Menyatukan Risiko Kekeringan dan Dampak Perubahan Iklim dalam Pengelolaan Air dan Pertanian
Perubahan iklim membawa tantangan besar bagi ketahanan pangan dan pengelolaan sumber daya air, terutama di wilayah yang rentan terhadap kekeringan dan perubahan pola curah hujan. Dalam disertasi doktoral yang ditulis oleh Lorenzo Villani, yang merupakan hasil kolaborasi antara University of Florence dan Vrije Universiteit Brussel, dikaji secara mendalam bagaimana dampak perubahan iklim terhadap sistem pertanian dapat dianalisis melalui integrasi penilaian risiko kekeringan dan pemodelan agro-hidrologi menggunakan model SWAT+.
Penelitian ini menyoroti dua wilayah studi utama: lima DAS di Tuscany, Italia, dan DAS Juba dan Shabelle di Somalia. Studi ini tidak hanya mengukur risiko kekeringan dan dampak perubahan iklim, tetapi juga mengevaluasi kapasitas adaptasi sistem pertanian serta menguji strategi adaptasi agronomi yang relevan. Dengan pendekatan ini, penelitian memberikan kontribusi penting bagi pembuat kebijakan dan praktisi dalam mengelola tantangan air dan pangan di masa depan.
Metodologi: Pendekatan Terpadu Penilaian Risiko dan Pemodelan Agro-Hidrologi
Penelitian Villani menggabungkan dua pendekatan utama:
- Penilaian Risiko Kekeringan: Menggunakan indikator komposit yang mencakup bahaya (hazard), paparan (exposure), dan kerentanan (vulnerability). Indikator ini meliputi data historis dan proyeksi masa depan dari indeks curah hujan standar (SPI), indeks kesehatan vegetasi (VHI), serta indikator iklim dari model regional EURO-CORDEX.
- Model Agro-Hidrologi SWAT+: Model ini menggabungkan simulasi hidrologi dan pertumbuhan tanaman untuk menilai dampak perubahan iklim pada aliran air, evapotranspirasi, dan hasil panen. Model dikalibrasi dan divalidasi menggunakan data pengukuran lapangan di DAS Ombrone, Tuscany.
Penelitian juga mengintegrasikan narasi SSP (Shared Socioeconomic Pathways) dan skenario RCP (Representative Concentration Pathways) untuk memproyeksikan berbagai kemungkinan masa depan iklim dan dampaknya.
Studi Kasus di Tuscany: Risiko Kekeringan dan Dampak Perubahan Iklim pada Sistem Pertanian
Risiko Kekeringan di Lima DAS Tuscany
Analisis risiko kekeringan dilakukan pada lima DAS pesisir di Tuscany: Cecina, Cornia, Bruna, Ombrone, dan Albegna, yang memiliki karakteristik pertanian intensif dan tekanan tinggi pada sumber daya air, terutama di musim panas.
- Hazard: Wilayah pesisir selatan Tuscany, terutama Provinsi Grosseto, diprediksi mengalami risiko kekeringan paling tinggi di masa depan. Indikator SPI dan VHI menunjukkan frekuensi dan durasi kekeringan meningkat.
- Exposure: Wilayah pesisir dan daerah penghasil anggur bernilai tinggi seperti Chianti menunjukkan paparan tinggi karena ketergantungan pada irigasi.
- Vulnerability: Pola kerentanan lebih beragam, dengan daerah pedalaman seperti Pisa dan Siena menunjukkan tingkat kerentanan sosial dan ekologis yang lebih tinggi.
Klasterisasi dan Strategi Adaptasi
Melalui analisis klaster, tujuh tipe wilayah dengan karakteristik risiko dan kerentanan berbeda diidentifikasi, seperti klaster dengan irigasi pesisir tinggi, produk bernilai tinggi, dan daerah rawan erosi. Strategi adaptasi disesuaikan untuk setiap klaster, misalnya:
- Klaster irigasi pesisir tinggi: Meningkatkan efisiensi irigasi, pengelolaan akuifer terkontrol, dan pengurangan penggunaan air domestik dan industri.
