Aspek Iklim Dalam Perencanaan Tata Ruang
Oleh : Indah Susanti dan Teguh Harjana
A. Pengantar
Masalah perkotaan pada saat ini telah menjadi masalah yang cukup pelik untuk diatasi. Perkembangan perkotaan membawa pada konsekuensi negatif pada beberapa aspek, termasuk aspek lingkungan. Perkembangan kota membutuhkan ruang sebagai tempat hidup penduduk dengan aktivitasnya. Pertambahan jumlah penduduk kota berarti juga peningkatan kebutuhan ruang. Karena ruang tidak dapat bertambah, maka yang terjadi adalah perubahan penggunaan lahan, yang cenderung menurunkan proporsi lahan-lahan yang sebelumnya merupakan ruang terbuka hijau. Pada saat ini hanya 1,2% lahan di dunia merupakan kawasan perkotaan, namun coverage spasial dan densitas kota-kota diperkirakan akan terus meningkat di masa yang akan datang. PBB telah melakukan estimasi dan menyatakan bahwa pada tahun 2025, sekitar 60% populasi dunia akan tinggal di kota-kota.
Pada saat ini telah diakui bahwa iklim perkotaan memiliki karakteristik yang berbeda dengan iklim kawasan di sekitarnya yang masih memiliki unsur-unsur alami cukup banyak. Perubahan unsur-unsur lingkungan dari yang alami menjadi unsur buatan menyebabkan terjadinya perubahan karakteristik iklim mikro. Berbagai aktivitas manusia di perkotaan, seperti kegiatan industri dan transportasi, mengubah komposisi atmosfer yang berdampak pada perubahan komponen siklus air, siklus karbon dan perubahan ekosistem. Selain itu, polusi udara di perkotaan menyebabkan perubahan visibilitas dan daya serap atmosfer terhadap radiasi matahari. Radiasi matahari itu sendiri merupakan salah satu faktor utama yang menentukan karakteristik iklim di suatu daerah.
Perubahan-perubahan tersebut sangat penting untuk menjadi bahan pertimbangan dalam perancangan dan perencanaan kota. Namun di sisi lain, pemahaman mengenai urbanisasi dan dampaknya pada sistem iklim-bumi belum lengkap. Dan dalam sistem perencanaan pembangunan perkotaan di Indonesia, unsur iklim masih dianggap sebagai elemen statis, dimana diasumsikan tidak ada interaksi timbal balik antara iklim dengan perubahan guna lahan. Data-data iklim lebih sering dipergunakan sebagai information yang mendukung pernyataan kesesuian lahan dan lokasi bagi pengembangan fungsi sebuah kawasan, terutama untuk pengembangan kawasan pertanian. Namun dalam perancangan dan perencanaan kawasan perkotaan di Indonesia, hampir tidak pernah dipertimbangkan bahwa perubahan guna lahan yang direncanakan akan memberikan implikasi yang sangat besar terhadap sistem iklim.
B. Beberapa Karakteristik Iklim Perkotaan
Iklim perkotaan merupakan hasil dari interaksi banyak faktor alami dan antropogenik. Polusi udara, cloth permukaan perkotaan, emisi panas anthropogenik, bersama-sama dengan faktor alam menyebabkan perbedaan iklim antara kota dan expanse not perkotaan.
Iklim suatu kota dikendalikan oleh banyak faktor alam, baik pada skala makro (seperti. garis lintang) maupun pada skala meso (seperti topografi, badan air). Pada kota yang tumbuh dan berkembang, faktor-faktor baru dapat mengubah iklim lokal kota. Guna lahan, jumlah penduduk, aktivitas industri dan transportasi, serta ukuran dan struktur kota, adalah faktor-faktor yang terus berkembang dan mempengaruhi iklim perkotaan (Gambar 1).
Gambar: Faktor-faktor yang mempengaruhi iklim perkotaan (Sumber: Sebastian Wypych, 2003)
Dalam tahap awal perkembangan kota, sebagian besar lahan merupakan ruang terbuka hijau. Namun, adanya kebutuhan ruang untuk menampung penduduk dan aktivitasnya, ruang hijau tersebut cenderung mengalami konversi guna lahan menjadi kawasan terbangun. Sebagian besar permukaannya, terutama di pusat kota, tertutup oleh jalan, bangunan dan lain-lain dengan karakter yang sangat kompleks dan berbeda dengan karakter ruang terbuka hijau.
