Tanah, Iklim, dan AI: Fondasi Pertanian Tahan Krisis Iklim

Di banyak desa di Indonesia, petani mulai merasakan musim hujan yang makin tidak menentu. Curah hujan bergeser, tanah cepat kering, pupuk makin mahal, tapi hasil panen tidak ikut naik. Yang sering disalahkan hanya “cuaca”, padahal akar masalahnya jauh lebih dalam: tanah kita sedang tertekan sampai batas produktivitasnya.

FAO (Organisasi Pangan dan Pertanian PBB) sudah mengingatkan sekitar lima tahun lalu: tekanan manusia terhadap lahan, tanah, dan air tawar terus meningkat, justru ketika ketiganya sudah berada di batas kemampuan alamiah. Sebagian besar tekanan ini datang dari pertanian—perluasan lahan, penggunaan pupuk dan pestisida kimia berlebih, hingga pengolahan tanah yang merusak struktur dan kesuburannya.

Tulisan ini membahas hubungan antara tanah dan perubahan iklim, lalu mengaitkannya dengan peran AI di sektor energi dan pertanian cerdas. Fokusnya sangat praktis: apa artinya untuk petani Indonesia, untuk perusahaan energi, dan untuk siapa pun yang peduli pada transisi energi berkelanjutan.

---

1. Kenapa Tanah Sangat Penting dalam Krisis Iklim?

Tanah bukan sekadar tempat menanam. Tanah adalah salah satu gudang karbon terbesar di planet ini.

Secara global, tanah menyimpan 2–3 kali lebih banyak karbon dibandingkan seluruh karbon yang ada di atmosfer. Saat tanah dikelola dengan baik, karbon tersimpan sebagai bahan organik tanah. Saat dikelola dengan buruk—dibakar, digarap berlebihan, dibiarkan tererosi—karbon itu lepas menjadi CO₂ dan memperparah pemanasan global.

Cara Tanah Berhubungan dengan Iklim

Ada beberapa jalur utama:

1. Penyimpanan karbon (carbon sink)

   • Tanah dengan kandungan bahan organik tinggi (misalnya lahan dengan banyak kompos, pupuk kandang, sisa tanaman) menyimpan lebih banyak karbon.
   • Praktik seperti agroforestri, tanam penutup tanah, dan minim olah tanah membantu mengunci karbon di bawah permukaan.

2. Emisi gas rumah kaca dari tanah

   • Penggunaan pupuk nitrogen berlebih memicu emisi dinitrogen oksida (N₂O), gas rumah kaca yang jauh lebih kuat dari CO₂.
   • Lahan gambut yang dikeringkan mengeluarkan CO₂ dalam jumlah sangat besar. Indonesia merasakannya lewat kebakaran lahan/gambut setiap tahun.

3. Ketahanan terhadap dampak iklim

   • Tanah sehat menahan air lebih baik saat kemarau dan mengalirkan air lebih pelan saat hujan lebat, mengurangi banjir dan kekeringan.
   • Tanah rusak mudah tererosi, cepat mengeras, dan bikin akar tanaman stres saat cuaca ekstrem.

Jadi, saat kita bicara transisi energi dan pengurangan emisi, tanah tidak bisa dipisahkan dari diskusi energi, listrik, dan industri. Keduanya satu paket dalam strategi iklim.

---

2. Tekanan pada Tanah: Dari Pertanian Intensif sampai Kebijakan Politik

FAO menegaskan bahwa pertanian adalah salah satu sumber tekanan terbesar pada tanah dan air. Polanya jelas terlihat di Indonesia.

Praktik yang Merusak Tanah

Beberapa pola yang sering ditemui:

• Pembukaan hutan untuk lahan baru
  Deforestasi diubah jadi kebun sawit atau kebun tanaman semusim. Karbon dari biomassa dan tanah langsung lepas ke atmosfer.

• Monokultur jangka panjang
  Menanam satu jenis tanaman terus-menerus (misalnya hanya padi, hanya jagung) menguras unsur hara tertentu dan mengurangi keanekaragaman hayati tanah.

