NERACA AIR METEOROLOGISDI KAWASAN HUTAN TANAMAN JATI DI CEPU
Oleh:Agung B. Supangat & Pamungkas B. Putra
Ekspose Hasil Penelitian dan Pengembangan Kehutanan BPTKPDAS 2012 – Solo, 5 September 2012
Pendahuluan
• Air sangat vital bagihidup dan kehidupan
• Keberadaan air sangat dinamis (flowing resource)
Kuantitas Kualitas
Kontinyuitas
• Keberadaan Air VS land use
• Penting: Informasi sebaran SD-Air (spasial & temporal)=== Neraca Air ===
Untuk mengetahui kondisi neraca air meteorologis wilayah di sekitar
kawasan hutan tanaman jati
Tujuan Tulisan
• Perlu pengembangan metode identifikasiNeraca Air secara tidak langsung
• Data klimatologi (Th. 2004, 2007, 2011)
Bahan & Alat
• ATK, alat hitung
• Perangkat lunak model neraca air Thornthwaite-Mather (Water Balance Thornthwaite-Mather Versi 90,02)
• Perangkat lunak model penggunaan air olehtanaman (CropWat 4 Windows versi 4.2)
WTRBLN.EXE
Karakteristik Lokasi PenelitianBiofisik • Jenis tanah: Vertisols, Alfisols dan Inseptisols, Kadar
lengas 3,66 – 10,62 %; pH 7,4; C-org 1,74- 3,27%; BO 1,14-5,63%; N-tot 0,05–0,17%; P-tsd 3,25-15,22 ppm; K-tsd 0,23–0,55me/100g; BJ 1,92-2,39g/cm3; BV 1,18–1,47g/cm3; permeabilitas 7,18cm/jam, porositas 33,4–48,6%,, kap. infiltrasi5,9–36,8 cm/jam
• Hidrologi: Kali Modang (luas DAS = 391,0 ha) dan Kali Cemoro (luas DAS = 1.384,5 ha)
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des Jml
Hujan 231 208 231 169 106 44 17 14 35 91 191 259 1.597K. Modang 39,2 40,6 33,8 16,8 18,3 10,7 8,2 6,7 4,6 6,5 20,2 27,6 233,2K. Cemoro 68,6 95,1 89,7 57,6 36,2 20,5 10,0 10,0 10,5 18,9 44,8 97,6 559,5
Ket: Rata-rata (2002-2011)
0
50
100
150
200
250
300
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des
Huj
an; L
impa
san
(mm
)
Bulan
Curah Hujankali ModangKali Cemoro
Hidrologi
Klimatologis Parameter Curah Hujan (Rata-2 periode 2002-2011)
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nop DesTebal (mm) 231 208 231 169 106 44 17 14 35 91 191 259Jml hari hjn 16 17 17 13 9 5 3 2 5 8 14 18Maks. (mm) 58 56 57 59 37 25 9 8 16 32 51 60Min. (mm) 1 1 1 1 1 1 2 0 7 1 1 1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des
Tem
pera
tur(
°C);
Kelem
baba
nUd
ara(
%)
Bulan
Temp rata-2
Temp Maks.
Temp Min.
Kelemb. Rata-2
Kelemb. Maks.
Kelemb. Min.