Setiap cloth permukaan mempunyai albedo berbeda yang mengubah fraksi dari radiasi matahari yang terpantul dan terserap di permukaan. Dalam beberapa penelitian ditemukan bahwa albedo kawasan perkotaan hanya sekitar 10-15% (albedo untuk salju adalah lebih besar dari 80%) yang berarti banyak energi matahari yang datang diserap oleh suatu kota. Selain itu, bahan bangunan yang digunakan untuk konstruksi kota pada umumnya dicirikan oleh kapasitas dan keterhantaran panas tinggi. Kombinasi albedo yang rendah dan kapasitas panas yang tinggi ini adalah faktor antropogenik yang menciptakan karakter khusus pada kondisi atmosfer di atas kawasan perkotaan.
Dari sisi yang lain, geometri tiga dimensi, kota cenderung untuk menjebak radiasi dekat permukaan, dan dengan demikian menurunkan radiasi gelombang panjang yang mungkin dapat dilepaskan. Energi yang cukup besar yang disimpan kota sepanjang siang hari, dilepaskan pada malam hari dengan proses yang sangat lambat. Proses pendingingan di kawasan perkotaan ini jauh lebih lambat bila dibandingkan dengan pendinginan yang terjadi di kawasan not perkotaan yang memiliki jumlah vegetasi cukup banyak.
Polusi udara yang tinggi adalah faktor lain yang menjadi ciri kawasan perkotaan. Polusi udara perkotaan terdiri dari gas dan partikel/unsur/butir padat yang diemisi oleh industri, transportasi, sistem pemanas dan lain lain. Polusi udara yang teremisi, merubah komposisi atmosfir perkotaan, menurunkan transmissivitas dan meningkatkan daya serap terhadap radiasi matahari. Dengan kata lain, polusi udara menyerap cahaya matahari dan visibilitas udara menurun, sehingga lebih sedikit radiasi matahari yang menjangkau permukaan tanah.
Pada umumnya pusat kota lebih terpolusi dibanding bagian pinggir kota, tetapi hal tersebut tergantung pada sebaran lokasi industri dan intensitas penggunaan jalan-jalan. Pada siang hari, konsentrasi polusi udara tertinggi cenderung terjadi pada jam-jam puncak, yaitu pada kondisi dimana arus lalu lintas yang terjadi sangat tinggi.
Dalam rentang waktu satu tahun, di negara-negara subtropis, konsentrasi polutan tertinggi cenderung terjadi pada waktu musim dingin ketika banyak polusi udara berbahaya dipancarkan karena konsumsi berbagai macam bahan bakar, untuk memanaskan bangunan, dan ketika atmosfir dalam keadaan paling stabil yang memperkecil kemungkinan udara untuk bercampur. Namun, pada musim panas, kabut photochemical tidak jarang pula terbentuk.
Dalam sebuah kota, evaporasi dapat berkurang secara signifikan karena permukaan artifisial tidak menyerap air sebagaimana halnya permukaan alami. Lebih dari itu, selama musim hujan, air mengalami last off dengan cepat ke dalam sistem drainase kota dan permukaan di perkotaan menjadi cepat kering. Karena air di atas permukaan tanah jumlahnya sedikit, panas yang ada tidak digunakan untuk evaporasi, melainkan digunakan untuk memanaskan atmosfer kota. Penting untuk disadari bahwa kondisi vegetasi di suatu daerah atau kawasan, sangat berpengaruh terhadap suhu udara.
Dampak faktor antropogenik pada iklim perkotaan tergantung pada ukuran kota, struktur spasial, jumlah penduduk, dan konsentrasi industri. Kota kecil dengan bangunan-bangunan yang relatif rendah dan menyebar di antara expanse hijau, tanpa pabrik-pabrik atau industri, akan cenderung memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap perubahan iklim perkotaan dibandingkan dengan kota-kota besar dengan bangunan-bangunan yang tinggi.
