Membanjiri rawa dan padang rumput telah dianggap sebagai solusi iklim. Penelitian baru dari Denmark menyarankan strategi yang lebih cerdas: jaga agar lahan basah tetap basah, tetapi jangan sampai terendam air.
Lahan basah sejak lama dianggap sebagai penyebab utama perubahan iklim ketika dikeringkan dan penyelamat iklim ketika tergenang air. Penelitian baru dari Denmark menunjukkan bahwa kenyataannya lebih kompleks — dan strategi iklim terbaik adalah menjaga lahan basah tetap basah, tetapi tidak terendam air.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Bo Elberling dari Universitas Kopenhagen telah menemukan bahwa penggenangan penuh lahan gambut dataran rendah secara tidak sengaja dapat meningkatkan emisi metana, gas rumah kaca yang jauh lebih kuat daripada karbon dioksida. Penelitian mereka, diterbitkan in Komunikasi Bumi & Lingkungan, menunjukkan solusi yang berbeda: mengelola ketinggian air dengan hati-hati agar berada tepat di bawah permukaan tanah.
Temuan ini muncul ketika Denmark berencana untuk membasahi kembali sekitar 140,000 hektar lahan dataran rendah, termasuk rawa dan padang rumput, di bawah perjanjian iklim nasional. Proyek pembasahan kembali serupa sedang berlangsung atau dipertimbangkan di seluruh Eropa dan sekitarnya karena negara-negara mencari cara berbasis alam untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.
Lahan basah hanya mencakup sebagian kecil permukaan daratan Bumi tetapi menyimpan sebagian besar karbon tanahnya. Ketika tanah yang kaya gambut ini dikeringkan untuk pertanian atau pembangunan, oksigen masuk dengan cepat, mikroba menguraikan materi organik yang tersimpan selama berabad-abad, dan karbon dioksida lepas ke udara. Pembasahan kembali memperlambat peluruhan tersebut dan telah dipromosikan sebagai cara untuk mengunci karbon kembali ke dalam tanah.
Studi baru ini menunjukkan bahwa sekadar membanjiri lanskap ini saja tidak cukup — dan bahkan dapat berakibat buruk.
“Sebagian besar orang saat ini memperkirakan bahwa lahan dataran rendah Denmark yang telah diubah menjadi lahan pertanian akan tergenang air dalam skala besar. Namun penelitian kami menunjukkan bahwa ini bukanlah ide yang baik. Dengan menjaga permukaan air sedikit di bawah permukaan tanah, metana yang dihasilkan sebagian dapat diubah menjadi gas rumah kaca CO2 yang kurang berbahaya.2 sebelum dilepaskan, sehingga membatasi emisi metana,” kata Elberling, seorang profesor di Departemen Ilmu Geologi dan Manajemen Sumber Daya Alam di Universitas Kopenhagen, dalam siaran pers.
Metana terbentuk di tanah yang tergenang air dan kekurangan oksigen karena mikroba menguraikan bahan organik. Di banyak lahan basah, mikroba lain yang hidup lebih dekat ke permukaan dapat mengonsumsi sebagian metana tersebut dan mengubahnya menjadi karbon dioksida, tetapi mereka membutuhkan oksigen untuk melakukannya. Jika lapisan tanah bagian atas juga tergenang air, oksigen akan hilang dan filter metana alami ini akan berhenti berfungsi.
Untuk memahami bagaimana permukaan air membentuk keseimbangan ini, Elberling dan rekan-rekannya beralih ke Maglemosen, lahan gambut sekitar 20 kilometer di utara Kopenhagen. Lokasi ini sebagian besar tidak terganggu selama lebih dari satu abad dan mewakili lahan basah khas Denmark dengan tanah gambut.
Di Maglemosen, tim tersebut terus menerus mengukur emisi karbon dioksida dan metana selama beberapa tahun dan menyusun catatan rinci tentang ketinggian air, komunitas tumbuhan, serta suhu tanah dan udara. Kemudian, mereka menggunakan kumpulan data besar ini untuk membangun dan menguji model yang mensimulasikan emisi gas rumah kaca di bawah kondisi permukaan air tanah yang berbeda selama periode 16 tahun dari tahun 2007 hingga 2023.
“Berdasarkan data kami dari tahun 2007 hingga 2023, kita dapat melihat bahwa ketinggian air yang paling ramah iklim di Maglemosen berada sekitar 10 sentimeter di bawah permukaan tanah. Ini adalah ketinggian yang secara keseluruhan memberikan keseimbangan terbaik antara metana dan CO2.2 emisi,” tambah Elberling.
Para peneliti mencatat bahwa kedalaman optimal yang tepat akan bervariasi dari satu lahan basah ke lahan basah lainnya, kemungkinan berada di antara 5 dan 20 sentimeter di bawah permukaan. Namun, pesan secara keseluruhan tetap konsisten.
