Zuzana, F. Zemek, & J. Kvet. 2008. Normalized difference vegetation index (NDVI) in the


management of mountain meadows. Boreal Environment Research 13:417-432. NASA Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC). ASTER 14OTH. USGS/Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota. 2001. Pasted from https://lpdaac.usgs.gov/about/citin g_lp_daac_and_data Riano, D., E. Chuveico, S. Ustin, R. Zomer, P. Denniston, D. Roberts, and J. Salas. 2002. Assessment of

vegetation regeneration after fire through multitemporal analysis of AVIRIS images in Santa Monica Mountains. Remote Sensing of Environment 79: 60-71. Sutomo. 2010.Plant Succession Following Nu’es Ardentes of Mt. Merapi Volcano, Jawa Tengah. Thesis: School of Plant Biology, Faculty of Natural and Agricultural Sciences. University of Western Australia. Steenis, C.G.G.J. 2006. Flora Pegunungan Jawa. Terj. Pusat Penelitian Biologi. LIPI. Bogor.

SUKSESI VEGETASI GUNUNG MERAPI MEGGUNAKAN INDEK NDVI SUCCESSION OF VEGETATION IN MERAPI VOLCANO USING NDVI INDEX. Betti Yuniasih, S.Si., M.Sc

Recommend Documents