1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Bentanglahan volkanik mempunyai potensi sumberdaya alam dan bencana.

Potensi sumbedaya alam bentanglahan volkanik salah satunya tanah yang subur dan

lebih produktif dibandingkan tanah-tanah yang lain (Sukarman, dkk., 2014). Tanah

yang subur membuat bentanglahan volkanik mempunyai penutup lahan yang

bervariasi. Jenispenutup mempengaruhi kandungan karbon di biomassa dan tanah.

Monitoring dan perhitungan cadangan karbon pada biomassa dan tanah

diperlukan untuk melakukan analisis perubahan iklim. Peningkatan konsentrasi

karbondioksida (CO2) akibat pelepasan karbon dari biomassa dan tanah dapat

menyebabkan terjadinya perubahan iklim. Salah satu cara mengurangi emisi CO2

di udara dengan mempertahankan kandungan karbon di dalam biomassa dan tanah.

Karbon (C) tersimpan dan diukur di daratan dalam 3 komponen pokok, yaitu:

biomassa, nekromassa, dan bahan organik tanah (Hairiah, dkk., 2011). Penelitian

menfokuskan pada pengukuran karbon organik yang tersimpan di dalam tanah.

Distribusi spasial karbon organik tanah menunjukkan distribusi nilai

cadangan karbon pada suatu daerah. Karbon organik tanah berasal dari dekomposisi

biomassa dan nekromassa dari vegetasi. Daerah yang mempunyai biomassa dan

nekromassa yang banyak akan mempunyai nilai karbon organik tanah yang tinggi.

Distribusi spasial karbon organik tanah dipengaruhi oleh faktor lingkungan

fisik dan aktivitas manusia. Faktor lingkungan pengontrol variabilitas spasial

karbon organik tanah, yaitu: tipe tanah, penggunaan lahan, topografi (Hoffman,

dkk., 2014), vegetasi dan iklim (Esteban, dkk., 2000). Proses eksogenik seperti

erosi, aliran permukaan/erosi (Wicaksono, 2012), dan longsor juga mempengaruhi

distribusi karbon organik tanah (Dewi, 2011). Karbon organik tanah berasal dari

dekomposisi sisa vegetasi yang sudah mati di tanah. Persebaran vegetasi menjadi

faktor penting yang mempangaruhi variabilitas spasial karbon organik tanah.

Aktivitas pengolahan lahan oleh manusia mempengaruhi kondisi penutup lahan,

sehingga mempengaruhi biomassa, nekromassa, dan karbon organik tanah. Lahan

yang sudah diolah manusia mempunyai cadangan biomassa, nekromassa, dan

karbon organik tanah yang lebih rendah dibandingkan lahan yang belum diolah.

2

Faktor lingkungan pengontrol varibilitas spasial karbon organik tanah

memiliki kemiripan dengan karakteristik bentuklahan. Bentuklahan

menggambarkan karakteristik relief, bahan penutup permukaan, batuan dasar, dan

intensitas proses geomorfologi yang mempengaruhi persebaran tanah dan vegetasi

(Sartohadi, dkk., 2014). Penelitian bertujuan untuk menggambarkan keterkaitan

bentuklahan dan penutup lahan sebagai faktor lingkungan pengotrol variabilitas

spasial karbon organik tanah di kompleks Gunungapi Ijen. Penelitian juga bertujuan

untuk menghitung kandungan karbon organik total di DAS Bendo. Batas penelitian

yang digunakan adalah DAS Bendo. Daerah aliran sungai Bendo berada di lereng

tenggarakompleksGunungapi Ijen.

Daerah aliran sungai berdasarkan karakteristik geomorfologi dan aspek

biogeofisik dibagi menjadi wilayah hulu, tengah, dan hilir (Asdak, 2002 dan

Charlton, 2008). Wilayah hulu, tengah, dan hilir mempunyai karakteristik

bentuklahan dan penutup lahan yang berbeda-beda. Karakteristik geomorfologi dan

aspek biogeofisik di DAS akan mempengaruhi distribusi spasial karbon organik

tanah.

