## MODEL PENGGUNAAN LAHAN DAN PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN UNTUK BAHAN BAKU BIODISEL KELAPA SAWIT: STUDI KASUS DI KABUPATEN ROKAN HILIR

## LAND USE AND LAND USE CHANGE MODEL FOR PALM OIL BIODIESEL FEEDSTOCK: A CASE STUDY AT ROKAN HILIR, RIAU
Laurinciana S. Sampebatu 1)* , Yandra Arkeman 2,5) , Erliza Hambali 2,5) , Vincent Gaspers 3) ,  Bambang Hero Saharjo 4)
1) Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor Email: rensiku@gmail.com
2) Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor
3) Fakultas Ekonomi, Universitas Trisakti
4) Departemen Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor
5) Surfactant and Bioenergy, Institut Pertanian Bogor
Makalah: Diterima 29 Juli 2015; Diperbaiki 4 November 2015; Disetujui 10 November 2015

## ABSTRACT
Land use and land use change for palm oil plantation is having both positive and negative influence to the increase of CO 2 emission. This research was intended to (1) Analyze land use change in such case of Rokan Hilir district between the year of 2009 and 2011; (2)  Measure CO 2 emission that produced by land use change for palm oil plantation, and (3) Designing a model of land use and land use change in order to minimize CO 2 emission. Land use change was identified using GIS based analysis, while CO 2 emission was measured by using IPCC  2006  method.  The  model  of  land  use  change  was  established  through  the  method  of  Genetic  Algorithm. The result of the research shows that net CO 2 emission that produced during the year of 2009 to 2011 in Rokan Hilir  district  was  0.89  Mt/year.  The  additional  area  of  676  Ha  for  biodiesel  feedsctock  of  palm  oil  was  came from  169  gens  of  13x13  matrix  where  produced  negative  emission  value  (carbon  sequestration)  of  0.067  Mt CO 2 e/year.  This  emission  can  be  reduced  significantly  by  changing  land  use  as  calculated  using  the  model  of land  use  change  that  developed  is  this  research,  where  as  the  number  of  emission  then  will  be  0.82  Mt CO 2 e/year.
Keywords: carbon stock, CO 2 emission, land use and land use change, palm oil, genetic algorithm

## ABSTRAK
Penggunaan  lahan  dan  perubahan  penggunaan  lahan  untuk  kebun  kelapa  sawit  dapat  memberikan pengaruh baik ataupun buruk terhadap peningkatan jumlah emisi CO 2 . Penelitian ini bertujuan (1) Menganalisis perubahan penggunaan lahan di Kabupaten Rokan Hilir tahun 2009 dan tahun 2011, (2) Menghitung emisi CO 2 konversi  lahan  menjadi  kelapa  sawit  dan  3)  Merancang  model  penggunaan  lahan  dan  perubahan  penggunaan lahan yang memiliki nilai emisi CO 2 minimum. Identifikasi perubahan penggunaan lahan menggunakan GIS dan perhitungan  emisi  CO 2 menggunakan  metode  IPCC  2006.  Model  dibangun  menggunakan  genetic  algoritma. Hasil    yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  nilai  net  emisi  CO 2 di  Kabupaten  Rokan  Hilir  yang  ditimbulkan akibat  konversi  lahan  menjadi  kelapa  sawit  sebesar  0,89  Mt  CO 2 e/tahun  pada  tahun  2009-2011.Penambahan luasan lahan bahan baku biodiesel kelapa sawit sebesar 676 ha dari matriks 13x13 sebanyak 169 gen dihasilkan nilai emisi negatif (sekuestrasi karbon) sebesar 0,067 Mt CO 2 e/tahun. Emisi ini dapat dikurangi secara signifikan dengan  merubah  penggunaan  lahan  sesuai  perhitungan  model  penggunaan  lahan  dan  perubahan  penggunaan lahan menjadi 0,82 Mt CO 2 e/tahun.
Kata kunci: emisi CO 2 , penggunaan lahan dan perubahan penggunaan lahan, kelapa sawit, algoritma genetika

## PENDAHULUAN
Energi  merupakan  salah  satu  kebutuhan yang  sangat  penting  bagi  aktivitas  manusia. Konsumsi  energi  di  dunia  terus  bertambah  seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk. Permintaan energi  dunia  antara  tahun  2008  hingga  tahun  2035 diperkirakan  akan  terus  bertumbuh  hingga  sekitar 36%  hingga  tahun  2035,  sumber  energi  fosil  masih akan  menjadi  sumber  energi  utama  (Castiblanco et al ., 2015).  Saat ini, berkembang beberapa persoalan terkait  dengan  penggunaan  energi  fosil  sebagai
sumber  energi  dunia,  yaitu  semakin  berkurangnya sumber  bahan  energi  fosil,  fluktuasi  harga,  dampak terhadap  kerusakan  lingkungan  dan  isu  perubahan iklim.    Persoalan  tersebut  kemudian  mendorong masyarakat  global  untuk  mencari  sumber  energi alternatif  dengan  resiko  yang  lebih  kecil  dari penggunaan energi fosil. Persoalan tersebut mendorong  para  peneliti  untuk  menemukan  sumber energi  yang  dapat  menggantikan  sumber  energi berbasis  fosil.    Sumber  energi  alternatif  tersebut adalah  sumber  energi  yang  secara  teknis  mudah diproduksi,  secara  ekonomi  menguntungkan,  ramah
Jurnal Teknologi Industri Pertanian 26 (2):207-215 (2016)
lingkungan  dan  mudah  didapatkan  (Meher et  al ., 2006). Biodiesel dalam hal ini adalah salah satu jenis sumber  energi  potensial  yang  memenuhi  kriteria- kriteria untuk dikembangkan.
