Bom Waktu Urbanisasi: Mengungkap Peningkatan 13% Risiko Banjir di Esenyurt, Istanbul, melalui Data Satelit

Menyusun Arah Riset ke Depan: Evaluasi Dampak Historis Urbanisasi pada Risiko Banjir di Istanbul dengan Kerangka HVE

Pengantar dan Jalur Logis Penemuan

Percepatan urbanisasi secara global telah mengubah siklus air perkotaan, yang secara fundamental memperburuk frekuensi dan intensitas banjir. Fenomena ini, yang ditandai dengan peningkatan permukaan kedap air, memicu peningkatan volume dan kecepatan limpasan permukaan, serta memperpendek waktu lag hidrograf sungai. Di tengah tren peningkatan insiden banjir secara global, termasuk di Turki , distrik Esenyurt, Istanbul, muncul sebagai studi kasus penting. Sebagai distrik terpadat di Turki, Esenyurt mengalami pertumbuhan populasi yang cepat dan pembangunan yang intensif, terutama di sekitar Sungai Haramidere. Kawasan ini, yang telah bertransformasi dari desa pertanian pada tahun 1970 menjadi kawasan industri dan residensial padat saat ini, menghadapi risiko banjir yang mematikan, yang berpuncak pada bencana tahun 2022 yang menimbulkan korban jiwa.

Penelitian ini secara historis mengevaluasi risiko banjir yang didorong oleh urbanisasi, memfokuskan analisis pada kerangka Hazard, Vulnerability, dan Exposure (HVE). Dalam konteks perkotaan yang dinamis, kerangka HVE, khususnya komponen Exposure (Paparan), menjadi krusial karena menilai individu dan properti di area risiko, yang sangat dipengaruhi oleh tren tata guna lahan.

Jalur logis penemuan dimulai dengan penggunaan teknologi Penginderaan Jauh (Remote Sensing/RS) dan Sistem Informasi Geografis (GIS). Untuk melacak perubahan historis bangunan dalam periode 2014–2022, data satelit Landsat-8 digunakan, yang dianalisis menggunakan indeks seperti NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), NDBI (Normalized Difference Built-up Index), dan BU (Built-up). Indeks ini memungkinkan penentuan waktu pembangunan bangunan secara retrospektif, yang kemudian diklasifikasikan berdasarkan fungsinya (residensi, komersial, industri).

Tahap selanjutnya adalah analisis risiko. Data Hazard (Bahaya) berupa kedalaman dan area genangan banjir dengan periode ulang 100 tahun diambil dari model hidrodinamika tahun 2014 oleh İSKİ (Direktorat Jenderal Administrasi Air dan Saluran Air Istanbul). Dengan mengasumsikan area dan kedalaman genangan ini konstan, perubahan risiko banjir dihitung berdasarkan pertumbuhan Exposure (Paparan), yaitu bangunan baru yang masuk ke zona bahaya sepanjang periode 2014 hingga 2022.

Perhitungan risiko banjir total didasarkan pada dua komponen: Kerusakan Ekonomi dan Populasi Terdampak. Kerusakan Ekonomi ditentukan dari luas lantai bangunan, biaya unit konstruksi (difikskan pada nilai 2022 untuk menghindari inflasi), dan fungsi kedalaman-kerusakan JRC Eropa. Sementara itu, risiko Populasi Terdampak dihitung berdasarkan jumlah bangunan, jumlah lantai, dan ukuran rumah tangga (3,43 orang per rumah tangga), dengan asumsi semua orang di area genangan akan terdampak.

Dari alur metodologis ini, temuan kuantitatif yang mengkhawatirkan muncul, menunjukkan keterkaitan yang kuat antara urbanisasi yang tidak terencana dengan peningkatan risiko bencana.

Sorotan Data Kuantitatif dan Implikasi Jangka Panjang

Analisis terhadap 1.051 poligon bangunan yang berada di dalam zona genangan banjir pada tahun 2022 menunjukkan tren ekspansi perkotaan yang signifikan. Secara keseluruhan, jumlah total bangunan di area genangan meningkat sebesar 13.9% antara tahun 2014 dan 2022 (dari 922 menjadi 1.051 bangunan). Temuan yang lebih deskriptif menunjukkan pertumbuhan bangunan industri mencatat peningkatan tertinggi yaitu 32.2% , sementara bangunan residensial meningkat sebesar 12.9%. Lonjakan pembangunan ini, yang terlihat jelas pada tahun-tahun 2016, 2017, dan 2021, secara langsung berkorelasi dengan ekspansi paparan terhadap bahaya banjir.