“Permukaan air tanah yang stabil di bawah permukaan tanah hampir selalu memberikan manfaat iklim terbesar,” tambah Elberling.
Mencapai "titik keseimbangan" iklim yang ideal bukanlah sekadar tantangan ilmiah, tetapi juga tantangan teknik. Permukaan air tanah secara alami naik dan turun seiring dengan hujan, kekeringan, dan musim. Perubahan iklim diperkirakan akan membuat fluktuasi tersebut lebih ekstrem di banyak wilayah, sehingga mempersulit upaya untuk menjaga lahan basah dalam kisaran sempit yang meminimalkan total emisi gas rumah kaca.
“Jelas merupakan tantangan untuk memastikan permukaan air yang stabil di lahan basah baru Denmark. Kondisi optimal membutuhkan kondisi yang cukup basah tetapi tidak sampai ke permukaan air. Jadi, apa yang Anda lakukan, misalnya, pada bulan-bulan musim panas yang kering atau pada musim gugur dengan curah hujan yang tinggi?” tambah Elberling.
Mengelola air dengan tingkat ketelitian seperti itu akan membutuhkan infrastruktur dan energi. Elberling menunjuk ke Belanda, di mana pompa, parit, dan tanggul digunakan untuk menjaga permukaan air tanah tetap stabil di negara yang jika tidak demikian akan sebagian besar terendam air.
“Belanda akan terendam air jika mereka tidak terus-menerus menjaga permukaan air tanah tetap stabil. Itulah mengapa kita harus melihat ke arah itu. Kita tidak bisa hanya membanjiri daerah dataran rendah dan kemudian membiarkan permukaan air tanah berfluktuasi secara bebas. Ini akan menjadi masalah penggunaan energi hijau, seperti energi surya, untuk menggerakkan pompa yang dapat menjaga permukaan air tetap stabil,” katanya.
Studi ini juga menyoroti bagaimana tumbuhan dan gas rumah kaca lainnya memperumit gambaran tersebut.
Di Maglemosen, spesies rumput yang dikenal sebagai rumput Canary mendominasi. Seperti padi, rumput ini dapat mengalirkan gas melalui jaringannya, bertindak sebagai semacam saluran antara tanah dan udara. Hal itu penting untuk metana.
“Di Maglemosen, sekitar 80 persen metana dilepaskan melalui tanaman, dan khususnya rumput Canary diperkirakan akan menjadi lebih dominan di daerah dataran rendah yang diubah di masa depan. Oleh karena itu, spesies tanaman ini kemungkinan akan meningkatkan pengangkutan metana dari tanah ke atmosfer, yang berarti bahwa sebagian kecil metana akan diubah sebelum dilepaskan,” tambah Elberling.
Seiring berjalannya proyek pembasahan kembali, perubahan pada komunitas tumbuhan dapat mengubah seberapa banyak metana yang keluar dan seberapa banyak yang dikonsumsi di dalam tanah, bahkan jika kadar air dikelola dengan hati-hati.
Selain karbon dioksida dan metana, para peneliti memperingatkan bahwa dinitrogen oksida—gas rumah kaca lainnya—juga harus dipertimbangkan. Dinitrogen oksida jauh lebih kuat daripada karbon dioksida dalam jangka waktu 100 tahun dan cenderung meningkat tajam ketika tanah berulang kali berganti antara kondisi basah dan kering.
“Jika permukaan air di dataran rendah yang tergenang banjir di masa depan dibiarkan berfluktuasi sesuka hati, emisi nitrogen oksida dapat secara signifikan mengurangi manfaat iklim,” tambah Elberling.
Secara keseluruhan, temuan-temuan tersebut menunjukkan bahwa pembasahan kembali lahan gambut masih merupakan strategi iklim yang penting, tetapi harus dilakukan dengan tepat. Alih-alih pilihan sederhana antara lahan yang dikeringkan dan kolam permanen, pendekatan yang paling efektif mungkin adalah merancang dan mengelola lahan basah sebagai sistem yang dinamis namun terkontrol.
Artinya, memantau permukaan air tanah, merencanakan perubahan instalasi di masa depan, dan berinvestasi dalam infrastruktur — idealnya didukung oleh energi terbarukan — untuk menjaga kondisi tetap dalam kisaran yang memaksimalkan manfaat bagi iklim.
Bagi para mahasiswa dan pembuat kebijakan yang mempertimbangkan solusi iklim berbasis alam, penelitian di Denmark ini menggarisbawahi pelajaran yang lebih luas: ekosistem adalah sekutu yang ampuh dalam memerangi pemanasan global, tetapi mereka merespons detail-detail tertentu. Memperhatikan detail-detail tersebut dengan benar dapat menentukan apakah lahan basah yang dipugar menjadi penyerap karbon jangka panjang atau sumber gas rumah kaca yang kuat dan tak terduga.
Sumber: Universitas Kopenhagen