Penggunaan  biodiesel  sebagai  salah  satu sumber  energi  alternatif  terus  berkembang  karena berbagai pertimbangan dan kebijakan terkait dengan pengurangan  emisi  gas  karbon  dioksida  yang menjadi  penyebab  terjadinya  pemanasan  global  dan efek  gas  rumah  kaca  (Abdullah et  al .,  2009).    Hal lain  yang  juga  mendorong  pertumbuhan  biodisel sebagai  sumber  energi  alternatif  yang  semakin mendesak  dan  penting  adalah  karena  semakin mahalnya  harga  bahan  baku  energi  fosil  terkait dengan  semakin  menurunnya      jumlah  persediaan (Abdullah et  al .,  2009).    Berbagai  kebutuhan  bahan baku biodisel juga terus dibutuhkan dan dikembangkan,  diantaranya  kelapa  sawit  yang merupakan sumber bahan baku yang paling menarik dan potensial.
Indonesia  adalah  salah  satu  negara  di  Asia Tenggara  yang  menghasilkan  kelapa  sawit  terbesar di  dunia  bersama  dengan  Malaysia  dan  Papua  New Guinea.    Produksi  kelapa  sawit  di  Indonesia bertumbuh  7%  setiap  tahun  selama  lebih  dari  dua dekade,  yaitu  dari  luasan  3,5  juta  hektar  di  tahun 1990 menjadi kurang lebih 13.1 juta hektar di tahun 2010  (Gunarso et  al .,  2013).  Perluasan  kebun  sawit untuk bioenergi, memiliki peluang memberi pengaruh  baik  dan  buruk  terhadap  peningkatan jumlah  emisi  CO 2 .  Pengarung  ini  tergantung  pada jenis  tutupan  lahan  yang  dikonversi  menjadi  kebun kelapa sawit (Agus et al ., 2013). Misalnya jika lahan yang  digunakan  untuk  kelapa  sawit  berasal  dari hutan primer dengan jumlah kandungan karbon yang tinggi,  maka  perubahan  tersebut  akan  menyebabkan pelepasan CO 2 yang besar ke atmosfer  yang disebut emisi  positif.  Sebaliknya  jika  lahan  asal  yang digunakan  untuk  kelapa  sawit  adalah  lahan  dengan kandungan  karbon  yang  rendah,  misalnya  lahan rumput,  maka  perubahan  ini  meningkatkan  serapan karbon yang disebut emisi negatif.
Estimasi  pola  perluasan  kelapa  sawit  dan perhitungan estimasi emisi karbon memerlukan peta historis  spasial  lahan  terkait  dengan  perubahan  dari berbagai  jenis  tutupan  lahan,  termasuk  kelapa  sawit di  suatu  area  (Hansen et  al .,  2009).  Dari  penelitian yang  dilakukan,  diketahui  bahwa  jumlah  estimasi emisi karbon yang dihasilkan selama proses ekspansi diestimasi  memberikan  kontribusi  sebesar  18-22% terhadap  jumlah  emisi  karbon  yang  dihasilkan  di Indonesia pada tahun 2020. Beberapa penelitian lain juga  mencatat  terjadinya  proses  deforestrasi  yang terjadi untuk keperluan perluasan kebun kelapa sawit di Indonesia (Hansen et al., 2009; Dewi et al., 2011). Pola  perubahan  penggunaan  lahan  (LUC)  termasuk untuk  keperluan  kebun  kelapa  sawit  dengan perencanaan  yang  tidak  tepat,  akan  mengakibatkan berbagai dampak lingkungan dan sosial yang serius, seperti kehilangan keanekaragaman hayati, emisi gas
rumah  kaca  dari  perubahan  kandungan  karbon  pada biomasa  dan  tanah,  gangguan  pernafasan  karena kebakaran  hutan,  kesuburan  tanah  dan  persoalan- persoalan  yang  terjadi  karena  konflik  sosial  (Gibbs et  al .,  2008;  Koh  dan  Wilcove,  2008;  Wicke et  al ., 2008).
Upaya  pengembangan  kelapa  sawit  yang berkelanjutan  untuk  pengembangan  bahan  baku biodisel,  sangat  penting  untuk  memperhatikan  pola penggunaan lahan dan perubahan penggunaan lahan yang  berkelanjutan.    Model  yang  dikembangkan yaitu dengan menggunakan algoritma genetika yang merupakan  teknik  pencarian  dan  teknik  optimasi yang  cara  kerjanya  meniru  proses  evolusi  dan perubahan  struktur  genetik  pada  makhluk  hidup. Algoritma  genetika  mulai  bekerja  pada  calon-calon solusi yang telah dikodekan dalam bentuk kromosom.  Bagian  terkecil  dari  kromosom  adalah gen  yang  menggambarkan  informasi  dalam  ruang pencarian.  Kumpulan  gen  membentuk  sebuah kromosom  yang  menggambarkan  solusi  masalah yang  lengkap.  Untuk  mencari  solusi  yang  paling optimal menggunakan fungsi fitness (Arkeman et al ., 2012).