1.2.Rumusan Masalah

Daerah Aliran Sungai (DAS) Bendo memiliki variasi bentuklahan dan

penutup lahan. Hulu DAS Bendo merupakan kawasan CA/TMWA Kawah Ijen dan

hutan lindung, sedangkan hilir DAS Bendo merupakan kawasan pertanian,

permukiman, dan perkebunan. Persebaran penutup lahan di DAS Bendo

dipengaruhi oleh karakteristik bentuklahan, sehingga mempengaruhi variabilitas

spasial karbon organik tanah di DAS Bendo. Daerah dengan nilai karbon organik

tanah tinggi mengindikasikan kandungan karbon biomassa dan nekromassa yang

tinggi pula. Daerah dengankandungan karbon tinggi harus dilestarikan agar tidak

meningkatkan konsentrasi karbondioksida (CO2).

Berdasarkan penjelasan latar belakang, maka permasalahan penelitan dapat

dirumuskan sebagai berikut:

1. apa karbon organik tanah berbebeda-beda pada setiap satuan

bentuklahan DAS Bendo?

2. apa karbon organik tanah berbebeda-beda pada setiap penutup lahan

di DAS Bendo?

3

3. berapa kandungankarbon organik tanah total di DAS Bendo?

1.3.Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian adalah sebagai berikut:

1. mendeskripsikan pengaruh perbedaan satuan bentuklahan terhadap

variabilitas spasial karbon organik tanah di DAS Bendo,

2. mendeskripsikan pengaruh perbedaan penutup lahan terhadap

variabilitas spasial karbon organik tanah di DAS Bendo,

3. menghitung kandungan karbon organik tanah total di DAS Bendo.

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat utama penelitian untuk mengetahui variabilitas spasial karbon

organik tanah di DAS Bendo. Secara teoritis penelitian akan menggambarkan

variabiltas spasial karbon organik tanah yang dipengaruhi oleh bentuklahan dan

penutup lahan di DAS Bendo. Hasil penelitian dapat menunjukkan bahwa

karakteristik bentuklahan dan jenis penutup lahan mempengaruhi distribusi spasial

karbon organik tanah.Penelitian juga dapat menunjukkan jumlah karbon organik

tanah yang tersimpan dan varibilitas spasialnya di DAS Bendo.

Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan manfaat praktis terkait

dengan pengelolaan DAS Bendo. Jumlah karbon yang tersimpan di dalam DAS

Bendo perlu dihitung untuk monitoring emisi karbon. Manfaat lainnya dapat

digunakan sebagai pertimbangan pemanfaatan lahan di DAS Bendo. Penutup lahan

dengan simpanan karbon organik tanah tinggi perlu dilestarikan, sehingga

mendukung pengurangan emisi karbondioksida (CO2) global. Pemanfaatan lahan

yang tidak memperhatikan potensi serapan karbon dapat mengurangi penyimpanan

karbon dan meningkatkan emisi CO2 global.

1.5.Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya

1.5.1. Siklus Karbon

Siklus karbon terjadi di atmosfer, laut, dan daratan. Atmosfer, laut, dan

daratan berfungsi sebagai reservoir karbon. Karbon (C) di udara terdapat dalam

bentuk gas CO2. Siklus alami karbon terjadi karena C terlepas menjadi CO2,

kemudian diuraikan oleh tumbuhan menjadi C dan O2. Proses pelepasan dan

penguraian C terjadi secara terus menerus, sehingga disebut siklus karbon

(Suprianto dan Solihat, 2012).

4

Reservoir karbon di atmosfer dipengaruhi oleh karbon yang terlepaskan dari

laut dan daratan.Tanah menyimpan 1500 dari 2000 Pg karbon yang terdapat di

daratan (Bruce, dkk., 2007). Karbon di dalam tanah akan terlepaskan melalui

pembakaran dan tersimpan menjadi karbon organik tanah.

