Kebakaran hutan dan lahan (karhutla) tidak hanya menghanguskan vegetasi, tetapi juga mengubah berbagai sifat tanah yang menjadi penopang kehidupan tanaman dan organisme di dalamnya. Setelah api berhasil dipadamkan, perhatian biasanya tertuju pada pemulihan tutupan vegetasi. Rumput, semak, dan tanaman muda yang mulai tumbuh sering dianggap sebagai tanda bahwa kawasan bekas kebakaran telah kembali pulih.

Namun, dari perspektif ilmu tanah, pemulihan vegetasi tidak selalu mencerminkan pemulihan tanah. Di bawah permukaan yang mulai menghijau, tanah mungkin masih mengalami perubahan struktur, kehilangan bahan organik, ketidakseimbangan unsur hara, serta penurunan aktivitas mikroorganisme.

Pertanyaan yang kemudian muncul adalah berapa lama tanah membutuhkan waktu untuk pulih setelah mengalami kebakaran?

Jawabannya tidak sederhana. Pemulihan tanah dapat berlangsung dalam hitungan bulan, tahun, hingga puluhan tahun, bergantung pada jenis tanah, intensitas kebakaran, serta sifat tanah yang diamati (Gambar 1). Pada tanah gambut, pembentukan kembali lapisan tanah yang telah habis terbakar bahkan dapat membutuhkan waktu ratusan hingga ribuan tahun.

Pemulihan tanah tidak berlangsung secara bersamaan

Dalam ilmu tanah, pemulihan dapat dipahami sebagai proses kembalinya sifat fisika, kimia, dan biologi tanah menuju kondisi sebelum mengalami gangguan. Namun, setiap sifat tanah memiliki mekanisme dan kecepatan pemulihan yang berbeda.

Sifat kimia tertentu, seperti pH dan ketersediaan unsur hara, dapat berubah relatif cepat setelah kebakaran. Sebaliknya, pemulihan struktur tanah, kandungan karbon organik, dan aktivitas organisme tanah dapat berlangsung jauh lebih lambat.

Certini (2005), melalui artikel tinjauan dalam jurnal Oecologia, menjelaskan bahwa perubahan sifat tanah akibat kebakaran sangat dipengaruhi oleh suhu maksimum dan lamanya pemanasan. Kebakaran berintensitas rendah dapat menyebabkan perubahan sementara, sedangkan kebakaran berat dapat menimbulkan kerusakan yang berlangsung lebih lama.

Oleh karena itu, tidak ada satu angka waktu pemulihan yang dapat digunakan untuk semua jenis tanah dan seluruh kondisi kebakaran.

Gambar 1.  Ilustrasi Perjalanan Pemulihan Tanah Paska Karhutla

Pemulihan sifat kimia tanah: Tidak selalu membutuhkan waktu panjang

Pembakaran vegetasi dan serasah menghasilkan abu yang mengandung sejumlah unsur mineral, termasuk kalsium, magnesium, dan kalium. Ketika abu bercampur dengan tanah, pH dapat meningkat dan beberapa unsur hara menjadi lebih tersedia bagi tanaman.

Salah satu perubahan yang paling cepat terlihat setelah kebakaran adalah perubahan sifat kimia tanah.  Pada tanah masam, peningkatan pH tersebut dapat memberikan pengaruh positif sementara terhadap ketersediaan unsur hara. Namun, kondisi ini tidak selalu berlangsung lama karena unsur hara dapat tercuci oleh hujan atau terbawa melalui aliran permukaan.

Di sisi lain, pembakaran menyebabkan hilangnya sebagian nitrogen dan karbon organik. Semakin tinggi suhu serta semakin lama proses pembakaran berlangsung, semakin besar potensi kehilangan kedua unsur tersebut yang merupakan unsur hara makro esensial buat tanaman. 

