Sebuah teknologi satelit baru dapat membantu mendeteksi tanda-tanda hutan yang mulai sekarat jauh sebelum kerusakan terlihat dari permukaan tanah (Foto: Earth)
Jakarta, Jurnas.com - Sebuah teknologi satelit baru dapat membantu mendeteksi tanda-tanda hutan yang mulai sekarat jauh sebelum kerusakan terlihat dari permukaan tanah. Penelitian menunjukkan, cahaya merah samar yang dipancarkan daun dapat mengungkap stres pada pepohonan hingga sekitar dua tahun sebelum kematian pohon akibat serangan kumbang kulit kayu terlihat.
Temuan tersebut berasal dari penelitian yang dipimpin Lewis Kunik, yang baru menyelesaikan program doktoralnya di University of Utah. Kunik bekerja di bawah bimbingan profesor dari Department of Atmospheric Sciences dan School of Biological Sciences.
Penelitian yang dilakukan Kunik dan tim melacak sinyal cahaya dari hutan melalui satelit. Di wilayah hutan barat Amerika Serikat, intensitas cahaya tersebut mulai menurun sekitar dua tahun sebelum wabah kumbang kulit kayu terlihat melalui pengamatan dari darat.
Selama ini, pemantauan kesehatan hutan dari satelit banyak mengandalkan perubahan warna atau tingkat kehijauan vegetasi. Cara tersebut menghadapi keterbatasan pada pohon hijau sepanjang tahun karena pepohonan seperti pinus dan cemara dapat tetap mempertahankan jarumnya tetap hijau meski mengalami tekanan akibat kekeringan atau serangan kumbang.
Artinya, hutan dapat mengalami tekanan serius tanpa menunjukkan perubahan warna yang mudah dikenali dari udara. Para peneliti kemudian mencari sinyal yang tidak sekadar menunjukkan bagaimana hutan terlihat, tetapi juga menggambarkan aktivitas yang berlangsung di dalam pepohonan.
Sinyal yang digunakan dalam penelitian ini dikenal sebagai solar-induced fluorescence atau SIF. Cahaya tersebut merupakan pancaran merah yang sangat samar dari daun ketika tanaman menggunakan sinar matahari untuk melakukan fotosintesis.
Daun menyerap sinar matahari dan menggunakan sebagian besar energinya untuk menghasilkan gula. Sebagian kecil energi tersebut dilepaskan kembali dalam bentuk cahaya merah samar yang dapat dideteksi oleh instrumen satelit tertentu.
Tim Kunik menggunakan instrumen TROPOMI yang berada di atas satelit Sentinel-5P milik Eropa. Dengan mengamati perubahan sinyal tersebut dari waktu ke waktu, peneliti dapat melihat tanda-tanda tekanan pada vegetasi yang tidak selalu terlihat melalui tingkat kehijauan hutan.
Ketika pohon mengalami stres, kemampuannya menggunakan energi cahaya yang diserap untuk menghasilkan makanan terganggu. Perubahan energi tersebut kemudian tercermin pada sinyal fluoresensi yang ditangkap dari luar angkasa.
Untuk menguji metode tersebut, tim membandingkan sinyal cahaya dari kawasan hutan yang kemudian kehilangan banyak pohon akibat kumbang kulit kayu dengan kawasan di sekitarnya yang tetap sehat.
Pada kawasan yang kemudian mengalami kematian pohon, sinyal SIF menurun jauh sebelum kerusakan terlihat dalam survei udara tahunan yang dilakukan USDA Forest Service untuk memetakan pohon yang mati.
Jarak waktunya sekitar dua tahun. Penurunan tersebut juga tidak dapat dijelaskan hanya oleh kekeringan karena hutan di sekitarnya turut mengalami kondisi kering, tetapi penurunan sinyalnya sekitar 10 hingga 20 persen lebih kecil dibandingkan kawasan yang kemudian mengalami kematian pohon.
Kunik mengatakan tujuan teknologi ini bukan untuk memprediksi pohon mana yang akan mati secara spesifik. Menurutnya, teknologi tersebut lebih diarahkan untuk menemukan kawasan yang perlu mendapat perhatian lebih awal sehingga pengelola hutan dapat melakukan pemeriksaan, mengerahkan tim, mengalokasikan pendanaan, atau melakukan persiapan sebelum kematian pohon meluas.