Selain itu, setting alam dimana kota berada, memiliki implikasi yang besar terhadap sistem interaksi element antropogenik dan iklim lokal. Contohnya, kota yang terletak di daerah bergunung sering berkabut dan aliran udara lemah. Hal tersebut menyebabkan kualitas udara buruk, ditambah lagi oleh inversi temperatur yang sering terjadi.
Kota yang berada di lembah, formasi inversi terjadi karena adanya shading di bagian dasar dari landform oleh karena adanya kemiringan, sehingga bagian yang lebih rendah sebagai expanse yang mendapat shade tetap lebih dingin dari expanse yang terletak di atasnya, dan dengan begitu udara yang berada di dekat permukaan tanah, membentuk inversi temperatur. Ditambah lagi, udara dingin (dan lebih berat) dari expanse miring sekitar kota turun secara gravitasi dan berkumpul di lembah atau basin, yang memperkuat inversi.
Iklim perkotaan dapat diperbaiki oleh perencanaan struktur perkotaan dengan cara mengurangi dampak negatif faktor-faktor alam dan antropogenik. Misalnya melalui penempatan daerah hijau (misalnya taman) dan badan air daerah lokasi-lokasi yang strategis. Pabrik-pabrik sebaiknya dibangun dengan memperhatikan arah angin, sehingga polusi udara terbawa oleh angin dan tidak mencemari ke area-area dimana dibutuhkan kualitas udara yang baik seperti expanse permukiman.
C. Perubahan Iklim Global
Perubahan iklim pada abad ini telah menjadi isu lingkungan yang cukup penting. Berbagai penelitian dilakukan untuk dapat mengidentifikasi berbagai penyebab terjadinya perubahan iklim. Penelitian-penelitian lainnya mengarah pada identifikasi strategi mitigasi bencana perubahan iklim. Berbagai perubahan dan konsekuensi yang terukur sangat diperlukan untuk dapat melakukan respon dan adaptasi yang tepat terhadap perubahan iklim, terutama adaptasi yang dapat dilakukan di kawasan perkotaan. Hal penting lainnya yang diperlukan adalah eksplorasi pengetahuan mengenai bagaimana pembangunan kota-kota baru dapat memenuhi kriteria untuk mitigasi dan tujuan-tujuan adaptasi.
Pada tahun 2030, diperkirakan 60% penduduk dunia akan tinggal di kawasan perkotaan. Ini merupakan tantangan yang cukup berat. Pertambangan penduduk perkotaan menuntut adanya efisiensi dalam sistem ekonomi, termasuk efisiensi dalam intensitas penggunaan ruang. Pembangunan pencakar langit dengan kepadatan yang tinggi merupakan salah satu bentuk efisiensi penggunaan ruang. Penggunaan teknologi bahan yang kedap air untuk meningkatkan daya tahan bangunan, adalah bentuk lain dari efisiensi ekonomi di perkotaan. Padahal, tingkat kepadatan yang tinggi dan penggunaan bahan-bahan kedap air dengan kapasitas panas yang tinggi merupakan faktor-faktor yang memberikan kontribusi besar terhadap pemanasan di perkotaan. Respon yang sering muncul terhadap gejala pemanasan ini adalah adanya peningkatan penggunaan energi untuk pendingin ruangan, yang memberikan respon balik dan memperkuat gejala pemanasan di perkotaan.
D. Adaptasi Terhadap Perubahan Iklim dalam Perencanaan Kawasan Perkotaan
Berbagai isu lingkungan di perkotaan muncul dan memberi peringatan mengenai ancaman keberlanjutan pembangunan kota-kota. Dalam hal ini, diperlukan pemikiran jauh ke depan, yang tidak hanya berorientasi pada pemenuhan tujuan berjangka pendek, dan perlu reorientasi visi pembangunan kota lebih mempertimbangkan faktor-faktor lingkungan dan keberlanjutan pembangunan. Strategi pemanfaatan ruang, baik untuk kawasan budidaya maupun kawasan lindung, perlu dilakukan secara kreatif, sehingga konversi lahan dari pertanian produktif ataupun dari kawasan hijau lainnya menjadi kawasan not hijau dan not produktif, dapat dikendalikan.