Penelitian Hartono dan rekan-rekannya (2022) pada tanah gambut bekas kebakaran di Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat, menunjukkan bahwa dua tahun setelah kebakaran, sebagian besar sifat kimia yang diamati tidak memperlihatkan perbedaan yang terdeteksi antara tanah terbakar dan tanah tidak terbakar.

Temuan tersebut menunjukkan bahwa beberapa indikator kimia tanah dapat mengalami perubahan relatif cepat setelah kebakaran. Namun, kesamaan nilai beberapa parameter tidak berarti seluruh fungsi tanah telah pulih.

Kandungan karbon organik, cadangan unsur hara, dan kemampuan tanah mempertahankan kesuburan dalam jangka panjang tetap perlu diperhatikan.

Pemulihan sifat fisika tanah: Struktur yang rusak membutuhkan waktu

Kebakaran juga dapat mengubah sifat fisika tanah, terutama pada lapisan permukaan yang menerima pengaruh panas paling besar dengan suhu yang bisa mencapai 300–600°C pada kebakaran berintensitas tinggi, bahkan lebih tinggi pada kondisi tertentu. Paparan panas tersebut dapat merusak dan menurunkan stabilitas agregat akibatnya tanah menjadi lebih mudah mengalami penghancuran oleh pukulan air hujan paska karhutla.

Panas yang tinggi pada tanah akan mengubah porositas, serta meningkatkan sifat menolak air (water repellency) pada sebagian tanah, sehingga kemampuan infiltrasi air berpotensi menurun.  Fenomena ini terjadi ketika senyawa organik yang mengalami pemanasan membentuk lapisan yang menghambat pembasahan partikel tanah.

Doerr, Shakesby, dan Walsh (2000), dalam jurnal Earth-Science Reviews, menjelaskan bahwa sifat hidrofobik dapat memengaruhi infiltrasi, meningkatkan aliran permukaan, dan memperbesar risiko erosi. 

Perubahan tersebut penting diperhatikan di wilayah tropis basah seperti Indonesia, yang memiliki intensitas hujan tinggi.  Setelah kebakaran, hujan deras yang turun pada tanah tanpa perlindungan vegetasi dapat mempercepat kehilangan lapisan atas tanah melalui erosi.

Pemulihan struktur tanah membutuhkan penambahan bahan organik baru, pertumbuhan akar tanaman, serta aktivitas organisme tanah yang membantu pembentukan agregat.  Proses ini berlangsung secara bertahap dan dapat memerlukan waktu bertahun-tahun, bergantung pada tingkat kerusakan akibat kebakaran, jenis tanah, kondisi iklim, serta perkembangan vegetasi setelah kebakaran.

Penelitian dalam jurnal Applied Soil Ecology (2024), yang mengevaluasi perubahan tanah selama 15 tahun setelah kebakaran di wilayah semi-arid Iran, menunjukkan bahwa beberapa sifat fisika, kimia, dan biologi tanah masih berbeda dibandingkan tanah yang tidak terbakar.  Temuan tersebut memperlihatkan bahwa kerusakan struktur tanah tidak selalu dapat dipulihkan hanya dalam beberapa musim pertumbuhan tanaman.

Pemulihan sifat biologi tanah: Kehidupan yang tidak terlihat

Tanah merupakan habitat berbagai organisme, mulai dari bakteri dan fungi hingga fauna tanah yang berperan dalam penguraian bahan organik dan siklus unsur hara.  Kebakaran dapat menyebabkan kematian sebagian organisme tanah akibat peningkatan suhu, terutama pada lapisan permukaan.

Selain pengaruh panas secara langsung, hilangnya serasah dan bahan organik juga mengurangi sumber energi bagi mikroorganisme.  Akibatnya, aktivitas mikroorganisme dalam proses dekomposisi bahan organik dan siklus unsur hara dapat menurun, sehingga memperlambat pemulihan kesuburan biologis tanah setelah kebakaran.