Perencanaan  penggunaan  lahan,  algoritma genetika akan memilih kromosom yang menyandikan tipe penggunaan lahan. Setiap kromosom  diwakili  oleh  dua  dimensi  grid  dari  gen yang  dikenal  dengan spatial  based  representation , dimana posisi dari gen ini mewakili luasan lahan dan nilai  tertentu  yang  mewakili  tipe  penggunaan  lahan. Pendekatan  ini  telah  berulangkali  dilakukan  pada beberapa  penelitian  terdahulu  (Cao et  al .,  2011; Chen et al., 2012; Mathhews et al ., 2006; Fotakis et al ., 2012; Steward et al., 2014; Steward dan Janssen, 2014).    Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang model penggunaan lahan dan perubahan penggunaan lahan  atau land  use  and  land  use  change (LULUC) untuk bahan baku biodiesel kelapa sawit.

## METODE PENELITIAN
Pelaksanaan penelitian seperti pada Gambar 1  terdiri  tiga  bagian  yaitu:  1)  Identifikasi penggunaan lahan yang digunakan untuk pengembangan  kelapa  sawit,  2)  Perhitungan  emisi gas  CO 2 akibat  penggunaan  dan  perubahan penggunaan  lahan  untuk  kelapa  sawit  dan  3) Perancangan  model  penggunaan  dan  perubahan penggunaan  lahan  untuk  bahan  baku  biodiesel kelapa sawit.

## Identifikasi  Penggunaan  Lahan  dan  Perubahan Penggunaan Lahan
Penelitian  ini    terdiri  dari  2  tahapan  yaitu: 1)  Identifikasi  jenis  penggunaan  lahan  tahun  2009 dan  tahun  2011  dan  2)  Analisis  penggunaan  lahan dan  perubahan  penggunaan  lahan  untuk  kelapa sawit.  Identifikasi  penggunaan  lahan  dilakukan dengan  analisis  secara  spasial  menggunakan    peta
dasar  resolusi  rendah  yaitu  Peta  Gabungan  Propinsi Riau  dan  Peta  Potensi  Desa  pada  tingkat  kabupaten tahun 2009 dan 2011 dan masing-masing ditumpangsusunkan dengan Peta Penggunaan Lahan Tahun  2009  dan  Peta  Penggunaan  Lahan  Tahun 2011.  Salah  satu  kabupaten  yang  dianalisis  adalah Kabupaten  Rokan  Hilir.  Pemilihan  Peta  tahun  2009 berdasarkan  UU  RI  No.  32  Tahun  2009  dan  peta tahun 2011 dengan ditetapkannya Pedoman
Perkebunan  Kelapa  Sawit  yang  berkelanjutan ( Indonesian Sustainaible
Palm Oil /ISPO) No.19/Permentan/  OT.140/3/2011,  sedangkan  untuk konversi  lahan  menjadi  kebun  kelapa  sawit menggunakan  Peta  Kebun  Kelapa  sawit  di  Propinsi Riau.
Penghitungan Emisi CO 2 dari Perubahan
Penggunaan Lahan
Perhitungan  emisi  gas  CO 2 meliputi  1) perhitungan  luasan  konversi  22  tipe  tutupan  lahan menjadi kebun kelapa sawit dan 2) perhitungan nilai kandungan  karbon  dan  3)  perhitungan  nilai  emisi CO 2 akibat  konversi  kebun  kelapa  sawit  di Kabupaten  Rokan  Hilir.  Nilai  kandungan  karbon menggunakan  angka default kandungan  cadangan karbon dan emisi historis (Dephut, 2012) pada setiap jenis penggunaan lahan untuk tahun 2009 dan tahun 2011. Perhitungan karbon karena konversi penggunaan  lahan  menjadi  kelapa  sawit  dengan persamaan:
konversi TL PO C C C    ……………………….  (1)
Dimana: C konvers :  Perubahan  kandungan  karbon  konversi menjadi kebun kelapa sawit
C TL : Total kandungan karbon tipe lahan awal C PO
: Total kandungan karbon kelapa sawit.
Perubahan  karbon  stok  menggunakan metode  s tock  difference yaitu  selisih  antara kandungan  karbon  waktu  1  dan  waktu  2 (IPCC,
2006) :
2 1 2 1 ( ) ( ) Ct Ct C t t    

## Dimana
 C  : Perubahan kandungan karbon C t1 : Total kandungan karbon pada tahun ke-1 C t2 : Total kandungan karbon pada tahun ke-2
Perubahan  karbon  stok  menjadi  emisi  CO 2 diperoleh  dengan  mengalikan  perbandingan  berat molekul CO 2 dengan berat molekul C.
2 0,367 Emisi CO X C  
Dimana:
3.67 : adalah faktor konversi dari C ke CO 2 .