• Pengolahan tanah intensif (bajak dalam, berkali-kali)
  Struktur tanah rusak, pori-pori hancur, mikroorganisme mati, karbon organik cepat terurai jadi CO₂.

• Ketergantungan tinggi pada pupuk dan pestisida kimia
  Dalam jangka panjang, ini sering menurunkan bahan organik tanah dan membuat tanah “ketagihan” input eksternal.

Tekanan ini tidak berdiri sendiri. Ia didorong oleh:

• Kebijakan pangan yang hanya mengejar produksi jangka pendek
• Subsidi pupuk yang tidak diimbangi edukasi pengelolaan tanah sehat
• Kurangnya data lapangan yang akurat untuk memandu kebijakan dan praktik petani

Di sisi lain, politik global—termasuk kebijakan pemimpin seperti Donald Trump yang dulu cenderung melemahkan aksi iklim—sempat memperlambat kesepakatan internasional soal pengurangan emisi. Dampaknya terasa sampai negara berkembang, termasuk dukungan dana dan teknologi untuk menjaga tanah dan lahan.

Intinya: tanah kita ditekan dari dua arah—praktik lapangan yang tidak berkelanjutan dan kebijakan yang belum berpihak penuh pada kesehatan tanah.

---

3. Tanah Sehat Butuh Energi dan Data yang Cerdas

Berbicara tanah tanpa menyentuh energi sekarang sudah tidak relevan. Transisi energi yang bersih dan penggunaan AI di sektor energi berperan langsung pada cara kita mengelola lahan.

Bagaimana Energi dan Tanah Saling Terkait?

1. Pompa air dan irigasi

   • Petani butuh listrik untuk mengalirkan air. Jika listrik bergantung pada PLTU batubara, setiap liter air yang dipompa punya jejak karbon tinggi.
   • Irigasi yang boros air bikin tanah jenuh atau mengeras, merusak struktur tanah.

2. Penyimpanan pasca panen

   • Pendinginan dan pengeringan butuh energi. Kalau sistemnya boros dan mahal, petani sering memanen berlebih dan menyia-nyiakan hasil, memperbesar jejak karbon per kg produk.

3. Mekanisasi dan alat berat

   • Traktor berbahan bakar fosil berkontribusi pada emisi CO₂.
   • Penggunaan yang tidak terencana dapat memadatkan tanah.

Ini sebabnya AI dan energi terbarukan relevan. Tanpa energi yang bersih dan dikelola dengan cerdas, upaya menjaga tanah sehat akan selalu tersandera emisi dari sektor energi.

---

4. Peran AI: Dari Lahan, ke Listrik, Kembali ke Lahan

AI bukan hanya soal robot dan aplikasi mahal. Dalam konteks pertanian cerdas dan energi, AI pada dasarnya adalah cara menggunakan data secara pintar untuk mengambil keputusan yang lebih baik.

a. AI untuk Memantau Kondisi Tanah dan Lahan

AI bisa menggabungkan data dari satelit, drone, sensor tanah, dan cuaca untuk:

• Memetakan kelembapan tanah secara berkala, sehingga petani tahu kapan dan seberapa banyak harus menyiram.
• Mendeteksi degradasi tanah (erosi, penurunan bahan organik) dari perubahan warna dan tekstur lahan di citra satelit.
• Mengidentifikasi risiko kebakaran lahan/gambut lebih awal dengan memantau suhu permukaan dan tingkat kekeringan.

Bagi pemerintah daerah atau kementerian, ini berarti:

• Penetapan zona perlindungan tanah lebih akurat.
• Pengawasan pembukaan lahan ilegal lebih cepat.
• Desain program bantuan dan pelatihan petani lebih tepat sasaran.

b. AI untuk Mengoptimalkan Irigasi dan Penggunaan Air

Dalam pertanian cerdas dengan AI, irigasi adalah area termudah dan tercepat yang bisa dibereskan.

Sistem AI dapat:

• Memprediksi kebutuhan air tanaman berdasarkan jenis varietas, fase pertumbuhan, cuaca, dan tipe tanah.
• Mengatur pompa air tenaga surya secara otomatis, menyalakan hanya saat diperlukan.
• Mengurangi pemborosan air hingga puluhan persen, sekaligus menjaga struktur tanah tidak rusak karena terlalu basah atau terlalu kering.