Ini merupakan langkah preventif untuk menurunkan laju perubahan suhu, baik secara lokal maupun global. Sebagai langkah represif, respon dalam sistem perencanaan dan perancangan kawasan perkotaan dapat dilakukan salah satunya melalui desain perkotaan yang mempertimbangkan sistem iklim. Beberapa unsur perkotaan yang perlu diamati antara lain:
1. Desain dan konstruksi bangunan. Adanya kemungkinan terdapat masalah bangunan dan geoteknik. Desain untuk ventilasi dan pendinginan dengan cara alami, mungkin akan sangat diperlukan.
2. Ruang terbuka dan ekologi perkotaan. Desain perkotaan sebaiknya menggabungkan koridor-koridor habitat, badan air dan anak sungai, dan pohon-pohon peneduh. Penggunaan lahan multi fungsi mungkin menjadi kunci adaptasi ekologi perkotaan, dengan fokus pada kelompok permukiman baru untuk perencanaan dan pemeliharaan karakter ekologis.
3. Utilitas. Area-area yang jauh dari pelayanan fasilitas dan utilitas, serta area-area pantai akan menjadi expanse yang rentan. Pengaruh yang paling besar akan terjadi pada perubahan geoteknik dalam hidrologi dan air tanah, yang akan mempengaruhi drainase serta jaringan suplay air bersih. Infrastruktur utama lainnya sering kali berada pada lintas otoritas kewenangan dan membutuhkan pendekatan yang kolaboratif.
4. Transportasi. Berbagai prasarana transportasi seperti jalan kereta api (terutama di daerah pantai dan daerahdaerah yang berpotensi banjir) kanal-kanal, pelabuhan laut dan udara harus diadaptasikan terhadap kejadiankejadian cuaca ekstrim.
5. Pengembangan sistem drainase dan pembuangan air kotor. Area perkotaan akan membutuhkan desain engineering yang memasukkan unsur area permeabel dan soft engineering.
6. Perencanaan dan zoning sensitif terhadap iklim dan menuntut konsistensi pembuatan keputusan-keputusan yang didasarkan pada pengetahuan mengenai keterhubungan unsur-unsur iklim dan elemen kota serta berbagai konsekuensi terhadap berbagai perubahan.
Beberapa hal yang dapat dilakukan dalam perencanaan ruang :
1. Preservasi dan akuisisi ruang hijau
a. Benchmarks untuk penggambarkan penggunaan lahan, terutama ruang terbuka hijau
b. Menghindari soil capping melalui pengembangan ruang hijau dan air
c. Pengembangan roof greening
d. Pengembangan façade greening
2. Pengamanan pertukaran udara lokal, yang menyangkut :
a. Produksi udara dingin
b. Suplay udara segar
c. Pengembangan koridor hijau
d. Pengembangan bentuk-bentuk bangunan yang menguntungkan
3. Menentukan tindakan untuk kontrol polusi
a. Terhadap kawasan industri dan komersial
b. Terhadap domicile heating
c. Terhadap lalulintas
E. Peranan Ruang Hijau dalam Penentuan Iklim Mikro Perkotaan
Tingginya tingkat pembangunan di daerah perkotaan, seringkali mengabaikan unsur-unsur alami seperti vegetasi. Padahal dalam beberapa penelitian ditemukan bahwa vegetasi memiliki manfaat dan nilai untuk mempertahankan tingkat kenyamanan udara. Dalam hal ini, sangat penting untuk mempertimbangkan kebutuhan ruang hijau di perkotaan. Pembangunan fisik kota itu sendiri mempengaruhi ketersediaan ruang untuk vegetasi dan distribusinya.
Hasil analisis yang dilakukan dalam beberapa penelitian mengungkapkan adanya dampak dampak-dampak menguntungkan dari ruang hijau perkotaan pada iklim mikro, kualitas udara, reduksi konsumsi energi pada gedunggedung yang berdekatan, penyimpanan karbon, dan juga memperkaya biodiversity [3,4,5]. Telah diakui pula bahwa terdapat keuntungan sosial ekonomi yang dapat diperoleh dari ruang hijau perkotaan, dan kontribusinya pada perbaikan kesehatan manusia.