Berat atom C=12, berat atom  O=16, maka CO 2 /C = (12+(16×2) / 12 atau 44/12 = 3,67
Pembuatan matriks/grid lahan Peta Gabungan Rokan Hilir (penggunaan lahan, kelapa sawit dan PIPIB Rev 4) Matriks Lahan Tahun 2011 Minimasi Emisi CO 2 Komputasi Algoritma Genetika Pengembangan Model Validasi Simulasi OK NOT Peta Kabupaten Rokan Hilir_1409 Peta PL Rokan Hilir Tahun 2011 Peta PIPIB Rev 4 Kabupaten Rokan Hilir Peta  Kebun Kelapa Sawit Rokan Hilir Tahun 2011 Perhitungan Kemiripan Lokasi Lahan rendah emisi Overlay Mulai Selesai Gambar 1. Tahapan pelaksanaan penelitian
………………………….… (2)
…………………….. (3)
Perancangan  Model  Penggunaan  Lahan  dan Perubahan  Penggunaan  Lahan  untuk  Bahan  Baku Biodiesel Kelapa Sawit Penggunaan lahan dan
perubahan penggunaan lahan menggunakan Algoritma Genetika.  Algoritma  ini  adalah  suatu  teknik pencarian  yang  berbasis  pada  teknik  seleksi  alam dan  genetika.  Cara  kerjanya  yaitu  dengan  meniru proses  evolusi  dan  perubahan  struktur  genetik  pada makhluk  hidup.  Analisis  spasial  menggunakan  peta tahun 2011 yang terdiri dari Peta Penggunaan Lahan, Peta  Moratorium  PIPIB  Rev  4  dan  Peta  Kebun Kelapa  Sawit.  Peta  hasil overlay disajikan  dalam bentuk matriks. Model yang dibangun dikembangkan  untuk  wilayah  Kabupaten  Rokan Hilir  dengan  luas  895.329  ha.  Pemilihan  Kabupaten ini  dengan  pertimbangan  bahwa  di  Propinsi  Riau, kabupaten  ini  dapat  mewakili  setiap  tutupan  lahan yang  telah  diidentifikasi  dan  luas  lahan  untuk pengembangan kebun kelapa sawit masih tersedia.
Proses  yang  dilakukan  dalam  Algoritma Genetika yaitu:
1. Inisialisasi populasi untuk membangkitkan populasi awal secara acak.
2. Fungsi  kendala  adalah  pengembangan  fungsi fitness yang  digunakan  untuk  menghitung  Z  dan harus memenuhi fungsi kendala.
3. Elitisme  adalah  fungsi  untuk  menyimpan kromosom  yang  mempunyai  nilai  kebugaran ( fitness )  yang  tinggi,  yang  bertujuan  agar kromosom  tidak  akan  rusak  oleh  mutasi  dan pindah silang yang terjadi pada proses selanjutnya.
4. Seleksi adalah fungsi untuk menyeleksi kromosom, mengalami perubahan dari sebelumnya  melalui  seleksi  cakram  ( roulette wheel selection ). 5. Pindah  silang  adalah  fungsi  untuk  memperoleh nilai fitness yang  tinggi  dengan  cara  saling menukarkan kromosom di dalam suatu individu.

## Inisialisasi Populasi
Inisialisasi populasi dilakukan untuk membentuk  sejumlah  populasi  yang  terdiri  dari individu atau kromosom. Kromosom yang digunakan  dalam  bentuk  simbol  karakter  sebanyak 24  buah    yang  terdiri  Br,Hp,  Hs,  Hmp,  Hms,  Hrp, Hrs, Ht, Plb, Pk, Pm, Pt, Pc, Rw, Sw, B, S, TM, T, Tr, A, M, Po dan 0. Dalam proses GA diganti initial huruf ini diganti  menjadi kode dalam bentuk angka. Ukuran  kromosom  berbentuk  matrik  13  x  13 sehingga  1  kromosom  terdiri  dari  169  gen.    Setiap kode  gen  memiliki  nilai  atau  angka  default  karbon dan setiap 1 sel memiliki ukuran luas lahan sebesar 4 ha.

## Fungsi Fitness
Fungsi ini merupakan fungsi untuk melakukan  evaluasi  kromosom  berdasarkan  fungsi tujuan yaitu  memininumkan emisi CO 2 yaitu:
Min
, , , , 1 1 1 . U M N u m n u m n u m n X E     E u,m,n = 3,67 x  C u ,m,n .  C u,m,n =  4.X u,m,n .C (ta)u,m,n -  4.X u,m,n .C (po)u,m,n
Dimana:
U :  tipe jenis lahan M :  jumlah baris N
:  jumlah kolom
X u,m,n :  1,  jika  peristiwa  dapat  ditanami kelapa sawit (m,n) dan 0, sebaliknya
E u,m,n :  Emisi CO 2 pada m lahan n (ton/ha)  C ,m,n :  Selisih  nilai  kandungan  karbon  pada
m  lahan n (ton C/tahun) 3,67 :  Konstanta lahan
4 ha :  luas 1 kotak
C ta :  Total  nilai  karbon  stok  pada  lahan awal (ton C/tahun) C po :  Total  nilai  karbon  stok  pada  lahan baru yang ditanami kelapa sawit (ton C/tahun)
Fungsi  tujuan  ini  menunjukkan  emisi  CO 2 dari perubahan penggunaan lahan yang diminimumkan.  Emisi  CO 2 adalah  total  kandungan karbon awal dikurangi total kandungan karbon lahan akhir dikali dengan konstanta 3,67.  Dengan kendala sebagai berikut:
X m,n = 169 grid
A,Rw,  Sw, 0, Plb, Pm, Tr, Tb, M  Po

## Operator Seleksi
Seleksi  bertujuan  untuk  memilih  individu- individu  yang  akan  mengalami  pindah  silang  atau dikenal  dengan  istilah  kromosom  induk.  Individu atau  kromosom  yang  memiliki  nilai fitness yang paling baik memiliki peluang yang lebih besar untuk menjadi  kromosom  induk  dan  tetap  bertahan  pada generasi  berikutnya,  sedangkan  kromosom  yang lebih buruk akan tergantikan oleh kromosom baru.
Teknik  seleksi  yang  digunakan  adalah menggunakan  teknik  seleksi  cakram  ( roulette  wheel selection ).  Masing-masing  kromosom  menempati potongan lingkaran pada roda roulette sesuai dengan nilai fitness nya  secara  proporsional.  Kromosom dengan  nilai fitness terbesar  menempati  potongan lingkaran  lebih  besar  dari  kromosom  dengan  nilai fitness yang  rendah.  Untuk  menghasilkan  sejumlah populasi  maka roulette diputar  sebanyak  ukuran populasi yang ada.