1.5.2. Peran Fotosintesis dalam Siklus Karbon

Tumbuhan berperan menyerap karbondioksida di udara melalui fotosintesis.

Perubahan serta pergerakan utama CO2 dan O2 secara alami dipengaruhi oleh

fotosintesis serta respirasi. Fotosintesis oleh tumbuhan menyerap CO2 di udara.

Sementara itu respirasi oleh tumbuhan mengeluarkan O2. Proses penyerapan CO2

dan pelepasan O2 di atmosfer dalam skala global akan seimbang (Wahyono, 2011).

Fotosintesis mengubah karbondioksida menjadi karbohidrat, protein, dan

lemak. Karbondioksida mengalami proses penimbunan karbon (C) dalam biomassa

tumbuhan. Biomassa didefinisikan sebagai massa pada bagian vegetasi yang masih

hidup yaitu seperti tajuk pohon, tumbuhan bawah, ataupun gulma, (Nadapdap, dkk.,

2013). Biomassa tumbuhan di alirkan ke organisme lain melalui rantai makanan.

Karbon dalam biomassa tumbuhan dapat langsung kembali ke atmosfer

melalui respirasi atau terdekompsosisi. Karbon yang terdekomposisi tersimpan di

dalam tanah menjadi bahan organik tanah. Karbon hasil fotosintesis merupakan

sumber utama bahan organik tanah (Sutanto, 2005).Bahan organik tanah

merupakan sumber utama karbon organik tanah.

1.5.3. Tanah dan Bahan Organik Tanah

Tanah hampir menutupi seluruh permukaan bumi. Tanah adalah tubuh alam

gembur di permukaan bumi yang mempunyai sifat dan karakteristik fisik, kimia,

biologi, serta morfologi yang khas dipengaruhi oleh proses pembentukannya

(Sartohadi, dkk., 2012). Tanah tersusun dari pencampuran komponen penyusun

tanah yang heterogen. Komposisi tanah yang ideal, yaitu: 20-30% udara, air 20-

30%, mineral 45%, dan 5% organik (Sutanto, 2005).

Bahan organik tanah berasal dari hasil proses dekomposisi sisa tanaman,

hewan, dan manusia yang ada di permukaan. Sumber bahan organik terbesar berasal

dari dekomposisi sisa vegetasi. Dekomposisi terjadi melalui proses pembakaran

ataupun proses oksidasi. Reaksi kimia yang terjadi sebagai berikut:

C4H + O2 CO2 +2H2O + Energi (Sartohadi, dkk., 2012).

5

Hasil dekomposisi kemudian menyatu dengan tanah. Bahan organik tanah

adalah sumber karbon organik tanah. Bahan organik tanah mengandung 45-60 %

karbon (C) (Sutanto, 2005). Bahan organik dihitung berdasarkan kandungan karbon

di dalam tanah. Tanah juga merupakan salah satu dari lima carbon pool.

Carbon pool digunakan untuk menghitung kandungan karbon di biomassa,

nekromassa, dan tanah. Carbon pool adalah reservoir atau subsistem yang

mempunyai kemampuan menyimpan dan atau membebaskan karbon (Hairiah, dkk.,

2011). Tanah merupakan carbon pool terbesar di reservoir daratan. Perhitungan

karbon pada carbon pool dapat memberikan informasi pelepasan dan penyerapan

karbondioksida di reservoir daratan.

1.5.4. Faktor Lingkungan Pengontrol Karbon Organik Tanah

Kandungan karbon organik tanah dipengaruhi oleh faktor lingkungan.

Faktor lingkungan pengontrol variabilitas spasial karbon organik tanah, yaitu:

penggunaan lahan, topografi, bahan induk tanah, dan iklim (Queslati, dkk., 2013).

Proses-proses eksogenik juga mengontrol distribusi spasial karbon organik tanah.

a. Punutup Lahan dan Penggunaan Lahan

Penutup lahan merupakan karakteristik dari tutupan lahan di permukaan

bumi meliputi karakteristik fisik alami dan non alami. Berbeda dengan penggunaan

lahan yang dilihat dari pemanfaatkan lahan oleh manusia untuk tujuan tertentu

(Derek, dkk, 2013). Penggunaan lahan memiliki skala pemetaan yang lebih detail

daripada penutup lahan.