Telah diketahui bagaimana perubahan iklim dapat mempengaruhi fungsi dan struktur ruang hijau, yang mana hal tersebut pada akhirnya berdampak pada lingkungan perkotaan. Pengetahuan mengenai hal ini menjadi penting untuk memberikan respon terhadap pengaruh-pengaruh perubahan iklim dengan strategi yang adaptif melalui manajemen, perancangan dan perencanaan ruang hijau perkotaan. Beberapa peranan ruang hijau di perkotaan yang berhubungan dengan kualitas udara antara lain :
1. Penahan dan Penyaring Partikel Padat dari Udara
2. Penyerap dan Penjerap Partikel Timbal
3. Penyerap dan Penjerap Debu Semen
4. Peredam Kebisingan
5. Mengurangi Bahaya Hujan Asam
6. Penyerap Karbon-monoksida
7. Penyerap Karbon-dioksida dan Penghasil Oksigen
8. Penahan Angin
9. Penyerap dan Penapis Bau
10. Mengatasi Penggenangan
11. Ameliorasi Iklim
12. Penapis Cahaya Silau
Beberapa model telah dibangun dan diaplikasikan untuk mengkuantifikasi indikator-indikator kinerja ruang hijau seperti temperatur permukaan, run-off permukaan, carbon storage dan sequestration. Kombinasinya dengan sistem informasi geografis, menghasilkan model-model yang didukung peralatan untuk mengeksplor bagaimana pola spasial ruang hijau dan atribut-atributnya seperti tutupan pohon berhubungan dengan kinerja lingkungannya.
Dari hasil studi tersebut disimpulkan bahwa ruang hijau dapat menjadi alat yang efektif untuk melakukan mitigasi terhadap perubahan iklim di expanse perkotaan. Tetapi masih terdapat banyak hal yang belum digali, seperti berapa banyak ruang hijau diperlukan, jenis ruang hijau seperti apa yang dibutuhkan dan bagaimana konfigurasi spasial yang paling efektif untuk memperbaiki iklim perkotaan secara efektif.
F. Penutup
Urbanisasi sebagai fenomena yang terjadi di berbagai belahan dunia, merupakan kontributor terhadap terjadinya perubahan iklim. Ini karena dalam proses urbanisasi terjadi perubahan karakteristik landscape, dari yang bersifat alami menjadi artifisial. Dalam hal ini, berbagai kebijakan yang ditempuh dalam perencanaan dan perancangan kota dan lingkungan, perlu mempertimbangkan perubahan aspek-aspek iklim yang akan terjadi. Penetapan pengembangan kawasan permukiman, kawasan industri, atau pun kawasan budidaya lainnya, tentunya akan memberikan berbagai konsekuensi terhadap kondisi atmosfer di atasnya. Oleh karena itu, para ahli klimatologi ataupun meteorologi perlu dilibatkan dalam proses perencanaan dan perancangan kota. Dengan demikian dapat diharapkan bahwa dalam proses perencanaan tata ruang kota terjadi reaksi yang tepat terhadap situasi atmosfer yang terpolusi dan akan terjadi perbaikan kondisi kenyamanan iklim/bioklimatik di perkotaan.
Daftar Pustaka
Elsa, Fabio Bertrand. The urban oestrus isles together with the micro-climatic variations brought well-nigh past times vegetation.
Landsberg, H.E., 1981. The Urban Climate. National Academy Press, New York 275pp.Li Q., et al., 2004. Urban oestrus isle lawsuit on annual hateful temperature during the terminal l years inwards China. Theoretical Applied Climatology 79: 165–174
McPherson, G. R. Ecology together with Management of North American Savannas. University of Arizona Press, Tucson, Arizona, 1997
Nowak, David J., Daniel E. Crane, together with John F. Dwyer. “ Compensatory Value of Urban Trees inwards the United States.” Journal of Arboriculture. Volume 21, Number 4. 2002. pp.194-1999.
Paul Moccia, Lauren. Climate Change inwards Urban Area F.A.Q. http://www.terry. ubc.ca/index.php/2006/02/08/climate-change-in-urban-areas-faq-moccia-mix/
Pauleit S., Duhme F., Assessing the Environmental Performance of Land Cover Types for Urban Planning. Journal of Landscape together with Urban Planning 52 (1): 1-20, 2000.