## Operator Pindah Silang
Pindah  silang  dilakukan  atas  2  kromosom untuk  menghasilkan  kromosom  baru  (kromosom
……………………… (4)
………………………….… (5)
…(6)
anak).  Kromosom  anak  yang  terbentuk  akan mewarisi  sebagaian  sifat  kromosom  induknya. Dalam proses pindah  silang parameter penting  yang harus diperhatikan adalah probabilitas pindah silang. Probabilitas  pindah  silang  menunjukkan  presentase jumlah  kromosom  induk  yang  mengalami  pindah silang  dan  menghasilkan  keturunan  baru  atau kromosom anak.

## Operator Mutasi
Mutasi  adalah  suatu  proses  ekploitasi terhadap kemungkinan-kemungkinan modifikasi pada  hasil  yang  telah  ada.  Pada  proses  mutasi dilakukan  dengan  menentukan  keturunan  baru  yang dipilih  secara  random  dari  sejumlah  populasi. Kemudian  kromosom  yang  terpilih  akan  dipilih secara  acak  pada  posisi  gen  yang  akan  dimutasi. Setelah  terpilih  gen  pada  salah  satu  kromosom kemudian  dimutasi  dengan  mengacak  lagi  nilai  gen yang  telah  diperoleh.  Pada  proses  mutasi  ini  sama dengan  pada  proses  pindah  silang,  dimana  mutasi yang  terjadi  tergantung  pada  nilai  probabilitas mutasinya. Probabilitas mutasi menunjukkan presentase  jumlah  kromosom  yang  terkena  mutasi. Penentuan  nilai  probabilitasnya  tergantung  pada permasalahan  yang  dicari  optimalnya.  Pada  kasus ini,  jika  mutasi  terjadi  maka  gen  yang  digantikan tidak  boleh  dari  jenis  M,  Hp,  Pm,  Tb,  Po,  Plb,  Pm, A, Tr, Sw dan Rw.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi  dan  Perubahan  Penggunaan  Lahan untuk Kebun Kelapa Sawit
Hasil identifikasi lahan awal untuk konversi kebun  kelapa  sawit  di  Kabupaten  Rokan  Hilir disajikan pada Tabel 1. Hasil identifikasi menunjukkan  bahwa  kelapa  sawit  pada  tahun  2009 dan  tahun  2011  ditanam  pada  tipe  tutupan  lahan: belukar rawa, hutan mangrove sekunder, hutan rawa primer,  perkebunan,  pertambangan,  pertanian  lahan kering,  pertanian  lahan  kering  campuran,  rawa, semak/belukar  tanah  terbuka.  Luas  lahan  kelapa sawit  pada  tahun  2009  di  Kabupaten  Rokan  Hilir sebesar  125.307  ha  dan  tahun  2011  seluas  136.216 ha  atau  terdapat  penambahan  luasan  sebesar  10.909 ha.    Pada  Tahun  2009  Luas  Lahan  kelapa  sawit terbesar  terdapat  pada  lahan  perkebunanan  seluas 70.020    ha  dan  pada  tahun  2011  tidak  terjadi penambahan  dari  tipe  perkebunan.  Tanaman  kelapa sawit  lainnya  yang  ditanam  pada  daerah  yang memiliki nilai karbon stok tinggi (>100 ton C/tahun) yaitu pada lahan hutan mangrove sekunder dan hutan rawa  primer–masing  sebesar  367  ha  dan  6.630  ha. Pada tahun 2011 luasan untuk lahan hutan mangrove sekunder  tidak  mengalami  perubahan  sedangkan hutan rawa primer bertambah sebesar 1.675 ha.
Tabel 1. Hasil identifikasi tipe tutupan lahan dan konversi lahan menjadi kebun kelapa  sawit  Kabupaten Rokan Hilir Propinsi Riau
Penutupan Lahan Luas Lahan Kelapa Sawit (ha) 2009 2011 Belukar rawa Br 22.518 27.976 Hutan lahan kering primer Hp 0 0 Hutan lahan kering sekunder Hs 0 0 Hutan mangrove primer Hmp 0 0 Hutan mangrove sekunder Hms 367 367 Hutan rawa primer Hrp 6.630 8.305 Hutan rawa sekunder Hrs 0 0 Hutan tanaman Ht 0 0 Pelabuhan Udara/Laut Plb 0 0 Perkebunan Pk 70.020 70.020 Permukiman Pm 0 0 Pertambangan Tb 238 238 Pertanian lahan kering Pt 6.492 6.492 Pertanian lahan kering campuran Pc 15.200 17.435 Rawa Rw 96 96 Sawah Sw 0 0 Semak/belukar B 671 671 Savana S 0 0 Tambak Tm 0 0 Tanah terbuka T 3.075 4.616 Transmigrasi Tr 0 0 Tubuh air A 0 0 Total 125.307 136.216
Sumber: Hasil interpretasi peta PL 2009-2011 dan peta kebun kelapa sawit tahun 2009-2011
Tanaman  kelapa  sawit  yang  ditanam  pada daerah yang memiliki nilai karbon stok dibawah 100 ton  C/tahun  yaitu  terdapat  pada  jenis  belukar  rawa, perkebunan,  pertambangan,  pertanian  lahan  kering, pertanian  lahan  kering  campuran,  rawa,  semak belukar  dan  tanah  terbuka.  Perubahan  penggunaan lahan atau konversi menjadi kelapa sawit berpengaruh  terhadap  nilai  kandungan  karbon tanaman.  Kelapa  sawit  yang  ditanam  pada  daerah yang  memiliki  nilai  kandungan  karbon  yang  lebih besar dari nilai kandungan karbon kelapa sawit akan mengakibatkan  terjadinya  emisi  atau  kehilangan kandungan karbon pada biomassa tumbuhan. Kelapa sawit  yang  ditanam  di  daerah  dengan  nilai kandungan  karbon  lebih  kecil  dari  kelapa  sawit berakibat  pada  peningkatan  serapan  karbon  ( karbon sequestration ).
