Kelompok Penelitian Mitigasi Bencana Lingkungan Perairan Darat

1. Drs. Muh. Fakhrudin, M.Si. (Ketua)
   
2. Dr. Luki Subehi, M.Sc
3. Dr. Iwan Ridwansyah
4. Dr. Apip, M.Eng.
5. Dr. Hidayat, M.Sc.
6. Hendro Wibowo, S.Si., M.Si.
7. Unggul Handoko, M.Si.
8. Dini Daruati, S.Pi., M.Si.
9. Hadiid Agita Rustini, S.Si., M.T.
10. Meti Yulianti, S.P., MEnvSc
11. Fajar Setiawan, S.Si
12. Yuli Sudriani , S.Kom., M.Msi.

Bencana keairan dapat dipicu oleh berbagai faktor, yaitu: faktor alam, perubahan iklim dan dampak aktivitas antropogenik. Pengelolaan sumber daya air yang tidak tepat serta aktivitas manusia yang mengeksploitasi secara berlebihan telah merusak ekosistem perairan. Indikasinya adalah menurunnya kualitas air, produktivitas biologis, keanekaragaman hayati, dan terganggunya siklus hidrologi, sehingga mempengaruhi kemampuan perairan untuk mendukung kehidupan manusia.

Penelitian Mitigasi Bencana Lingkungan Perairan Darat mencakup faktor-faktor pemicu terjadinya bencana lingkungan perairan, mekanisme dan proses terjadinya bencana  lingkungan perairan sampai mitigasi bencana lingkungan perairan sebagai berikut:

Analisis Hidrometeorologi, Morfometri dan Hidrometri Perairan Darat

Secara sederhana, hidrometeorologi mencakup  kajian terhadap proses transfer air antara lapisan atmosfer dan bumi yang dikenal sebagai siklus hidrologi. Presipitasi dan  evaporasi,  dipengaruhi oleh kondisi meteorologi (cuaca dan iklim), menjadi variabel penting dalam memahami besaran dan pola masuk serta keluarnya air di suatu wilayah atau ekosistem.

Tinggi muka air dan debit pada saat pengosongan danau (atas) dan saat pengisian danau (bawah). Muara Kaman, lokasi dimana sinyal pasang surut teramati selama periode penelitian terletak di sebelah hilir dari Danau kaskade Semayang, Melintang, Jempang sekitar 170 km dari stasiun pengukuran debit di Melak (Hidayat dkk., 2011).

Lokasi potensi PLTMH di DAS Cisadane Hulu (Ridwansyah dkk., 2015).

Pengendalian Banjir Wilayah Jabodetabek

Pusat Penelitian Limnologi telah melakukan beberapa riset mengenai bencana banjir dan kekeringan. Penelitian Fakhrudin (2007) mencermati jenis-jenis pengendalian banjir di kawasan Jakarta, antara lain: pengendalian konversi penggunaan lahan daerah resapan, peningkatan kapasitas situ, dan pembangunan sumur resapan.

Hidrograf pada outlet Situ Cikaret (Fakhrudin, 2004).

Optimalisasi Pemanfaat Ruang Untuk Mengurangi Kelangkaan Sumber Daya Air

Salah satu indikator untuk penilaian kondisi DAS adalah besarnya rasio antara debit maksimum dan debit minimum. Rasio antara debit maksimum dan debit minimum juga disebut Koefisien regim sungai (KRS). Hasil simulasi terhadap masing-masing skenario kemudian digunakan untuk perhitungan KRS DAS.

Peta Penggunaan Lahan Jabodetabek Skenario 1 (Wibowo dkk., 2011).

Pola Banjir Pada Kawasan Danau Paparan Banjir

Citra berseri PALSAR digunakan untuk menganalisis perilaku hamburan balik (backscatter) pada tutupan lahan yang berbeda dan untuk memetakan banjir pada area terbuka maupun pada area yang tertutup vegetasi.

Peta penggenangan danau-danau di Mahakam bagian tengah yang diperoleh dari hasil analisis citra PALSAR tahun 2008 dan 2009 (Hidayat dkk., 2012).

Hidayat dkk. (2015) juga menggunakan citra radar (PALSAR) untuk pemetaan banjir di Kapuas hulu (Taman Nasional Danau Sentarum). Citra radar ini bisa memetakan banjir di area terbuka dan di bawah tutupan vegetasi. Untuk lebih memahami kondisi hidrologi di lahan basah Kapuas dan Mahakam, Hidayat dkk. (2017) melakukan penelitian menggunakan data radar (PALSAR), data hujan dari satelit TRMM, dan pengukuran langsung di lapangan.

Kondisi kawasan Taman Nasional Danau Sentarum pada saat air tinggi (kiri atas), pada saat air rendah (kanan atas dan kanan bawah), dan kondisi permukiman di kawasan Mahakam bagian tengah. Tanda panah menunjukkan ketinggian air tertinggi (Hidayat dkk., 2017).

Hasil simulasi pola sebaran daerah genangan yang terjadi akibat proses inundasi pada saat puncak banjir periode Oktober 2010 di kompleks Danau Sentarum dan hulu DAS Kapuas (Apip dkk., 2014).

Pola Dan Pengendalian Kekeringan

Peta kekeringan di Jawa Barat tahun 2006 (kiri) dan tahun 2010 (kanan) berdasarkan citra MODIS (Daruati dkk., 2013).