Setelah kebakaran, organisme tanah dapat kembali berkembang melalui pertumbuhan populasi yang bertahan hidup dan kolonisasi dari lingkungan sekitarnya.  Namun, peningkatan jumlah mikroorganisme tidak selalu diikuti oleh pemulihan seluruh fungsi biologinya.

Hu dan rekan-rekannya (2023), melalui meta-analisis terhadap 1.019 pengamatan dari 123 publikasi ilmiah dalam jurnal Soil Biology and Biochemistry, menunjukkan bahwa biomassa mikroorganisme dan berbagai aktivitas biologis tanah memiliki pola pemulihan yang berbeda setelah kebakaran.

Aktivitas enzim yang berperan dalam siklus karbon, nitrogen, dan fosfor dapat membutuhkan waktu berbeda untuk kembali mendekati kondisi sebelum kebakaran.  Temuan tersebut memperlihatkan bahwa pemulihan biologi tanah merupakan proses kompleks yang tidak cukup dinilai berdasarkan jumlah mikroorganisme saja.

Dalam praktik rehabilitasi, pertumbuhan vegetasi, penambahan serasah, dan perbaikan kondisi kelembapan tanah menjadi faktor penting untuk mendukung pemulihan kehidupan di dalam tanah.

Tanah gambut menghadapi tantangan pemulihan yang berbeda

Pemulihan tanah gambut memiliki karakteristik yang berbeda dibandingkan tanah mineral.  Pada tanah mineral, kebakaran umumnya menyebabkan perubahan pada bahan organik dan sifat tanah di lapisan permukaan. Sementara itu, pada tanah gambut, kebakaran dapat mengonsumsi bahan organik yang merupakan penyusun utama tubuh tanah.

Ketika gambut mengalami pengeringan, api dapat menjalar ke bawah permukaan melalui proses pembakaran membara atau smouldering. Proses tersebut menyebabkan berkurangnya ketebalan gambut dan hilangnya cadangan karbon yang telah terakumulasi selama waktu sangat panjang.

Page dan rekan-rekannya (2002), dalam jurnal Nature, memperkirakan bahwa kebakaran hutan dan gambut Indonesia pada 1997 melepaskan sekitar 0,81–2,57 gigaton karbon ke atmosfer.  Besarnya emisi tersebut menunjukkan bahwa kebakaran gambut bukan hanya menghilangkan vegetasi, tetapi juga mengurangi cadangan karbon yang tersimpan di dalam tanah.

Penelitian Wahyono dan rekan-rekannya (2023) di Kalimantan Selatan menunjukkan adanya perubahan beberapa sifat fisika gambut pada lima hingga tujuh tahun setelah kebakaran. Akan tetapi, tanah gambut tersebut masih memperlihatkan kondisi terdegradasi.

Pada gambut yang terbakar hingga kedalaman puluhan sentimeter, pembentukan kembali lapisan organik yang hilang dapat membutuhkan waktu ratusan hingga ribuan tahun, bergantung pada laju akumulasi gambut dan kondisi lingkungan.

Perlu disadari bahwa pemulihan sifat fisika atau kimia gambut dalam beberapa tahun tidak dapat disamakan dengan terbentuknya kembali ketebalan gambut yang telah hilang.

Mengapa vegetasi pulih lebih cepat daripada tanah?

Pertumbuhan vegetasi merupakan salah satu tanda awal berlangsungnya pemulihan ekosistem. Rumput, semak, dan tanaman pionir dapat tumbuh pada kawasan bekas kebakaran apabila tersedia air, unsur hara, dan sumber benih yang memadai. Namun, kemampuan tanaman untuk tumbuh tidak selalu menunjukkan bahwa tanah telah kembali memiliki sifat yang sama seperti sebelum kebakaran.

Penelitian yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (2024), berdasarkan pengamatan selama 16 tahun pada ekosistem hutan gambut tropis Indonesia, menunjukkan bahwa pemulihan berbagai komponen ekosistem berlangsung dengan kecepatan berbeda.  Setelah 12 tahun, vegetasi menunjukkan sebagian tanda pemulihan, tetapi struktur ekosistem hutan masih mengalami kerusakan.