Emisi  Gas  CO 2 Akibat  Penggunaan  Lahan  dan Perubahan  Penggunaan  Lahan  untuk  Kelapa Sawit
Nilai  kandungan  karbon  tahun  2009,  untuk luasan  lahan  jika  tidak  dikonversi  dengan  kelapa sawit maka nilai kandungan karbonnya sebesar 6,97 Mt  C/tahun  dan  dengan  perubahan  penggunaan lahan  menjadi  kelapa  sawit  maka  kandungan karbonnya  bernilai  6,18  MtC/tahun  (Tabel  2).  Hal ini  berarti  bahwa  dengan  konversi  lahan  menjadi kelapa  sawit  mengakibatkan  terjadinya  kehilangan karbon  dari  biomassa  tanaman  awal  sebesar  0,79
MtC/tahun.  Nilai  kandungan  karbon  Tahun  2011 pada penggunaan lahan awal sebesar 7,52 MtC/tahun dan  nilai  stok  dengan  perubahan  penggunaan  lahan menjadi kelapa sawit sebesar 6,72 Mt C/ha. Dengan demikian  terjadi  kehilangan  karbon  sebesar  29.777 ton CO 2 e/tahun (Tabel 3).
Emisi  terjadi  karena  hilangnya  kandungan karbon  dari  biomassa  pada  penggunaan  lahan  awal yang  lebih  besar  dari  tanaman  kelapa  sawit  yang menggantikannya.  Emisi  terbesar  ditemukan  pada jenis  hutan  rawa  primer  sebesar  0,029  Mt/tahun. Sedangkan  daerah  lainnya  justru  meningkatkan serapan  karbon  atau  menyebabkan  terjadinya pengurangan emisi  yang terdapat pada jenis belukar rawa  sebesar  0,013  Mt/ha/tahun,  pertanian  lahan kering  campuran  sebesar  0,052  Mt/ha/tahun  dan tanah  terbuka  sebesar  0,087  Mt/ha/tahun.    Hasil  ini menunjukkan  bahwa  penanaman  kelapa  sawit  di Kabupaten  Rokan  Hilir  sejalan  dengan  pelarangan untuk  membuka  kebun  kelapa  sawit  dilahan  yang merupakan  jenis  lahan  yang  meiliki  kandungan karbon  tinggi  ( High  Carbon  Stock )  seperti  lahan gambut, hutan primer dan hutan hujan dengan curah hujan tinggi-rendah. Pembukaan lahan pada wilayah HCS  untuk  perkebunan  atau  pertanian  akan memproduksi  gas  rumah  kaca  yang  dilepaskan  ke atmosfir  jauh  lebih  tinggi  daripada  kawasan  non HCS, sedangkan jika pembukaan pada lahan dengan cadangan  C  rendah  maka  akan  terjadi  peningkatan serapan CO 2 (Agus et al ., 2013).
Tabel 3. Perubahan nilai kandungan karbon dan emisi CO 2 Penutupan Lahan Perubahan Karbon  (ton C) Emisi CO 2 (ton/ thn) 2009 2011 Belukar rawa  (Br) Br -435.948 -541.615 -128.561 Hutan lahan kering primer (Hp) Hp - - - Hutan lahan kering sekunder (Hs)   Hs - - - Hutan mangrove primer (Hmp) Hmp - - - Hutan mangrove sekunder (Hms) Hms 25.925 25.925 - Hutan rawa primer Hrp 972.223 1.217.845 298.840 Hutan rawa sekunder Hrs - - - Hutan tanaman Ht - - - Pelabuhan Udara/Laut Plb - - - Perkebunan Pk 955.073 955.073 - Permukiman Pm - - - Pertambangan Tb -11.748 -11.748 - Pertanian lahan kering Pt -255.525 -255.525 - Pertanian lahan  kering campuran Pc -294.272 -337.542 -52.645 Rawa Rw -4.547 -4.547 - Sawah Sw - - - Semak/Belukar B -12.991 -12.991 - Savana S - - - Tambak Tm - - - Tanah terbuka T -144.095 -216.306 -87.857 Transmigrasi Tr - - - Tubuh air A - - - Total 794.096 818.570 29.777
Ket: nilai (+) berarti emisi yang dilepaskan dan nilai (-) berarti penyerapan karbon
Nilai emisi di Kabupaten Rokan Hilir  pada Tabel 3 adalah merupakan nilai selisih karbon tahun 2011  dan  2009  sebesar  0,96  Mt  CO 2 /ha/tahun.  Jika hasil  nilai  emisi  ini  dibandingkan  dengan  hasil penelitian  Agus et  al .  (2013)  mengenai  perubahan hutan  sekunder  menjadi  lahan  pertanian  campuran termasuk perkebunan yaitu sebesar 33 Mt CO 2 e/tahun, maka nilai emisi yang ditimbulkan oleh karena  konversi  lahan  menjadi  kelapa  sawit  jauh lebih  kecil.    Sumber  utama  emisi  di  Rokan  Hilir yaitu  pada  hutan  rawa  primer    sebesar  0,29  Mt CO 2 /tahun,  sedangkan  dengan  kehadiran  tanaman kelapa sawit telah mampu meningkatkan kandungan karbon  untuk  kelapa  sawit  yang  ditanam  pada  jenis lahan  belukar  rawa  sebesar  0,60  ton  CO 2 /tahun, pertanian  lahan  kering  campuran  sebesar  326.291 ton  CO 2 /tahun  dan  tanah  terbuka  sebesar  150.594 ton CO 2 /tahun.