Penutup lahan menentukan kandungan karbon di dalam suatu wilayah.

Perbedaan penutup lahan mempengaruhi kandungan karbon. Vegetasi merupakan

sumber utama dari karbon organik tanah. Penutup lahan dengan vegetasi yang

banyak akan mempunyai kandungan karbon biomassa, nekromassa, dan tanah yang

tinggi.

b. Vegetasi dan Karbon Organik Tanah

Vegetasi mempengaruhidistribusi spasial kandungan karbon organik tanah.

Vegetasi merupakan sumber utama karbon organik tanah. Karbon organik tanah

berasal dari dekomposisi sisa vegetasi. Jenis, umur, pertumbuhan, dan kerapatan

vegetasi mempengaruhi proses dekomposisi. Tanah subur dan kondisi iklim yang

sesuai untuk pertumbuhan vegetasi akan meningkatkan potensi simpanan karbon

6

organik tanah. Karbon organik tanah berasal dari dekomposisi serasah dan

tumbuhan mati.

c. Topografi dan Karbon Organik Tanah

Topografi mempengaruhi distribusi spasial karbon organik tanah. Topografi

digambarkan dari ketinggian dan lereng. Kemiringan lereng mengontrol proses

eksogenik, seperti: erosi, aliran permukaan, dan longsor yang dapat

mentransportasikan karbon organik tanah (Dewi, 2011 dan Wicaksono, 2012).

Proses eksogenik mentransportasikan karbon organik tanah ke zona deposisi yang

landai atau cekung. Transportasi karbon organik tanah oleh proses ekogenik

membuat kandungan karbon organik tanah di daerah landau lebih besar

dibandingkan daerah yang miring.

Topografi mempengaruhi pola pemanfaatan lahan pada suatu daerah.

Ketinggian dan kemiringan lereng mempengaruhi kemampuan lahan yang

berpengaruh terhadapa pola pemanfaatan lahan. Daerah dengan kemiringan lereng

curam akan dimanfaatkan sebagai kawasan hutan penyangga. Daerah dengan

kemiringan lereng landai akan dimanfaatkan sebagai kawasan permukiman dan

pertanian. Perbedaan karakteristik topografi mempengaruhi pola penutuplahan dan

secara langsung juga akan mempengaruhi kandungan karbon.

Suhu menurun seiring bertambahnya ketinggian pada daerah tropis. Setiap

kenaikan 100 mdpal suhu akan menurun 1 derajat °C. Suhu mengontrol

dokomposisi. Dekomposisi semakin cepat terjadi pada daerah yang mempunyai

suhu rendah. Reaksi dekomposisi akan meningkat dua kali lebih intensif setiap suhu

turun 8-9 °C dari rata-rata suhu tahunan (Bot dan Beneties, 2005).

1.5.6. Tanah dan Bentuklahan

Bentuklahan ditentukan oleh beberapa komponen yaitu: proses alam,

topografi, sturktur geologi, material batuan, ruang, dan waktu (Verstappen, 1983).

Bentuklahan dapat diklasifikasikan lagi menjadi satuan bentuklahan yang lebih

detail. Satuan bentuklahan diklasifikasikan berdasarkan relief, bahan penutup

permukaan, batuan dasar, dan intensitas proses geomorfologi (Sartohadi, dkk.,

2014).

Pembentukan tanah merupakan bagian intregal dari proses geomorfologi

yang terdapat pada bentuklahan (Birkeland, 1984). Berdasarkan pemahaman

7

konsep bentuklahan dan tanah dapat diketahui bahwa terdapat keterkaitan antara

bentuklahan dan tanah. Faktor pembentuk bentuklahan mempunyai kemiripan

dengan faktor pembentuk tanah. Pembentukan tanah dipengaruhi oleh faktor ikilm,

topografi, organisme, bahan induk, waktu, serta faktor lokal (Jenny, 1941.,dalam

Sartohadi, , Jamulya, Dewi, 2012).

