Tugas Riview Jurnal Penilaian Ekosistem Hutan Medan, Maret
2025
Spatio-Temporal
Analysis of Erosion Risk Assessment Using GIS-Based AHP Method: A Case Study of
Doğancı Dam Watershed in Bursa (Türkiye)
(Analisis Spatio-Temporal Penilaian Risiko
Erosi Menggunakan
Metode AHP Berbasis
GIS: Studi
Kasus DAS
Bendungan Doğancı di
Bursa (Türkiye)
Erdoğan Yüksel, E., Karan, Ö. F., & Akay, A. E. (2024). Spatio-Temporal Analysis of Erosion Risk Assessment Using GIS-Based AHP Method: A Case Study of Doğancı Dam Watershed in Bursa (Türkiye). Forests, 15(7), 1135.
Oleh:
Nur Hidayat
247055002
1.
Latar Belakang
Erosi tanah
merupakan fenomena alam yang bisa dipicu dan diperburuk oleh aktivitas manusia,
seperti penggundulan hutan, pertanian yang tidak berkelanjutan, dan perubahan
penggunaan lahan. Secara global, hampir 25-40 miliar ton tanah terkikis setiap
tahun, di mana erosi tanah yang disebabkan oleh air memainkan peran signifikan,
khususnya di Turki. Di Turki sendiri, sekitar 642 juta ton tanah terkikis
setiap tahunnya akibat erosi air, dengan jumlah tanah yang terbawa oleh sungai
sekitar 154 juta ton per tahun. Jika tren ini terus berlanjut, diperkirakan 1,5
juta km² lahan subur akan hilang pada tahun 2050, yang dapat mengakibatkan
hilangnya potensi pertanian dan peningkatan kerugian ekonomi global.
Lahan subur yang
hilang karena erosi menyebabkan konsekuensi luas, tidak hanya terhadap
keberlanjutan pertanian, tetapi juga terhadap siklus karbon, siklus nutrisi,
serta kondisi sosial ekonomi masyarakat. Erosi tanah juga mempengaruhi daya
dukung lingkungan dengan mempercepat sedimentasi di waduk, meningkatkan risiko
banjir, dan menciptakan tantangan baru bagi manajemen sumber daya alam.
Masalah yang
menjadi fokus penelitian ini adalah peningkatan risiko erosi tanah akibat
perubahan penggunaan lahan dan faktor-faktor lingkungan lainnya, seperti
kemiringan, jenis batuan dasar, curah hujan, dan aspek drainase. Tujuan utama
adalah untuk mengidentifikasi daerah-daerah yang paling rentan terhadap erosi serta
menentukan bagaimana perubahan penggunaan lahan dalam rentang waktu tertentu
memengaruhi risiko tersebut. Pertanyaan kunci yang diangkat adalah:
- Bagaimana
distribusi risiko erosi di DAS Bendungan Doğancı dari 2005 hingga 2017?
- Faktor-faktor
apa yang paling berpengaruh dalam menentukan risiko erosi?
- Bagaimana
perubahan dalam penggunaan lahan berdampak pada peningkatan atau penurunan
risiko erosi tanah?
Jurnal ini juga
menggarisbawahi dampak erosi yang dipercepat oleh aktivitas manusia seperti penggundulan
hutan dan pertanian yang tidak terkendali, yang menyebabkan hilangnya lapisan
tanah subur, berkurangnya produktivitas tanah, dan akhirnya memicu kelaparan
dan kemiskinan di beberapa wilayah. Hilangnya lahan akibat erosi tanah juga
mengancam keberlanjutan waduk-waduk yang ada, meningkatkan risiko banjir, dan
menyebabkan sedimentasi yang berlebihan.
2. Tujuan
Penelitian yang
dilakukan di Daerah Aliran Sungai (DAS) Bendungan Doğancı di Bursa, Turki,
bertujuan untuk mengukur risiko erosi tanah serta dampak perubahan penggunaan
lahan dalam dua periode waktu, yakni tahun 2005 dan 2017. Studi ini menggunakan
pendekatan berbasis Analytical Hierarchy Process (AHP) yang terintegrasi
dengan Geographic Information Systems (GIS), memungkinkan peneliti untuk
menilai risiko erosi tanah berdasarkan berbagai faktor topografi dan
lingkungan. Dalam konteks ini, penting untuk mengidentifikasi dan memetakan
daerah yang paling rentan terhadap erosi untuk memprioritaskan tindakan
pencegahan dan mitigasi.
3.
Metode Penelitian
1.
Pemetaan Risiko Erosi
Peta risiko erosi
wilayah penelitian untuk
tahun 2005
dan 2017
dibuat menggunakan metode
AHP terintegrasi
GIS yang diterapkan di
ArcGIS 10.8
2.
Faktor Risiko Erosi
·
Jenis batuan dasar
Banyak sifat tanah
berasal langsung dari
bahan induk;
Oleh karena itu, ada
korelasi yang sangat
tinggi antara material
induk dan
kecenderungan erosi.
·
Penggunaan Lahan/Tutupan Lahan (LULC)
Dinamika penggunaan lahan/tutupan
lahan (LULC)
merupakan faktor antropogenik
utama yang
mempengaruhi degradasi tanah
dan kerentanan
terhadap erosi tanah.