- Klaster produk bernilai tinggi: Mengadopsi irigasi suplementer dan pembangunan kolam penampungan air untuk mengatasi kekeringan.
Dampak Perubahan Iklim pada Hasil Panen dan Penggunaan Air
Model SWAT+ menunjukkan bahwa perubahan iklim akan mempengaruhi hasil tanaman seperti gandum durum, bunga matahari, dan jagung, serta meningkatkan jejak air (water footprint) pertanian. Namun, penerapan strategi adaptasi agronomi seperti perubahan tanggal tanam dan varietas tanaman dapat mengurangi dampak negatif tersebut secara signifikan.
Studi Kasus di Somalia: Risiko Iklim dan Kapasitas Adaptasi Sistem Agro-Pastoral
Wilayah DAS Juba dan Shabelle di Somalia dipilih sebagai studi kasus kedua karena kerentanan tinggi terhadap bencana iklim seperti kekeringan dan banjir, serta ketergantungan masyarakat pada pertanian dan peternakan skala kecil.
- Risiko Iklim: Dengan menggunakan model SWAT+ yang dikombinasikan dengan penilaian risiko, penelitian ini memetakan risiko iklim masa depan berdasarkan lima narasi SSP. Risiko tertinggi terkait dengan skenario SSP3 (regional rivalry) yang menunjukkan tantangan mitigasi dan adaptasi yang besar.
- Kapasitas Adaptasi: Penelitian menilai kapasitas coping, adaptasi, dan transformasi masyarakat agro-pastoral, yang sangat penting untuk ketahanan sistem pangan lokal.
- Rekomendasi Kebijakan: Hasil penelitian memberikan informasi penting untuk pengambilan keputusan lokal dan nasional dalam mengelola risiko iklim dan meningkatkan ketahanan sistem pertanian.
Analisis Kritis dan Nilai Tambah Studi
Penelitian ini memberikan kontribusi penting dengan mengintegrasikan penilaian risiko dan pemodelan agro-hidrologi, yang selama ini sering dipisah dalam studi perubahan iklim dan pengelolaan air. Penggunaan indikator komposit yang lengkap dan metode validasi robust meningkatkan keandalan hasil.
Namun, beberapa tantangan tetap ada, seperti ketidakpastian model iklim dan keterbatasan data lokal, terutama di wilayah seperti Somalia. Penelitian juga menyoroti pentingnya memasukkan kapasitas adaptasi sosial dan ekonomi dalam penilaian risiko, aspek yang sering diabaikan.
Dibandingkan dengan studi lain, integrasi ini memperkuat pemahaman holistik tentang dampak perubahan iklim pada sistem pertanian dan sumber daya air, serta memberikan kerangka kerja yang dapat diadaptasi di wilayah lain dengan kondisi serupa.
Kesimpulan dan Implikasi Kebijakan
Disertasi ini menegaskan bahwa untuk menghadapi perubahan iklim, diperlukan pendekatan terpadu yang menggabungkan penilaian risiko kekeringan dan pemodelan agro-hidrologi. Studi kasus di Tuscany dan Somalia menunjukkan bahwa adaptasi agronomi yang tepat dapat mengurangi dampak negatif perubahan iklim pada hasil panen dan ketersediaan air.
Penerapan metode ini dapat membantu pembuat kebijakan dalam merancang strategi mitigasi dan adaptasi yang efektif, dengan mempertimbangkan ketidakpastian iklim dan kapasitas adaptasi lokal. Selain itu, pendekatan ini mendukung agenda global seperti Paris Agreement dan Sustainable Development Goals dalam mengatasi krisis iklim dan pangan.
Sumber Artikel:
Villani, L. (2023). Exploring climate change impacts and adaptive capacity of agricultural systems: Integration of risk assessment and agro-hydrological modelling. Doctoral Thesis, University of Florence and Vrije Universiteit Brussel.