Variabilitas spasial tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor pembentuk tanah.

Persebaran satuan tanah dipengaruhi oleh relief dan bahan induk. Relief merupakan

salah satu aspek utama dalam analisis bentuklahan. Reliefdigunakan untuk

menganalisis persebaran spasial satuan tanah. Relief juga digunakan untuk

mendeskripsikan variabilitas spasial karbon organik tanah di dalam satuan tanah.

Horison tanah menggambarkan proses pembentukan dan perkembangan

tanah. Pembentukan tanah melibatkan empat proses, yaitu: penambahan,

pengurangan, perpindahan, dan perubahan (Sartohadi, dkk., 2012). Perkembangan

tanah ditandai dengan perubahan karakteristik fisik, kimia, dan biologi tanah yang

dibedakan berdasarkan horison tanah. Proses penambahan material baru di dalam

tanah dapat berupa penambahan material organik dalam profil tanah. Penambahan

material organik ke dalam tanah menjadikan bahan organik sebagai salah satu

faktor untuk identifikasi horison tanah.

Horison O dan A merupakan horison tanah yang mengandung banyak bahan

organik tanah. Horison O dan A terbentuk difase terakhir proses perkembangan

horison. Horison O dicirikan dengan lapisan tanah yang didominasi oleh bahan

organik. Horison A dicirikan dengan lapisan tanah yang sudah menunjukkan

kehilangan sebagian atau keseluruhan sturktur asli batuan. Horison A merupakan

lapisan tempat terjadinya akumulasi humifikasi bahan organik dan bercampur

dengan bahan mineral (Sutanto, 2005).

Akumulasi karbon organik tanah sebagian besar berada pada horison O dan

A, sehingga horison O dan A mempunyai kandungan karbon organik tanah yang

tinngi. Horison O dan A berada di lapisan tanah paling atas dalam profil tanah,

sehingga perhitungan kandungan karbon organiktanah dilakukan pada lapisan

paling atas dengan kedalaman tertentu. Karbon organik tanah akan semakin

menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah karena akumulasi bahan organik

terkonsentrasi pada lapisan tanah paling atas.

8

Kandungan lempung di dalam tanah juga mempengaruhi kandungan karbon

organik tanah. Material lempung dan bahan organik tanah mudah tererosi,

kemudian terendapkan di lereng yang lebih landai. Lempung mudah tererosi,

sehingga banyak terdapat pada lereng yang landai. Kandungan lempung akan terus

meningkat dengan menurunnya kemiringan lereng (Birkeland, 1984). Lereng landai

mempunyai kandungan lempung tinggi, karena merupakan tempat akumulasi

material hasil erosi. Bahan organik tanah banyak terendapkan di lereng landai

seperti halnya koloida lempung. Lempung juga mempunyai kemampuan mengikat

karbon organik tanah.

1.5.7. Intrepetasi Citra Satelit

Intrepetasi citra adalah kegiatan mengkaji foto udara atau citra satelit

dengan maksud untuk mengidentifikasi obyek dan arti penting dari obyek (Sutanto,

1992). Kegiatan intrepetasi dilakukan melalui:

a. deteksi

merupakan tindakan pengamatan terhadap suatu objek,

b. identifikasi

merupakan upaya mencirikan obyek yang telah dideteksi melalui

keterangan,

c. analisis

merupakan upaya pengumpulan keterangan lebih lanjut untuk identifikasi

lebih lanjut atau validasi hasil intrepetasi.

Intrepetasi citra dilakukan dengan memperhatikan tujuh kunci intrepetasi.

