Kebakaran hutan dan lahan (karhutla) merupakan persoalan lingkungan yang berulang di Indonesia. Selain merusak vegetasi dan tanah, kebakaran menghasilkan aerosol yang dapat terbawa angin hingga ratusan kilometer dari sumbernya. Kabut asap yang terbentuk tidak hanya mengganggu kesehatan dan transportasi, tetapi juga mengubah kondisi atmosfer yang menentukan ketersediaan cahaya matahari bagi tanaman.

Perubahan tersebut penting karena fotosintesis merupakan proses utama pembentukan bahan organik yang mendukung pertumbuhan dan produksi tanaman.

Selama ini, pemantauan karhutla lebih banyak menggunakan jumlah titik panas, luas areal terbakar, dan kualitas udara. Padahal, teknologi penginderaan jauh memungkinkan pemantauan aerosol melalui parameter Aerosol Optical Depth (AOD). Pendekatan ini membantu mengidentifikasi kawasan pertanian yang berpotensi terpapar kabut asap, termasuk wilayah yang tidak mengalami kebakaran.

Memantau Aerosol Menggunakan Satelit”

Pada citra Sentinel-2, awan dan kabut asap dapat terlihat serupa karena keduanya sering berwarna putih hingga keabu-abuan. Namun, karakteristik visualnya berbeda. Awan umumnya memiliki batas relatif tegas, tekstur bergumpal, dan menutupi permukaan lahan. Sebaliknya, kabut asap cenderung membentuk selubung dengan batas kabur dan sebaran memanjang mengikuti angin. Pada asap tipis, permukaan lahan masih terlihat, tetapi warnanya lebih pucat dan kontrasnya berkurang.

Pembedaan tersebut dapat diperkuat menggunakan komposit True Color dari band B4, B3, dan B2 Sentinel-2 (Gambar 1). Aerosol halus umumnya lebih kuat menghamburkan cahaya pada panjang gelombang pendek, terutama band biru. Sementara itu, band inframerah dekat (B8) dan inframerah gelombang pendek (B11 dan B12) membantu membedakan respons spektral aerosol dan awan.

Sentinel-2 Level-2A juga menyediakan Scene Classification Layer (SCL) untuk mengidentifikasi awan dan bayangannya, meskipun belum memiliki kelas khusus kabut asap.

 Interpretasi citra perlu diperkuat dengan AOD MODIS, titik panas (hotspot) VIIRS, serta informasi arah angin (Gambar 2). Integrasi data tersebut membantu mengidentifikasi kemungkinan sumber kebakaran dan sebaran aerosol secara lebih meyakinkan.

Gambar 1.  Perbandingan Kenampakan Tutupan Awan dan Kabut Asap pada Citra Sentinel-2 di Provinsi Riau, 9 September 2026.

Gambar 2. Ilustrasi sebaran Aerosol Berdasarkan Aerosol Optical Depth (AOD) MODIS dan Distribusi Titik Panas (Hotspot) VIIRS di Provinsi Riau dan Sekitarnya.

Karhutla dan Atmosfer

Pembakaran vegetasi dan bahan organik tanah menghasilkan gas serta aerosol berupa karbon hitam, karbon organik, dan senyawa anorganik. Partikel tersebut memiliki kemampuan berbeda dalam menyerap dan menghamburkan radiasi matahari.

Ketika beban aerosol meningkat, radiasi langsung yang mencapai permukaan bumi umumnya berkurang. Namun, sebagian cahaya yang dihamburkan masih mencapai tanaman sebagai radiasi difus.

Dalam kondisi tertentu, peningkatan radiasi difus memungkinkan cahaya tersebar lebih merata di dalam tajuk sehingga meningkatkan efisiensi fotosintesis. Sebaliknya, apabila kabut asap terlalu pekat, pengurangan radiasi total dapat menghambat pertumbuhan tanaman.

Penelitian Davies dan Unam pada 1999 menunjukkan bahwa kabut asap kebakaran Indonesia tahun 1997 menurunkan fotosintesis pada spesies pohon yang diteliti. Penelitian dalam Geophysical Research Letters pada 2005 memperkirakan penurunan produktivitas primer bersih vegetasi Sumatra dan Kalimantan sekitar 6,8 persen akibat berkurangnya radiasi aktif fotosintesis selama kebakaran tersebut.