Dalam penginderaan jauh, perubahan tutupan vegetasi dapat diamati melalui citra satelit, misalnya menggunakan Normalized Difference Vegetation Index (NDVI).  Peningkatan NDVI dapat menunjukkan bertambahnya kehijauan vegetasi. Namun, indeks tersebut tidak secara langsung menggambarkan kandungan karbon organik, aktivitas mikroorganisme, atau perubahan struktur tanah.

Oleh sebab itu, pemantauan pemulihan kawasan bekas karhutla sebaiknya memadukan pengamatan satelit dengan pengukuran sifat tanah di lapangan.

Berapa lama tanah benar-benar pulih?

Berdasarkan berbagai penelitian, waktu pemulihan tanah dapat dikelompokkan secara umum menjadi beberapa tahap.

Pada tahap awal, dalam beberapa bulan hingga beberapa tahun setelah kebakaran, perubahan pH, ketersediaan unsur hara, dan pertumbuhan vegetasi mulai terlihat.

Pada tahap berikutnya, dalam rentang beberapa tahun hingga lebih dari satu dekade, sebagian sifat fisika dan aktivitas biologi tanah dapat bergerak mendekati kondisi sebelum kebakaran.

Namun, pemulihan karbon organik, struktur tanah, dan fungsi hidrologi tertentu dapat membutuhkan waktu lebih panjang.

Pada tanah gambut, tantangan terbesar bukan hanya memperbaiki sifat tanah, tetapi juga mempertahankan sisa lapisan gambut agar tidak kembali mengering dan terbakar.

Dengan demikian, waktu pemulihan tidak dapat ditentukan hanya berdasarkan lamanya waktu sejak kebakaran terjadi.  Keberhasilan pemulihan harus dinilai berdasarkan indikator yang terukur, seperti kandungan karbon organik, bobot isi, stabilitas agregat, aktivitas mikroorganisme, dan kondisi hidrologi tanah.

Pemulihan tanah membutuhkan pemantauan jangka panjang

Indonesia memiliki kawasan tanah mineral dan gambut yang luas serta menghadapi ancaman karhutla berulang, terutama ketika musim kemarau berlangsung panjang.  Oleh sebab itu rehabilitasi kawasan bekas kebakaran perlu mempertimbangkan karakteristik tanah dan tingkat kerusakan yang terjadi.

Pada tanah mineral, upaya pemulihan dapat diarahkan pada perlindungan permukaan tanah, pengendalian erosi, peningkatan bahan organik, serta pertumbuhan kembali vegetasi.

Pada tanah gambut, pemulihan hidrologi melalui pengelolaan muka air tanah menjadi langkah penting untuk mengurangi risiko pengeringan dan kebakaran berulang.

Pemantauan jangka panjang juga diperlukan untuk mengetahui apakah perubahan sifat tanah menunjukkan kecenderungan pemulihan atau justru mengalami degradasi lebih lanjut.

Penggunaan citra satelit dapat membantu memantau perkembangan vegetasi dan perubahan penggunaan lahan. Namun, pengukuran langsung terhadap sifat fisika, kimia, dan biologi tanah tetap diperlukan untuk menilai keberhasilan pemulihan secara lebih menyeluruh.

Pada akhirnya, padamnya api bukanlah akhir dari persoalan karhutla. Tanah yang mengalami kebakaran masih harus melalui proses pemulihan yang panjang sebelum mampu kembali menjalankan seluruh fungsi ekologis dan produktifnya.

Vegetasi dapat kembali menghijau dalam beberapa tahun, tetapi tanah di bawahnya mungkin masih menyimpan jejak kebakaran selama puluhan tahun. Pada gambut, lapisan tanah yang telah habis terbakar bahkan membutuhkan waktu jauh lebih panjang untuk terbentuk kembali.

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