Dampak dari pertumbuhan Exposure ini terhadap risiko total adalah penemuan kunci dari studi ini:

• Peningkatan Risiko Total: Hasil menunjukkan bahwa dari tahun 2014 hingga 2022, peningkatan urbanisasi menyebabkan peningkatan total risiko banjir sebesar 13.6%. Temuan ini menunjukkan hubungan kuat antara ekspansi urban dan risiko bencana, menyoroti potensi kerentanan jangka panjang yang signifikan di wilayah Esenyurt.
• Populasi Terdampak: Peningkatan urbanisasi menyebabkan kenaikan jumlah populasi yang terdampak banjir sebesar 32.9%. Angka ini mencerminkan 12.471 orang tambahan yang berpotensi terdampak dalam waktu delapan tahun. Walaupun rasio populasi terdampak terhadap total populasi distrik Esenyurt relatif menurun karena laju pertumbuhan penduduk yang jauh lebih tinggi di distrik tersebut, temuan ini menunjukkan bahwa eksposur individu di zona bahaya tumbuh dengan kecepatan yang mengkhawatirkan.
• Kerusakan Ekonomi: Potensi kerusakan ekonomi meningkat sebesar 22.3%. Kerusakan total selama periode 2014–2022 menunjukkan peningkatan sekitar 143 juta TL. Analisis kerusakan secara deskriptif mengungkapkan bahwa sebagian besar kerugian terjadi pada bangunan residensial, yang kontribusinya terhadap total kerusakan meningkat sebesar 11.6% (sekitar 90 juta TL). Kerusakan pada bangunan komersial dan industri juga menunjukkan peningkatan yang substansial, masing-masing 4.2% (sekitar 30 juta TL) dan 2.4% (sekitar 18 juta TL).

Temuan kuantitatif ini secara tegas menyimpulkan bahwa urbanisasi cepat dan terpusat di kawasan aliran sungai merupakan katalis utama peningkatan risiko. Keterhubungan antara temuan saat ini dan potensi jangka panjang terletak pada gagasan bahwa tanpa strategi perencanaan kota yang efektif, kerugian ekonomi dan sosial akan terus meningkat secara eksponensial. Mengingat biaya unit bangunan yang tinggi, khususnya pada konstruksi vertikal terbaru di Esenyurt, risiko ini bukan hanya masalah frekuensi banjir, tetapi juga masalah nilai aset yang berisiko.

Kontribusi Utama terhadap Bidang

Kontribusi utama studi ini terhadap bidang mitigasi risiko bencana perkotaan dan perencanaan wilayah sangat unik karena pendekatannya yang berbasis data dan historis. Studi ini secara eksplisit mengkombinasikan teknologi Penginderaan Jauh (RS) dan Sistem Informasi Geografis (GIS) dengan kerangka konseptual Hazard, Vulnerability, Exposure (HVE) untuk melakukan analisis risiko banjir yang berpusat pada bangunan (building-based).

Secara spesifik, studi ini memberikan:

1. Metodologi Historis Berbasis Indeks: Penggunaan Landsat-8 dan indeks NDVI, NDBI, serta BU untuk merekonstruksi tahun pembangunan bangunan (historical background) di area genangan dari tahun 2014 hingga 2022 adalah inovatif dan memberikan bukti kuat mengenai waktu ekspansi exposure.
2. Kuantifikasi Risiko yang Holistik: Dengan menggabungkan risiko ekonomi (berdasarkan unit biaya, luas lantai, dan fungsi kedalaman-kerusakan) dan risiko populasi (berdasarkan kepadatan rumah tangga), penelitian ini menghasilkan penilaian risiko total yang lebih komprehensif, tidak hanya berfokus pada bahaya fisik semata.
3. Bukti Empiris untuk Perencanaan Kota: Studi ini memberikan bukti empiris mengenai dampak langsung dari pengembangan urban pada sistem hidrologi. Dengan menunjukkan peningkatan risiko total sebesar 13.6% yang diakibatkan oleh perubahan exposure, ini menjadi referensi kritis bagi perumusan kebijakan perencanaan dan mitigasi yang berorientasi pada pembangunan berkelanjutan.