Mengenal Aerosol Optical Depth

Aerosol Optical Depth atau AOD merupakan parameter yang menggambarkan kemampuan aerosol dalam kolom atmosfer untuk menyerap dan menghamburkan radiasi pada panjang gelombang tertentu.

Semakin tinggi AOD, semakin besar pemadaman radiasi oleh aerosol. AOD merupakan besaran tanpa satuan dan berbeda dari konsentrasi partikulat PM₂.₅.

PM₂.₅ menggambarkan konsentrasi partikel halus di dekat permukaan bumi, sedangkan AOD mengukur pengaruh optik aerosol sepanjang kolom atmosfer. Hubungan keduanya dipengaruhi kelembapan, ukuran partikel, distribusi vertikal aerosol, dan kondisi meteorologi.

AOD juga berbeda dari jarak pandang. Jarak pandang menunjukkan kemampuan melihat objek pada jarak tertentu, sedangkan AOD menggambarkan pemadaman radiasi dalam kolom atmosfer.

Dengan demikian, AOD dapat digunakan untuk memetakan beban aerosol, tetapi tidak langsung menunjukkan besarnya penurunan fotosintesis atau kehilangan hasil panen.

Data AOD MODIS

Salah satu sumber data aerosol adalah sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) pada satelit Terra dan Aqua.

Produk MODIS MAIAC, berkode MCD19A2, menyediakan estimasi AOD dengan resolusi spasial sekitar satu kilometer. MAIAC merupakan singkatan dari Multi-Angle Implementation of Atmospheric Correction, yaitu metode pengolahan citra untuk memperkirakan aerosol dan melakukan koreksi atmosfer.

Produk tersebut menyediakan AOD pada panjang gelombang sekitar 470 dan 550 nanometer. Data dapat diakses melalui NASA Earthdata dan diolah menggunakan Google Earth Engine.

Analisis Juli–Oktober 2026 dapat diarahkan pada Riau, Jambi, Sumatera Selatan, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Tengah. Pengolahan mencakup perubahan AOD harian, rata-rata bulanan, serta distribusi spasial aerosol.

Namun, kualitas piksel dan tutupan awan harus diperhatikan. Pada wilayah tropis, awan sering menyebabkan tidak tersedianya estimasi AOD. Ketiadaan data bukan berarti atmosfer bebas aerosol.

Karhutla Sumatra dan Kalimantan

Karhutla telah terjadi di sejumlah wilayah Indonesia sejak awal 2026. Data Kementerian Kehutanan menunjukkan luas areal terbakar secara nasional sekitar 202 ribu hektare selama Januari–Juli 2026.

Pada 29 Agustus, pengamatan BMKG yang dilaporkan Kementerian Kehutanan mencatat jarak pandang di Jambi dan Pontianak sekitar 800 meter, sedangkan Pekanbaru sekitar 2.500 meter.

Kondisi tersebut menunjukkan gangguan kejernihan atmosfer di sejumlah wilayah pertanian. Namun, pengamatan sesaat belum cukup untuk menentukan lamanya paparan kabut asap.

Analisis deret waktu AOD diperlukan untuk mengidentifikasi periode peningkatan aerosol. Data titik panas VIIRS dan arah angin membantu menilai kemungkinan hubungan aerosol dengan kebakaran.

Perlu diperhatikan bahwa aerosol tidak seluruhnya berasal dari karhutla. Emisi kendaraan, industri, pembakaran biomassa lainnya, dan sumber alami juga berkontribusi terhadap aerosol atmosfer.

Aerosol dan Kawasan Pertanian

Peta AOD dapat dibandingkan dengan peta penggunaan lahan untuk mengidentifikasi kawasan pertanian yang berpotensi mengalami paparan aerosol tinggi. Pada kawasan tanaman pangan, analisis diarahkan pada persawahan dan sentra jagung. Pada hortikultura, perhatian mencakup kawasan produksi cabai, tomat, dan sayuran. Sementara itu, perkebunan kelapa sawit, karet, kopi, dan kakao menjadi kawasan pemantauan lainnya.