Tujuh kunci intrepetasi citra menurut (Sutanto, 1992), yaitu:

a. rona dan warna

rona adalah tingkat kegelapan atau kecerahan obyek citra, sedangkan warna

adalah wujud yang tampak pada mata,

b. bentuk

bentuk adalah variabel kualitatif yang memberikan kerangka bentuk pada

suatu obyek,

c. ukuran

ukuran adalah atribut obyek yang menjelaskan ukuran antara lain jarak,

luas, tinggi, lereng, dan volume obyek,

9

d. tekstur

tekstur adalah frekuensi perubahan rona pada citra. Frekuensi rona dapat

berupa pengulangan rona kelompok obyek yang terlalu kecil untuk

dibedakan,

e. pola

pola adalah susunan keruangan dari suatu obyek yang dapat mencirikan atau

menjelaskan nama obyek,

f. bayangan

bayangan adalah kenampakan bayangan dari obyek yang dapat memberikan

keterangan pada obyek,

g. situs

situs adalah letak suatu obyek terhadap obyek yang lain di sekitar.

10

1.6. Penelitian Terdahulu

Tabel 1.1 Daftar Penelitian Sebelumnya.

No Peneliti Tempat/tahun Judul penelitian Tujuan Metode Hasil

1 Hoffmann, U.,

Hoffmann, T.,

Jurasinski ., Glatzel,

S., and Kuhn, N.J.

Swiss, 2014 Assessing the Spatial

Variability of Soil Organic

Carbon Stock in Alpine

Setting (Grindelwald,

Swiss Alps)

Menghitung variabilitas

spasial karbon organik

tanah berdasarkan faktor

pengontrol lingkungan,

yaitu: tipe tanah,

penggunaan lahan, dan

topografi mengunakan

teknik interpolasi kriging

Kuantitatif,

Pengukuran karbon

organik tanah

dengan metode

iterpolasi inverse

distance, ordinary-,

block-, dan

regression-kriging

Hasilnya bahwa terdapat varibilitas

karbon organik tanah yang jelas,

menggunakan faktor pengontrol

lingkungan sebagai unit analisis.

Teknik interpolasi kriging

merupakan teknik hybrid yang baik

untuk mengetahui variabilitas

karbon organik tanah

2 Queslati, I.,

Allamano, P.,

Bonifacio, E., and

Claps, P.

Itali, 2013 Vegetation and

Topographic Control on

Spatial Variability of Soil

Organic Carbon

Mengetahui pengaruh

vegetasi dan topografi

terhadap varibilitas spasial

karbon organik tanah

Kuantitatif,

Statistika korelasi

regresi

Variabel vegetasi dan topografi

berpengaruh terhadap distribusi

spasial karbon organik tanah

3 Wicaksono, A.P. Indonesia,

2012

Distribusi Spasial

Kehilangan Tanah dan

Karbon Organik Tanah

oleh Aliran Permukaan di

DAS Oyo

Mengetahui pengaruh

aliran permukaan terhadap

distribusi spasial karbon

organik tanah

Pemodelan aliran

permukaan

Aliran permukaan berperan dalam

distribusi spasial karbon organik

tanah

4 Dewi, N. I. Indonesia,

2011

Redistribusi karbon

Organik Tanah (C-organik)

Melalui Mekanisme

Longsorlahan di DAS

Kayangan, Kulon Progo,

DIY

Mengetahui pengaruh

longsorlahan terhadap

distribusi karbon organik

tanah

Kuatitatif,

inventarisasi data

longsor dikaitkan

dengan kandungan

karbon organik

tanah

Karbon organik tanah dapat

dipindahkan melalui mekanisme

longsorlahan

11

1.7. Kerangka Pemikiran

Jumlah dan variabilitas spasial karbon organik tanah dikontrol oleh faktor

lingkungan. Faktor pengontrol lingkungan paling mempengaruhi variabilitas spasial

karbon organik tanah, yaitu: tipe tanah, penggunaan lahan, topografi (Hoffman,

dkk., 2014), vegetasi, dan iklim (Esteban, dkk., 2000). Proses-proses eksogenik juga

mengontrol distibusi spasial karbon organik tanah.