Keterbatasan dan Pertanyaan Terbuka

Meskipun kontribusi metodologisnya kuat, studi ini memiliki beberapa keterbatasan yang harus diakui sebagai dasar untuk riset ke depan:

1. Asumsi Bahaya (Hazard) Statis: Asumsi bahwa area genangan dan kedalaman banjir (komponen Hazard) tetap konstan sejak tahun 2014 adalah keterbatasan yang signifikan. Dalam delapan tahun, perubahan tata guna lahan (LULC) yang intensif pasti memengaruhi respons hidrologi Haramidere, yang berarti area dan kedalaman genangan yang digunakan mungkin tidak sepenuhnya akurat mencerminkan kondisi tahun 2022.
2. Keterbatasan Data Kerusakan Lokal: Penggunaan fungsi kedalaman-kerusakan generik JRC Eropa sebagai pengganti data kerusakan historis lokal di Turki dapat memengaruhi akurasi perhitungan kerugian ekonomi. Fungsi kerusakan yang lebih spesifik untuk tipe bangunan dan konten di Istanbul diperlukan.
3. Kepadatan Populasi: Perhitungan risiko populasi hanya didasarkan pada populasi malam (ukuran rumah tangga 3,43) dan mengasumsikan semua orang di area genangan terdampak, terlepas dari kedalaman air. Pendekatan ini mengabaikan dinamika populasi harian (siang/malam) dan mitigasi risiko yang mungkin terjadi di tingkat bangunan.

Berdasarkan keterbatasan ini, muncul pertanyaan terbuka mendasar:

• Bagaimana perubahan aktual LULC di Haramidere Basin telah mengubah karakteristik hidrodinamika (debit puncak dan area genangan) sejak 2014, dan seberapa besar kontribusi perubahan LULC ini terhadap peningkatan risiko Hazard yang sebenarnya?
• Bagaimana dampak perubahan iklim jangka panjang (misalnya, peningkatan curah hujan ekstrem) akan mengubah komponen Hazard HVE di Esenyurt, dan bagaimana perencanaan kota saat ini akan menahan skenario yang lebih ekstrem?

5 Rekomendasi Riset Berkelanjutan

Untuk komunitas akademik, peneliti, dan penerima hibah riset, studi ini menetapkan lima arah riset ke depan yang krusial untuk mencapai ketahanan kota berkelanjutan:

1. Integrasi Data Perubahan Iklim ke dalam Model HVE Dinamis

• Basis Temuan: Peningkatan risiko banjir total sebesar 13.6% , yang didorong oleh Exposure statis (Hazard 100-tahun periode ulang 2014 yang diasumsikan tetap).
• Metode, Variabel, atau Konteks Baru: Penelitian selanjutnya harus memodifikasi komponen Hazard (H) dalam model HVE dengan mengintegrasikan skenario proyeksi perubahan iklim jangka panjang (misalnya, simulasi curah hujan ekstrem tahun 2050 dan 2100). Ini melampaui asumsi periode ulang statis, memberikan peta risiko dinamis yang lebih realistis dan berkelanjutan.
• Perlunya Penelitian Lanjutan: Penting untuk memprediksi risiko banjir dalam kondisi iklim di masa depan, bukan hanya berdasarkan data hidrologi historis, untuk memastikan perencanaan kota memiliki ketahanan jangka panjang.

2. Pemodelan Hidrodinamika dengan Variabel Lahan Basah dan LULC Terperinci

• Basis Temuan: Asumsi bahwa area genangan dan kedalaman tetap konstan sejak 2014 , meskipun Landsat-8 telah mendeteksi peningkatan pesat pada area terbangun. Peningkatan permukaan kedap air dapat meningkatkan aliran puncak.
• Metode, Variabel, atau Konteks Baru: Penelitian lanjutan harus memodelkan ulang dinamika Haramidere menggunakan model hidrologi-hidrodinamika 2D yang diperbarui. Variabel baru: koefisien limpasan (runoff coefficient) yang diperbarui berdasarkan peta LULC tahun 2022 (yang menunjukkan peningkatan Built-Up Area) dan kondisi sungai pasca-rehabilitasi (jika ada). Ini akan menghasilkan area genangan dan kedalaman (H) yang dinamis yang dipengaruhi oleh urbanisasi (LULC), yang akan dikalikan dengan Exposure terkini.
• Perlunya Penelitian Lanjutan: Harus dipastikan bahwa perhitungan risiko didasarkan pada perubahan Hazard yang sebenarnya, bukan hanya pada pertumbuhan Exposure, untuk mengisolasi peran LULC dalam memperburuk bahaya.