·
Cuaca Curah hujan
Salah satu elemen
iklim terpenting
yang mempengaruhi
erosi yang
terjadi dari tanah
lereng bukit atau
daerah aliran sungai curah
hujan.
·
Dua peta curah
hujan Daerah Aliran Sungai
Bendungan Doğancı kemudian
dibuat menggunakan metode
Schreiber [59] berdasarkan
data meteorologi
dari dua
periode rencana (yaitu,
1995–2005 dan 2007–2017).
·
Peta curah hujan
Wilayah
penelitian dihasilkan dengan
metode distribusi jarak
terbalik menggunakan alat
"IDW" pada "Spatial
Analyst Tools" di
ArcGIS 10.8.
·
Kelegaan Relatif Relief
yang mewakili perubahan
elevasi dan diketahui
memiliki hubungan linier
positif dengan erosi
tanah.
·
Aspek
Aspek adalah salah
satu faktor
yang dievaluasi
dalam studi
sensitivitas erosi karena
hubungan tidak langsungnya
dengan faktor iklim
(kapasitas retensi kelembaban,
durasi sinar matahari,
sudut datang
sinar matahari,
retensi kelembaban, intensitas
Curah hujan, penguapan,
dll.)
·
Frekuensi dan Kepadatan
Drainase Frekuensi aliran,
Diperoleh dengan membagi
jumlah total sungai
di dalam
cekungan yang tidak
mengering sepanjang tahun
dengan luas cekungan,
mewakili jumlah aliran
per satuan
luas.
3.
Metode AHP
Metode AHP memberikan hasil yang
sukses dalam pengembangan
peta risiko
erosi karena
memungkinkan pemilihan solusi
yang paling
tepat di
antara banyak alternatif
dengan mengevaluasi berbagai faktor
selama pengambilan keputusan.
4.
Peta Risiko Erosi
dan Validasinya
Untuk menghasilkan peta risiko
erosi dari
area penelitian,
pertama, nilai rata-rata
tertimbang ditetapkan ke
setiap kriteria yang
sesuai menggunakan ekstensi
"Analis Spasial". Tingkat risiko
erosi kemudian
ditentukan dengan membandingkan
nilai kepentingan
relatif dari alternatif.
Pada tahap
ini, plug-in
"extAhp 2.0" digunakan
di ArcGIS
10.8 untuk
menggabungkan rata-rata tertimbang
dari kriteria
dan menghasilkan
peta risiko
erosi.
4. Hasil
Pembahasan
Penulis berfokus
pada pendekatan multidimensional untuk mengidentifikasi risiko erosi tanah
dengan menggunakan multi-criteria decision analysis (MCDA) dan AHP,
sebuah metode yang sudah diakui efektif untuk memecahkan masalah yang kompleks,
terutama yang melibatkan berbagai faktor yang saling terkait. MCDA dan AHP
dipilih karena kemampuan keduanya untuk mengevaluasi berbagai kriteria, baik
kuantitatif maupun kualitatif, dalam proses pengambilan keputusan.
AHP digunakan
untuk menimbang faktor-faktor yang berperan dalam risiko erosi, termasuk
kemiringan, jenis batuan dasar, penggunaan lahan/penutup lahan, curah hujan,
relief relatif, aspek, frekuensi drainase, dan kepadatan drainase.
Masing-masing faktor ini diberikan bobot yang berbeda, dengan kemiringan lereng
dianggap sebagai faktor paling berpengaruh dengan nilai 0,29. Selain itu,
penelitian ini menganggap bahwa tutupan lahan memiliki peran besar dalam
mengurangi risiko erosi, di mana lahan berhutan penuh lebih tahan terhadap
erosi dibandingkan dengan lahan kosong atau terdegradasi.
Berikut adalah delapan kriteria
utama yang dipertimbangkan dalam penelitian:
·
Kemiringan Lereng:
Erosi lebih mungkin terjadi di lahan dengan kemiringan curam karena gravitasi
meningkatkan laju aliran air yang dapat membawa material tanah. Faktor ini
menjadi yang paling signifikan dalam mempengaruhi risiko erosi dengan bobot
tertinggi 0,29.
·
Jenis Batuan Dasar:
Jenis batuan dasar menentukan karakteristik tanah yang terbentuk di atasnya.
Batuan yang lebih rapuh dan mudah terkikis meningkatkan risiko erosi.
·
Penggunaan
Lahan/Penutup Lahan: Lahan yang terdegradasi atau kosong lebih rentan terhadap
erosi. Hutan dengan tutupan lahan yang penuh memberikan perlindungan terbaik
terhadap erosi dengan bobot rendah 0,03, sementara lahan kosong memiliki bobot
tertinggi sebesar 0,39.
·
Curah Hujan: Intensitas
dan frekuensi curah hujan mempengaruhi erosi tanah, karena hujan yang lebat
dapat meningkatkan aliran permukaan dan mengikis tanah.