Model  Penggunaan  Lahan  dan  Perubahan Penggunaan  Lahan  untuk  Bahan  Baku  Biodiesel Kelapa Sawit.
Hasil  pengujian  dengan  menggunakan algoritma  genetika  menghasilkan  nilai fitness minimum atau emisi CO 2 yang minimum ditunjukkan  pada  Gambar  3.    Pada  grafik  tersebut menggunakan  peluang  kromosom  (Pc)  =  0,95, peluang  mutasi  =  0,01,  jumlah  generasi  100 generasi, ukuran lahan 169 (matriks 13x13 = 676 ha) dan ukuran populasi 100.
Pada  Gambar 3 terlihat bahwa nilai fitness terbaik mulai tercapai pada generasi 46. Keadaan ini memperlihatkan  bahwa  dalam  hal fitnessny a  sudah homogen dan bertahan sampai pada generasi ke 100. Solusi ini dihasilkan dengan waktu 0:44 detik. Nilai fitness atau  nilai  emisi  CO 2 minimum  yang  bernilai negatif  yang  dihasilkan,  menandakan  terjadinya
sekuestrasi  karbon  sebesar  0,035  Mt  CO 2 e/ha  pada luas lahan 169 grid. Hal ini berarti bahwa jika lahan seluas  169  grid  x  4  ha  tersebut  dibuka  menjadi perkebunan  kelapa  sawit  maka  akan  terjadi  serapan karbon  sebesar  0,035  Mt  yang  menandakan  bahwa diperoleh  emisi  CO 2 yang  minimum.  Nilai  emisi tersebut diperoleh dari solusi terbaik  dengan matriks lahan  13 x 13 (Tabel 3).
Pada    Tabel  3  ditampilkan  output  matriks jenis  lahan  yang  dapat  menghasilkan  nilai  emisi yang  minimum    dengan  konversi  lahan  menjadi kebun kelapa sawit. Matriks sousi lahan dengan gen berukuran  13  x  13  berarti  bahwa  tanaman  kelapa sawit  untuk  keperluan  bahan  baku  biodiesel  kelapa sawit  dengan  luasan  676  ha  ditanam  pada    68  gen tanah  terbuka  (T)  dengan  luasan  27  ha,  9  gen pertanian lahan kering (Pt) dengsan luasan 36 ha,  8 gen  perkebunan  (Pk)  dengan  luasan  32  ha,  38  gen semak/belukar  (B)  dengan  luasan  152  ha,  41  gen belukar  rawa  (Br)  dengan  luasan  164  ha,  2  gen pertanian lahan kering campuran (Pc) dengan luasan 8 ha, 1 gen hutan rawa primer (Hrp) dengan luasan 4 ha, 1 gen hutan rawa sekunder (Hrs) dengan luasan 4 ha  dan  1  gen  hutan  sekunder  (Hs)  dengan  luasan  4 ha.
Pada  matriks  tersebut  terlihat  bahwa  jenis lahan  yang  menjadi  solusi  dari  optimasi  algoritma genetika  yaitu  lahan-lahan  yang  memiliki  nilai karbon  rendah.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  jika kelapa sawit akan ditanam pada lahan-lahan tersebut, maka akan memberikan peningkatan serapan karbon dibandingkan dengan jenis vegetasi pada lahan yang ada  sebelumnya.  Hal  ini  pula  dapat  mendukung rencana  pemerintah  dalam  hal  penurunan  emisi sebesar  26%  dari  sektor  penggunaan  lahan  dan perubahan penggunaan lahan yang tepat.
E m is i CO 2 ( to n C O 2 /tah u n ) 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 x10 5 Generasi=Iterasi
Gambar 3 Hasil running program GA dengan Nilai Pc= 0,95, Pm = 0,01, Generasi=100, ukuran lahan 169 dan jumlah populasi =100.
Tabel 3. Solusi matriks lahan hasil running program algorima genetika dengan ukuran matriks 13 x 13
T Pk B Hs B T Br Br Br T T B Hrp T Pk B Hrs B T Br Br Br T T B T T Pk B Br B T Br Br Br T T B T T Pk B Br B T Br Br Br T T T T T Pt B Br B T Br Br B T T T T T Pt B Br B T Br Br B T T T T T Pt B Br B T Br Br B T T T T T Pt B Br B T Br Br B T T T T T Pt B Br B T Br Br B T T T T Pt Pk B Br B T Br Br B T T T T Pt Pk B Br B T Br Br B T T T T Pt Pk B Br B Pc Br Br B T T T T Pt Pk B Br B Pc Br Br B T T T T

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Dari  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa emisi  yang  ditimbulkan  akibat  penggunaan  lahan dan perubahan penggunaan lahan  untuk perkebunan kelapa sawit di Kabupaten Rokan Hilir sebesar 0,096 Mt  CO 2 e/tahun.  Dengan  menggunakan  algoritma genetika diperoleh solusi  matriks lahan yang terdiri dari: 68 gen tanah terbuka (T) dengan luasan 27 ha, 9  gen  pertanian  lahan  kering  (Pt)  dengan  luasan  36 ha,  8 gen perkebunan (Pk) dengan luasan 32 ha, 38 gen semak/belukar (B) dengan luasan 152 ha, 41 gen belukar  rawa  (Br)  dengan  luasan  164  ha,  2  gen pertanian lahan kering campuran (Pc) dengan luasan 8 ha, 1 gen hutan rawa primer (Hrp) dengan luasan 4 ha, 1 gen hutan rawa sekunder (Hrs) dengan luasan 4 ha  dan  1  gen  hutan  sekunder  (Hs)  dengan  luasan  4 ha.