Rata-2: CH (1.597mm/th); HH (127/th); BK (5); BB (7)
Rata-2 : T (25 °C); RH (68 %)
Hasil PenelitianNeraca Air Meteorologis
Tahun Hujan(mm)
PE AE(mm) (%) (mm) (%)
2004 1.589 1.586 99,8 1.174 73,92007 1.896 1.388 73,2 1.167 61,62011 1.527 1.617 105,9 1.150 75,3
Rata-2 1.670,7 1.530,3 93,0 1.163,7 69,7Keterangan: (%) adalah nilai terhadap hujan
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des
Ner
aca
Air
(mm
)
Bulan
Tahun 2011 PPEAEP-PE
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer
aca
Air
(mm
)
Bulan
Tahun 2004
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer
aca
Air
(mm
)
Bulan
Tahun 2007
Keterangan:P = Curah hujanPE = Evapotranspirasi potensialAE = Evapotranspirasi aktual
Potensi Kekeringan(EP > P)
Distribusi Neraca Air Bulanan
Keterangan:ST = Kelengasan tanah tersimpanS-D = Selisih antara Surplus dan DefisitRO = Runoff bulanan (24,8 %)
Keterangan:
-200
-100
0
100
200
300
400
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer
aca
Air
(mm
)
Bulan
Tahun 2004
-200
-100
0
100
200
300
400
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer
aca
Air
(mm
)
Bulan
Tahun 2007
-200
-100
0
100
200
300
400
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop DesNer
aca
Air
(mm
)
Bulan
Tahun 2011 STS-DRO
• Nilai [S-D] Th 2004 dan 2007 = 5 mm & 508 mm, Th. 2011 = -88 mm
• Dari proporsi air lebih(surplus), menjadi RO (81,5%), sisanya18,5% masuk ke tanah
Distribusi Neraca Air Bulanan
-200
20406080
100120140160180
Ner
aca
Air
(mm
/per
iode
)
Periode Waktu
Th. 2004
Implikasi Hasil Studi
-200
20406080
100120140160180
Ner
aca
Air
(mm
/per
iode
)
Periode Waktu
Th. 2007
-200
20406080
100120140160180
Ner
aca
Air
(mm
/per
iode
)
Periode Waktu
Th. 2011 Effect. RainEToCWRIrr. Req.
Ket:ETo = Evapotranspirasi referensiCWR = Kebutuhan air tanamanEffect.Rain = Curah hujan efektifIrr.Req. = Kebutuhan air irigasi(Asumsi: Jenis vegetasi dalam analisis adalah tanamanjati dengan penutupan tajuk 60-70 %)
• Masa cukup air: Januari-April & Nopember-Desember, masa kurang air: Mei - Oktober
• Terjadi ketidakseimbangan SD-Air scr alami. Kebutuhan air tanaman (CWR) (rata-rata 984 mm/th) melebihi besarnya curah hujan efektif yang bisa dimanfaatkan oleh tanaman (rata-rata 667 mm/th)
• Periode Kering (Perlu tambahan air)Tahun Bulan mm lt/dt/ha2004 Mei-Oktober (6 bln) 424,6 0,342007 Januari, Mei-Oktober (7 bln) 347,9 0,242011 Mei-Oktober (6 bln) 545,9 0,50
Rata-rata Mei-Oktober (6 bln) 440,0 0,36
• Hutan jati memiliki karakteristik yang khas dalammerespon iklim yang panas (kekurangan air)
• Fenomena fungsi hidrologis dari kawasan hutan(jati)
Fenomena Hutan Jati
-50
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des
Ner
aca
Air
(mm
)
Bulan
Hujan
Evapotranspirasi
Limpasan (Sungai)
Irr.Req. (model)
Ada baseflow 81 mm
• Perhutani: terkait informasi kapan sebaiknyamelakukan penanaman serta kapan harusmengantisipasi bulan-bulan rawan kebakaran
• Bagi masyarakat sekitar hutan dan pemerintahdaerah: perencanaan pola tanam(penanaman, pemilihan jenis komoditas, masakrisis air/kelangkaan air/penambahan air; kebencanaan)
Manfaat Hasil Studi
Kesimpulan dan Saran
• Kawasan di sekitar hutan jati di Cepu termasuk daerah kering bertipe iklim D (Schmidt-Ferguson) dengan CH rata-2 tahunan yang rendah (1.597 mm)
• Berdasarkan hasil simulasi model neraca air, terdapat rata-rata 5 bulan defisit air (Juni-Oktober), potensi pasokan air ke dalam tanah(dari surplus air di bulan-bulan basah) sangatkecil (rata-rata hanya 18,5% pertahun)
• Berdasarkan hasil simulasi model CropWat, diketahui terjadi ketidakseimbangansumberdaya air secara alami. Tiap tahun terjadibulan-bulan kering yang membutuhkan adanyatambahan air sebesar rata-rata 440 mm/tahun(0,36 lt/dt ) (selama periode Mei-Oktober)
• Dari kawasan hutan jati masih terdapat potensi air permukaan/baseflow (sungai) sebesar rata-rata 81 mm untuk memasok kekurangan air yang terjadi
• Hasil kajian bermanfaat baik bagi pengelola kaw. Hutan jati maupun pemda/masyarakat sekita hutanjati
• Saran: Perlu analisis (model) dengan tutupan lahanpertanian per-komoditas yang dibudidayakan