Prediksi Dan Pengendalian Erosi Dan Sedimentasi

Kondisi DAS yang tergolong kritis di Indonesia cenderung meningkat, saat ini sudah mencapai 108 DAS kritis. Dampak kondisi DAS kritis ini mengakibatkan sedimentasi yang tinggi, penurunan kesuburan tanah, peningkatan fluktuasi debit sungai dan muka air tanah, dan peningkatan pencemaran sungai.

Pengambilan sampel sedimen pada air Danau Sidenreng, Sulawesi Selatan (Foto: H. Wibowo).

Pemahaman mengenai erosi tanah sebagai sumber masukan sedimentasi dan penyebab terjadinya penurunan kualitas air Danau perlu diperhatikan. Pendugaan potensi erosi menjadi penting dalam hal upaya pengelolaan tanah. Sifat tanah memegang peranan penting dalam hal melepaskan dan membawa partikel tanah dalam proses erosi, yang disebut erodibilitas tanah.

Proyeksi Dampak Perubahan Iklim Terhadap Kondisi Curah Hujan

Perbandingan pola dan tinggi curah hujan wilayah pada saat kondisi iklim sekarang (1979-2003) dan kondisi iklim yang akan datang (2075-2099) untuk skala waktu rata-rata harian (kiri) dan rata-rata bulanan (kanan) dengan menggunakan data AGCM 20-km.

Kuantifikasi Spasial Risiko Banjir Secara Numerik Pada Skala Daerah Aliran Sungai

Informasi spasial bahaya banjir yang dibuat berdasarkan distribusi genangan dan tinggi air maksimum hasil simulasi kejadian banjir di DAS Batanghari, yang terjadi pada bulan November - Desember 2003 (Apip dkk., 2016).

Informasi spasial bahaya banjir yang meliputi debit aliran banjir (q), tinggi genangan (h), luas genangan (A), dan durasi genangan (t) diberikan untuk setiap grid atau areal persegi yang berukuran 1 km x 1 km dan interval waktu per satu jam. Dalam kaitannya dengan perubahan iklim, informasi spasial dimensi bahaya banjir yang diekstraksi dari kejadian banjir terbesar di Tahun 2003 dapat dijadikan sebagai kondisi baseline (mewakili kondisi iklim sekarang) risiko banjir DAS Batanghari.

Pemodelan Proses Dan Respon Hidrologi Das

Pemodelan proses dan respons hidrologi telah dikembangkan di Puslit Limnologi, sebagian besar model yang dikembangkan bersifat determistik baik berupa model terdistribusi, semi distribusi atau lumped. Model yang digunakan berupa aplikasi model yang sudah jadi, diantaranya: SWAT, SEDIMOT II, dan HEC-HMS. Sedangkan model yang dikembangkan sendiri berdasarkan metode pemodelan; Tank model, rasional model dan integrasi dari model-model yang ada.

Pemodelan Hidrodinamika Dan Kualitas Air Danau Dan Waduk

Data hasil pengukuran dan pemantauan kondisi kualitas air yang dilakukan secara kontinyu di danau dapat digunakan sebagai dasar dalam permodelan kualitas air. Model ini dibangun dengan menggunakan konsep loading nutrien dalam mensimulasikan kualitas air, dimana model yang dikembangkan berkaitan dengan siklus nutrien yang sederhana. Hubungan mekanistik digunakan untuk mensimulasikan interaksi senyawa nitrogen, fosfor, klorofil-a, komunitas fitoplankton dan zooplankton.

Sistem Monitoring Dan Peringatan Dini Bencana Lingkungan

Sistem monitoring ini dikembangkan sejak tahun 2007 dan sekarang diberi nama e-most. e-most merupakan perangkat yang digunakan untuk monitoring lingkungan perairan secara online, guna menjawab tantangan kebutuhan data terkini, baik untuk keperluan penelitian maupun pengambil keputusan dalam mengelola danau, sungai dan waduk, serta jenis perairan yang lain. Selain itu, e-most juga mempunyai kemampuan memberikan sinyal peringatan dini secara realtime terhadap bencana lingkungan seperti: banjir, pencemaran dan kematian massal ikan. Hasil monitoring parameter lingkungan diolah dengan standar tertentu, yang hasilnya dijadikan kriteria untuk sistem peringatan dini bencana lingkungan.  Data monitoring dan peringatan dini bencana dikirim melalui handphone dan web.

Sistem Monitoring Online parameter kunci terjadinya kematian massal ikan di Danau Maninjau (Fakhrudin dkk., 2012).

Aplikasi e-most dapat mencakup tiga aspek, yaitu: monitoring parameter lingkungan secara real time;  peringatan dini bencana, seperti banjir, pencemaran dan kematian massal ikan di Danau; dan kontrol sistem, seperti untuk efisiensi pengolahan air bersih dan limbah cair.

Sistem Monitoring Lingkungan Perairan Danau Limboto (Fakhrudin dkk., 2007).

Stasiun Monitoring lingkungan di Kawasan Tambang Batubara Kalimantan (Fakhrudin, dkk., 2011).

Sumber: Buku Tiga Dasawarsa Berkarya Pusat Penelitian Limnologi LIPI. Lukman dkk. 2017. LIPI Press.