3. Analisis Sensitivitas Kedalaman-Kerusakan Berbasis Sektor Lokal

• Basis Temuan: Penggunaan fungsi kedalaman-kerusakan generik Eropa dan penemuan bahwa bangunan industri mengalami peningkatan signifikan sebesar 32.2% dengan kerugian ekonomi yang bervariasi secara sektoral (misalnya, 150% kerusakan bangunan untuk konten industri).
• Metode, Variabel, atau Konteks Baru: Kembangkan fungsi kedalaman-kerusakan empiris yang spesifik untuk konteks Istanbul dan Turki. Variabel baru: Tentukan koefisien kerusakan untuk aset industri (termasuk mesin dan gangguan rantai pasok) dan aset komersial (termasuk kerugian bisnis) yang spesifik, dengan mengumpulkan data kerugian dari peristiwa banjir Esenyurt.
• Perlunya Penelitian Lanjutan: Akurasi kerugian ekonomi, yang merupakan komponen 50% dari Risiko Total, sangat bergantung pada fungsi ini. Penelitian harus memvalidasi data kerugian yang lebih akurat untuk memandu prioritas investasi mitigasi.

4. Pemantauan Keputusan Perencanaan Kota dengan RS Tepat Waktu dan Resolusi Tinggi

• Basis Temuan: Peningkatan tajam urbanisasi pada tahun 2016, 2017, dan 2021 serta penekanan pada peran kritis perencanaan kota dalam mitigasi.
• Metode, Variabel, atau Konteks Baru: Gunakan data satelit resolusi spasial yang lebih tinggi daripada Landsat-8, seperti Sentinel-2 atau bahkan citra komersial, diintegrasikan dengan teknologi drone dan GIS untuk memantau kepatuhan pembangunan baru terhadap rencana zonasi. Metode: Lacak penggunaan indeks seperti NDBI dan BU secara near-real-time untuk memverifikasi apakah bangunan baru yang terdeteksi berada di luar zona bahaya yang diproyeksikan.
• Perlunya Penelitian Lanjutan: Hal ini diperlukan untuk menutup kesenjangan antara kebijakan perencanaan dan implementasi lapangan, mengubah peran RS dari alat analisis historis menjadi alat audit dan penegakan regulasi.

5. Model Risiko Populasi Berbasis Waktu dan Kepadatan Vertikal

• Basis Temuan: Ditemukan bahwa mayoritas kerugian terjadi pada bangunan tempat tinggal. Selain itu, analisis populasi mengasumsikan bahwa semua orang di area genangan akan terdampak terlepas dari kedalaman air. Esenyurt ditandai dengan bangunan bertingkat tinggi dan kepadatan tinggi.
• Metode, Variabel, atau Konteks Baru: Penelitian selanjutnya harus memasukkan variabel baru: waktu (populasi siang vs malam) dan kepadatan vertikal (jumlah lantai) pada perhitungan risiko populasi. Variabel ini akan membantu mengidentifikasi bangunan tinggi di area genangan yang memiliki populasi Exposure yang sangat tinggi dan kerentanan yang berbeda dibandingkan bangunan satu lantai.
• Perlunya Penelitian Lanjutan: Model risiko populasi yang lebih spesifik dibutuhkan untuk meningkatkan akurasi penilaian kerentanan sosial dan memprioritaskan evakuasi atau perlindungan infrastruktur vertikal, terutama di distrik padat penduduk.

Penelitian ini telah menyajikan bukti kuat bahwa laju urbanisasi yang pesat di Esenyurt, Istanbul, telah secara nyata dan terukur meningkatkan risiko banjir melalui peningkatan Paparan (Exposure). Konektivitas antara temuan saat ini (peningkatan risiko 13,6%) dengan potensi jangka panjang adalah jelas: mengabaikan perencanaan kota yang sensitif terhadap hidrologi akan terus meningkatkan kerusakan ekonomi yang terukur dalam jutaan lira dan mengancam nyawa ribuan penduduk.

Untuk memastikan keberlanjutan dan validitas hasil ini dalam skala yang lebih luas, penelitian lebih lanjut harus melibatkan kolaborasi multisektoral. Penelitian ini harus melibatkan institusi İSKİ (Direktorat Jenderal Administrasi Air dan Saluran Air Istanbul) untuk data hidrodinamika yang diperbarui, İBB (Kota Metropolitan Istanbul) untuk integrasi kebijakan perencanaan kota, dan AFAD (Otoritas Manajemen Bencana dan Darurat) untuk validasi data kerugian ekonomi, guna memastikan keberlanjutan dan validitas hasil di masa depan.

Baca paper aslinya di sini.