Daerah aliran sungai berdasarkan karakteristik geomorfologi dan aspek

biogeofisik dibagi menjadi wilayah hulu, tengah, dan hilir (Asdak, 2002 dan

Charlton, 2008). Wilayah hulu, tengah, dan hilir mempunyai karakteristik

bentuklahan dan penutup lahan yang berbeda-beda.Berdasarkan karakteristik

geomorfologi hulu DAS merupakan sumber material, tengah DAS merupakan zona

transportasi, dan hilir DAS merupakan zona deposisi. Berdasarkan aspek

biogeofisik hulu DAS merupakan daerah konservasi, tengah DAS merupakan

daerah transisi, dan hilir DAS merupakan daerah pemanfaatan. Karakteristik

geomorfologi dan aspek biogeofisik di DAS mempengaruhi distribusi spasial

karbon organik tanah.

Bentuklahan menggambarkan karakteristik geomorfologi. Pembagian

wilayah hulu, tengah, dan hilir DAS dapat dilakukan analisis karakteristik

bentuklahan. Bentuklahan diklasifikasikan menjadi satuan bentuklahan yang lebih

detail. Satuan bentuklahan diklasifikasikan dari relief, bahan penutup permukaan,

batuan dasar, dan intensitas proses geomorfologi (Sartohadi, dkk., 2014). Satuan

bentuklahan mempengaruhi distribusi spasial tanah dan karbon organik oleh proses

eksogenik. Proses eksogenik yang berpengaruh diantaranya erosi, aliran

permukaan, dan longsor.

Bentuklahan juga mempengaruhi pola penutup lahan pada suatu wilayah.

Pola penutup lahan dapat menggambarkan kerapatan vegetasi. Distribusi spasial

penutup lahan dinilai dapat menggambarkan variabilitas dan dinamika kandungan

karbon biomassa serta karbon organik tanah (Houghton, 2013). Vegetasi merupakan

sumber utama bahan organik tanah. Vegetasi yang sudah mati atau nekromassa dan

seresah akan terdekomposisi dan menjadi karbon organik tanah.

Faktor pembentuk bentuklahan mempunyai kemiripan dengan faktor

pembentuk tanah. Faktor pembentuk bentuklahan, yaitu: proses alam, material

12

batuan, topografi, struktur geologi, ruang, dan waktu. Bentuklahan dapat menjadi

batas yang bersifat umum untuk mengetahui distribusi satuan tanah. Karbon organik

tanah banyak terdapat pada horison O dan A. Horison O dan A merupakan lapisan

tempat akumulasi bahan organik. Bahan organik merupakan sumber utama karbon

organik tanah.

Topografi dan iklim menjadi faktor pengontrol distribusi karbon organik

tanah melalui proses-proses eksogenik yang terjadi. Topografi serta iklim

menentukan intensitas erosi, aliran permukaan, dan longsor. Kehilangan karbon

organik tanah dari DAS pada dasarnya merupakan perpindahan materi dari dataran

ke perairan atau pembakaran. Kebarakan lahan akan melepaskan karbon dari

biomassa, nekromassa, dan karbon organik tanah. Topografi dapat digambarkan

dari elevasi. Semakin tinggi elevasi dan semakin rendah suhu udara kandungan

karbon organik tanah akan lebih tinggi (Rasel, 2013). Suhu udara yang rendah dan

lembab lebih mempertahankan kandungan karbon di dalam tanah serta

mempercepat dekomposisi.

Proses erosi dan sedimentasi dipengaruhi oleh curah hujan, topografi, dan

vegetasi. Erosi memindahkan karbon organik tanah ke daerah yang lebih landai dan

rendah. Daerah landai dan rendah akan mempunyai kandungan karbon organik

tanah yang lebih tinggi, karena terjadi penimbunan karbon akibat proses

sedimentasi. Tekstur tanah lempung yang mudah tererosi juga mampu mengikat

karbon organik tanah (Birkeland, 1984). Lempung akan tersedimentasi mengikat

karbon organik tanah pada daerah landai dan cekung.