Solusi  yang  diperoleh  menghasilkan  emisi yang  minimum  sebesar  -0,067  Mt  CO 2 e/tahun  atau nilai  sekuestrasi  karbon  sebesar  0,067.  Nilai  emisi minimum  ini    tercapai  pada  generasi  ke  48    dengan menggunakan  peluang  pindah  silang  (Ps)  =0,95, Peluang  mutasi  (Pm)=0,01,  generasi,  100,  populasi =100 dan ukuran lahan= 169.

## Saran
Perlu  dikembangkan  satu  proses  kerja  yang lebih praktis dimana proses pembuatan grid di dalam peta  dapat  dilakukan  tanpa  melalui  proses  tabulasi manual.  Hal  ini  dimungkinkan  untuk  dilakukan melalui  proses  kodifikasi  jenis-jenis  tutupan  lahan berdasarkan gradasi warna di dalam peta.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdullah  AZ,  Salamatinia  B,  Mootabadi  H,  Bhatia S.  2009.  Current  status  and  policies  on biodiesel  indystry  in  Malaysia  as  the
world’s  leading  producer  of  palm  oil. J Energy Policy. 37:5440-5448.
Agus F, Santosa I, Dewi P, Setyanto P, Thamarin S,
Wulan YC, Suryaningrum F. 2013. Pedoman  Teknis  Perhitungan  Baseline Emisi  dan  Serapan  Gas  Rumah  Kaca Sektor  Berbasis  Lahan:  Buku  I  Landasan Ilmiah .  Badan  Perencanaan  Pembangunan Nasional, Republik Indonesia. Jakarta.
Arkeman  Y,  Seminar  KB,  dan  Gunawan  H.  2012. Algoritma Genetika. Teori dan  Aplikasinya untuk  Bisnis  dan  Industri. PT  Penerbit  IPB Press. Bogor.
Castiblanco  C,  Etter  A,  dan  Ramirez  A.  2015. Impact of palm oil expansion in Colombia: What do sosioeconomic indicators show? J Land Use Pol. 44:31-43.
Cao K, Huang B, Wang S, Lin H. 2011. Sustainable land use optimization using boundary-based fast  genetic  algorithm. J  Comp  Env  Urban Sys. 36: 257-269.
Chen  J,  Zhang  X,  Zhu  Q.  2012.  Multi-objective decision making for land use planning with ordered weighted averaging Method. J Syst Eng Procedia. 2: 434-440.
Dewi S, Ekadinata A, Galudra G, Agung P, Johan F.
2011. Land  use  planning  for  low  emission development  strategy  (LUWES). World Agroforestry  Centre  SEA  Regional  office, Bogor, Indonesia.
Fotakis  DG,  Sidiropoulos  E,  Myronidis  D,  Ioannou
K.  2012.  Spatial  genetic  algorithm  for multi-objective  forest  planning. J  Forest Pol Econ . 21: 12-19.
Gunarso  P,  Hartoyo  ME,  Agus  F,  Killen  TJ.  2013. Oil palm and land use change in Indonesia, Malaysia and Papua Neu Guinea.
Gibbs  HK,  Johnston  M,  Foley  JA,  Holloway  T, Monfreda C, Ramankutty N, Zaks D. 2008. Karbon  payback  times  for  crop-based biofuel expansion in the tropics: the effects
of  changing  yield  and  technology. Environ Res Lett. 3:03400.
Hansen  MC,  Stehman  SV,  Potapov  PV,  Arunarwati
B, Stolle FM, Pittman K. 2009. Quantifying changes  in  the  rates  of  forest  clearing  in Indonesia  from  1990  to  2005  using remotely sensed data sets. Environ Res Lett . 3:035006.
IPCC.  2006.  IPCC  Guidelines  for  National Greenhouse  Gas  Inventories,  Institute  for Global  Enviromental  Strategies,    Hayama, Japan.
Meher LC, Sagar DV, dan Naik SN. 2006. Technical aspects of biodiesel production by transesterification: A review. Renew Sustain Energi Rev. 10(3):248-268. Stewart TJ, Janssen R, dan Herwijnen MV. 2004. A genetic algorithm
approach to multiobjective  land  use  planning. J  Comp Opr Res . 31: 2293-2313.
Stewart  TJ  dan  Janssen  R.  2014.  A  multiobjective GIS-based  land  use  planning  algorithm. J Comp Environ Urban Sys. 46: 25-34. Wicke B, Dornburg V, Junginger M,  Faaij A. 2008.
Different  palm  oil  production  systems  for energy  purposes  and  their  green  house  gas implications. J  Biomass  Bioen. 32 : 1322- 1337.
Wilcove  DS  dan  Koh  LP.  2010.  Addressing  the threats  to  biodiversity  from  oil-palm agriculture. J  Biodivers  Conserv .  19:1999- 1007.