·
Relief Relatif: Relief
atau perbedaan ketinggian dalam suatu daerah memengaruhi laju erosi, di mana
daerah dengan perbedaan ketinggian yang besar lebih rentan terhadap erosi.
·
Aspek Lereng: Arah
lereng juga mempengaruhi risiko erosi, terutama karena distribusi sinar
matahari yang berbeda dapat mempengaruhi laju penguapan air dan tingkat
kelembaban tanah.
·
Frekuensi Drainase:
Semakin sering aliran air terjadi di suatu daerah, semakin tinggi pula risiko erosi
karena aliran air akan membawa partikel tanah.
·
Kepadatan Drainase:
Wilayah dengan drainase yang lebih padat menunjukkan potensi aliran air yang
lebih besar, sehingga meningkatkan risiko erosi.
5. Kesimpulan
dan Saran
Penelitian ini
membuktikan bahwa metode AHP berbasis GIS efektif dalam memetakan risiko erosi
tanah di DAS Bendungan Doğancı. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada periode
2005 hingga 2017, terjadi penurunan risiko erosi di beberapa wilayah. Area
dengan risiko erosi sedang hingga tinggi menurun, sementara area dengan risiko
erosi rendah dan sangat rendah meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa pengelolaan
penggunaan lahan yang tepat, seperti penghijauan dan perbaikan lahan, dapat
mengurangi risiko erosi tanah.
Metode AHP dan
GIS yang digunakan dalam penelitian ini harus diadopsi dalam studi-studi lain
yang serupa, khususnya dalam konteks pengelolaan daerah aliran sungai.
Pengambilan keputusan terkait konservasi tanah perlu melibatkan peta risiko
erosi yang akurat dan up-to-date, yang dapat digunakan oleh pembuat
kebijakan untuk mengidentifikasi area prioritas bagi kegiatan perlindungan
tanah. Perlu adanya peningkatan investasi dalam teknologi pemantauan dan
perbaikan tanah guna mengurangi dampak erosi di masa mendatang.
6. Tinjauan
Kritis
Strategi utama
untuk memecahkan masalah risiko erosi tanah di DAS Doğancı adalah dengan
memetakan distribusi spasial risiko erosi menggunakan integrasi AHP dan GIS.
Metode AHP memungkinkan para peneliti untuk memberikan bobot pada setiap faktor
risiko, sementara GIS memungkinkan pemetaan yang detail dari setiap area yang
berisiko.
Langkah-langkah yang diambil dalam
penelitian ini mencakup:
1) Pengumpulan
data spasial: Data penggunaan lahan, curah hujan, dan topografi dikumpulkan
dari berbagai sumber, termasuk peta kontur dengan skala 1:25.000.
2) Pemetaan
faktor risiko: Setiap faktor risiko diklasifikasikan dan diberi bobot
menggunakan AHP. Misalnya, kemiringan lereng dikategorikan menjadi sangat
rendah, rendah, sedang, dan tinggi. Kemiringan lebih dari 30% diberi bobot
tertinggi karena sangat rentan terhadap erosi.
3) Pembuatan
peta risiko erosi: Peta risiko erosi dibuat untuk tahun 2005 dan 2017
berdasarkan faktor-faktor yang telah diidentifikasi. Hasilnya menunjukkan
perubahan yang signifikan dalam distribusi risiko erosi selama periode 12
tahun.
4) Validasi
hasil: Validasi dilakukan menggunakan metode Receiver Operating Characteristics
(ROC), yang menunjukkan bahwa peta risiko erosi yang dihasilkan memiliki
tingkat akurasi yang tinggi: 72,8% untuk tahun 2005 dan 80,2% untuk tahun 2017.
Penelitian ini
menunjukkan bahwa ada kebutuhan mendesak untuk pemantauan berkelanjutan
terhadap perubahan penggunaan lahan dan risiko erosi di DAS Bendungan Doğancı.
Rencana tindak lanjut mencakup:
1) Pengembangan
strategi mitigasi: Perlu dilakukan intervensi untuk mengurangi risiko erosi di
area-area dengan kemiringan tinggi dan lahan terbuka yang rentan terhadap
erosi. Upaya rehabilitasi lahan, seperti penghijauan dan reboisasi, harus
diprioritaskan di area tersebut.
2) Peningkatan
pemanfaatan teknologi GIS: Metode berbasis GIS harus terus dikembangkan untuk
meningkatkan akurasi pemetaan risiko erosi di masa mendatang, serta mempermudah
proses pengambilan keputusan dalam pengelolaan DAS.
3) Penguatan
kebijakan konservasi tanah: Kebijakan konservasi tanah harus diperketat,
terutama di wilayah-wilayah yang rawan erosi. Penggunaan lahan yang lebih
berkelanjutan, terutama di wilayah dengan aktivitas pertanian intensif, sangat
diperlukan.
Refrensi:
Erdoğan
Yüksel, E., Karan, Ö. F., & Akay, A. E. 2024. Spatio-Temporal Analysis of
Erosion Risk Assessment Using GIS-Based AHP Method: A Case Study of Doğancı Dam
Watershed in Bursa (Türkiye). Forests, 15(7), 1135.
https://www.mdpi.com/1999-4907/15/7/1135