Namun, respons tanaman berbeda menurut jenis dan fase pertumbuhannya. Gangguan pada tanaman hortikultura berumur pendek dapat terlihat lebih cepat, sedangkan pada tanaman perkebunan tahunan dampaknya mungkin baru muncul kemudian.

Paparan kabut asap berkepanjangan berpotensi mengurangi cahaya yang diterima tanaman sehingga menghambat pertumbuhan, pembungaan, pembentukan buah, dan mutu hasil panen. Lamanya paparan kabut asap merupakan faktor penting yang menentukan risiko gangguan pertumbuhan tanaman. Belum terdapat batas durasi universal yang dapat ditoleransi seluruh jenis tanaman karena responsnya dipengaruhi kepekatan aerosol, pengurangan radiasi matahari, dan fase pertumbuhan.

Penelitian terhadap beberapa varietas padi di Malaysia menunjukkan bahwa paparan kabut asap tingkat sedang selama sekitar lima minggu pada fase vegetatif akhir hingga awal pembungaan berkaitan dengan penurunan laju fotosintesis bersih sebesar 12,9–53,2 persen dalam pengamatan harian dan hasil panen 10–19 persen lebih rendah dibandingkan potensi hasil. Temuan ini menunjukkan pentingnya memantau tidak hanya kepekatan aerosol, tetapi juga durasi paparannya, terutama pada fase pertumbuhan tanaman yang sensitif.

Peta aerosol tidak dapat langsung membuktikan penurunan produksi. Diperlukan pengukuran radiasi aktif fotosintesis, kondisi fisiologis tanaman, serta data pertumbuhan dan hasil panen.

Toleransi Tanaman terhadap Durasi Paparan Kabut Asap

Durasi paparan kabut asap merupakan salah satu faktor yang menentukan tingkat gangguan terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Paparan selama beberapa jam dapat mengubah laju fotosintesis akibat berkurangnya radiasi matahari, tetapi belum tentu memengaruhi hasil panen.

Paparan selama 1–3 hari perlu diperhatikan berdasarkan kepekatan asap dan fase pertumbuhan tanaman, sedangkan paparan berulang selama 4–7 hari memerlukan pemantauan lebih intensif, terutama pada fase pembungaan dan pembentukan buah.

Apabila kabut asap berlangsung selama 1–3 minggu, potensi gangguan kumulatif semakin perlu diwaspadai, khususnya ketika radiasi matahari terus berkurang. Paparan lebih dari tiga minggu memerlukan evaluasi terhadap kemungkinan penurunan produktivitas.   Namun, rentang waktu tersebut bukan batas toleransi baku karena respons tanaman bergantung pada kepekatan aerosol, jenis tanaman, kondisi lingkungan, dan fase pertumbuhannya.

Perlindungan Pertanian

Pemantauan aerosol memperluas pemahaman dampak karhutla melampaui lokasi kebakaran. Wilayah pertanian yang tidak terbakar tetap dapat terpapar asap yang terbawa angin.

Penginderaan jauh memungkinkan pengamatan dilakukan secara luas dan berulang. Namun, data satelit perlu dipadukan dengan pengukuran lapangan untuk memastikan pengaruhnya terhadap fotosintesis dan produksi tanaman.

Pemerintah dan perguruan tinggi perlu mengintegrasikan pemantauan titik panas, aerosol, radiasi matahari, dan penggunaan lahan untuk mengidentifikasi kawasan pertanian berisiko.

Dengan demikian, pemantauan karhutla tidak cukup hanya menghitung titik panas dan luas lahan terbakar, tetapi juga perlu mempertimbangkan dampaknya terhadap keberlanjutan produksi pertanian.

Penggabungan data satelit, pengamatan atmosfer, dan informasi pertanian memungkinkan dampak karhutla dipahami bukan hanya sebagai kerusakan lahan dan pencemaran udara, tetapi juga sebagai ancaman terhadap ketahanan pangan.

Penulis: Prof. Dian Fiantis (Dosen Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, dan Sekolah Pascasarjana Universitas Andalas, Pengurus dan Anggota Himpunan Ilmu Tanah Indonesia (HITI)