Karakteristik fisik bentuklahan mempunyai kemiripan dengan faktor

lingkungan pengontrol jumlah dan variabilitas spasial karbon organik tanah.

Bentuklahan dapat menggambarkan faktor lingkungan dan proses eksogenik yang

mengontrol variabilitas spasial karbon organik tanah. Hubungan spasial antara

satuan bentuklahan dan penutup lahan dengan karbon organik tanah tergambarkan

di kerangka pemikiran (Gambar 1.1).

13

Proses

Geomorfologi

Bentuklahan

Karakteristik wilayah

DAS

Batuan

dasarTopografi/relief

Bahan

permukaan

Ruang dan

waktu

Aspek biogeofisik

Satuan

BentuklahanPenutup lahan

Hulu Tengah Hilir

VegetasiProses

eksogenikPenutuplahan

Jenis Kerapatan

Dekomposisi

Bahan organik

tanah

Karbon organik

tanah

Variabilitas spasial karbon

organik tanah

Tengah

Gambar 1.1 Kerangka penelitian

1.8. Batasan Istilah

Bahan organik tanah adalah bahan organik yang berasal dari proses

dekomposisi makhluk hidup atau dekomposisi dari bahan yang terdiri dari

senyawa organik (Sutanto, 2005).

Bentuklahan adalah bagian dari permukaan bumi yang memiliki bentuk

topografi yang khas, akibat pengaruh kuat dari proses alam dan struktur geologi

pada material batuan dalam skala ruang dan waktu kronologis (Verstappen, 1983).

Biomassa adalah total tanur kering vegetasi (Badan Standarisasi Nasional,

2011).

Carbon pool adalah reservoir yang mempunyai kemampuan dan atau

membebaskan karbon (Hairiah, dkk., 2011).

14

C-tanah adalah kandungan karbon organik tanah dalam satuan ton per

hektar(Badan Standarisasi Nasional, 2010).

C-tanah total adalah total cadangan karbon dalam luasan tertentu dalam

satuan (Badan Standarisasi Nasional, 2010).

C-organik tanah adalah unsur karbon yang berasal dari bahan organik tanah

(Hakim,dkk., 1986).

Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang mempuyai satu outlet

sungai dan dibatasi oleh pungung-punggung gunung (Asdak, 2002).

Dekomposisi adalah penguraian bahan mineral dan organik yang

didalamnya terdapat proses biokimia, peruraian secara mekanis, dan peruraian

secara mikroorganisme (Sutanto, 2004).

Penutup lahan adalah tutupan biofisik pada permukaan bumi yang dapat

diamati merupakan hasil pengaturan, aktivitas, dan perlakuan manusia yang

dilakukan pada jenis penutup lahan tertentu untuk melakukan kegiatan produksi,

perubahan, ataupun perawatan pada penutup lahan tersebut (Badan Standarisasi

Nasional, 2010).

Karbon adalah unsur kimia bukan logam dengan simbol atom C yang

banyak terdapat di dalam semua bahan organik tanah dan di dalam bahan anorganik

tertentu. Nomor atom unsur karbon yaitu nomor atom 6 dan berat atom 12 g. (Agus,

dkk., 2011).

Karbon organik tanah adalah massa karbon untuk setiap satuan berat tanah

(Badan Standarisasi Nasional, 2011).

Nekromassa adalah massa dari bagian pohon yang telah mati baik yang

masih tegak di lahan (batang atau tunggul pohon), kayu tumbang/tergeletak di

permukaan tanah, tonggak atau ranting dan daun-daun gugur (serasah) yang belum

terlapuk (Hairiah, dkk., 2011).

Serasahadalah kumpulan bahan organik di lantai hutan yang belum

terdekomposisi secara sempurna ditandai dengan bentuk jaringan yang masih

utuh(Badan Standarisasi Nasional, 2011).

Spasial adalah aspek keruangan suatu objek atau kejadian yang mencakup

lokasi, letak, dan posisinya (Undang-Undang No.4, 2011).

Variabilitas adalah keadaan bervariasi (http://kbbi.web.id, 2014)