Sebelum menerapkan metode tersebut pada serangan kumbang kulit kayu, tim peneliti terlebih dahulu mengujinya pada kawasan yang terdampak kebakaran hutan.
Dampak kebakaran lebih mudah diukur dan tersedia wilayah terdampak yang lebih luas untuk menguji metode tersebut. Hasilnya menunjukkan penurunan cahaya berkaitan dengan tingkat keparahan kebakaran.
Kebakaran dengan tingkat kerusakan ringan menyebabkan sinyal meredup dalam skala kecil, sedangkan kebakaran yang lebih parah menghasilkan penurunan yang lebih besar. Peneliti juga mengamati sinyal tersebut kembali meningkat ketika hutan mulai pulih sehingga perubahan fluoresensi dapat digunakan untuk mengikuti dampak kebakaran dari waktu ke waktu.
Menurut Kunik, kematian pohon akibat kebakaran memiliki dampak yang lebih mudah diprediksi terhadap produktivitas hutan dibandingkan kematian akibat kumbang kulit kayu. Pengujian pada kebakaran tersebut membantu meningkatkan keyakinan tim dalam menggunakan metode yang sama untuk menilai dampak kumbang kulit kayu.
Tim kemudian membandingkan SIF dengan sejumlah indikator yang selama ini digunakan untuk memantau kondisi hutan, termasuk suhu permukaan tanah dan indeks kehijauan vegetasi Normalized Difference Vegetation Index atau NDVI.
Hasil perbandingan menunjukkan SIF mampu menangkap perubahan akibat serangan kumbang kulit kayu yang tidak terdeteksi oleh indikator lain. Sinyal tersebut juga muncul sekitar dua tahun lebih awal dibandingkan hasil survei udara yang menunjukkan kematian pohon.
John Lin, salah satu pembimbing Kunik di University of Utah, menilai potensi utama metode tersebut terletak pada kemampuannya memberikan informasi mengenai kesehatan hutan dalam wilayah yang luas.
Pengembangan satelit berikutnya juga dinilai dapat memperkuat kemampuan pemantauan ini. Misi FLEX milik European Space Agency, misalnya, akan menyediakan data SIF dengan resolusi spasial yang lebih tinggi dan menambah rekaman pengamatan fluoresensi dari waktu ke waktu.
Penelitian ini berawal dari diskusi dengan ilmuwan Forest Service yang membutuhkan metode untuk menemukan kawasan yang mengalami gangguan sebelum kerusakannya meluas.
Hutan menyimpan karbon dalam jumlah besar. Gangguan yang cukup parah dapat mengubah kondisi hutan dari penyerap karbon dioksida menjadi sumber karbon.
SIF sendiri disebut sebagai teknologi yang sedang berkembang untuk menunjukkan jejak penyerapan CO2 oleh tumbuhan dalam skala regional hingga global. Kekeringan, kebakaran hutan, dan serangan kumbang kulit kayu dapat melemahkan kemampuan hutan menyerap karbon sekaligus berpotensi melepaskan karbon yang tersimpan di dalam pepohonan.
Dengan melacak perubahan tersebut, ilmuwan dapat mempelajari apakah suatu kawasan hutan masih berada dalam kondisi menyerap karbon atau mulai bergerak menuju kondisi sebagai sumber karbon.
Meski menjanjikan, teknologi ini belum dapat digunakan untuk memprediksi secara pasti pohon mana yang akan mati atau lokasi mana yang akan mengalami kematian pohon berikutnya.
Kunik menegaskan bahwa pengamatan SIF saja belum cukup untuk menentukan apakah dan di mana kematian pohon akan terjadi. Namun, hasil penelitian menunjukkan sinyal tersebut berpotensi menjadi alat tambahan untuk menemukan kawasan yang perlu diperiksa lebih awal.
Penelitian lengkap tersebut diterbitkan dalam jurnal Remote Sensing of Environment. (*)
Sumber: Earth
Minggu, 13/09/2026 11:35 WIB