Di beberapa percobaan internasional, penggunaan irigasi berbasis AI bisa menghemat air 20–40% tanpa menurunkan hasil panen. Di Indonesia, potensi ini sangat besar, terutama di daerah yang sudah rutin kekurangan air saat El Niño.

c. AI di Sektor Energi: Menurunkan Emisi dari Aktivitas Pertanian

Transisi energi di Indonesia sedang berjalan: ada PLTS atap di desa, mikrohidro, biogas dari limbah ternak, hingga pemanfaatan biomassa. AI bisa membuat sistem-sistem ini jauh lebih efisien dan ramah lingkungan.

Contohnya:

• Manajemen jaringan listrik desa (microgrid) dengan AI
  AI mengatur kapan listrik dari surya, baterai, dan jaringan utama digunakan. Pompa air, pengering gabah, dan cold storage bisa dijadwalkan di jam produksi surya tinggi, sehingga jejak karbon berkurang drastis.

• Prediksi beban energi musiman
  Di musim tanam dan panen, kebutuhan listrik naik. AI bisa memprediksi pola ini agar kapasitas energi terbarukan di desa direncanakan tepat.

• Pemanfaatan limbah pertanian sebagai energi
  Data dari lahan (volume jerami, sekam, limbah sawit) dipakai model AI untuk merancang sistem biogas atau biomassa yang tidak mengambil berlebihan sehingga tidak merusak kandungan karbon tanah.

AI membantu memastikan energi untuk pertanian tidak lagi bergantung penuh pada fosil, sehingga hubungan antara tanah–pangan–energi menjadi lebih selaras dengan target iklim.

---

5. Contoh Praktis untuk Petani dan Pengelola Lahan di Indonesia

Supaya tidak terasa terlalu teoretis, berikut beberapa skenario konkret yang realistis untuk konteks Indonesia.

Skenario 1: Petani Padi di Jawa dengan Irigasi Pintar

• Petani memasang beberapa sensor sederhana untuk kelembapan tanah dan cuaca lokal, yang datanya dikirim ke aplikasi berbasis AI.
• Aplikasi memberi rekomendasi: kapan mengairi, berapa lama, dan kapan membiarkan tanah mengering terkontrol (teknik SRI atau AWD).
• Pompa air ditenagai PLTS kecil di pinggir sawah, menyala otomatis hanya ketika kelembapan turun di bawah ambang tertentu.
• Hasilnya: hemat air, listrik lebih murah, emisi CO₂ dari pompa berkurang, dan struktur tanah membaik karena tidak terus tergenang.

Skenario 2: Perkebunan dan Agroforestri di Sumatera/Kalimantan

• Perusahaan menggunakan AI dengan data satelit untuk memetakan area yang cocok jadi kawasan lindung tanah dan area yang boleh ditanami intensif.
• Sistem memantau kelembapan gambut, suhu, dan pola angin untuk memberi peringatan dini risiko kebakaran.
• Limbah biomassa diolah jadi energi dengan kapasitas yang dihitung model AI, sehingga sebagian besar sisa tanaman kembali ke tanah sebagai mulsa atau kompos, bukan semua diambil jadi bahan bakar.

Ini contoh bagaimana AI di sektor energi dan pertanian cerdas bisa mendukung target penurunan emisi, sekaligus menjaga fungsi tanah sebagai penyimpan karbon.

---

6. Langkah Nyata: Dari Wawasan ke Aksi di Lapangan

Hubungan antara tanah dan perubahan iklim sudah jelas: tanah yang sehat membantu menahan laju pemanasan, sementara tanah yang rusak mempercepatnya. Di saat yang sama, transisi energi dan AI memberi kita alat baru untuk mengubah cara bertani dan mengelola lahan.

Beberapa langkah praktis yang bisa mulai dipertimbangkan:

1. Untuk petani dan kelompok tani

   • Mulai mengukur dan mencatat: kapan menyiram, berapa dalam tanah basah, seberapa banyak pupuk yang dipakai. Data sederhana ini adalah bahan awal untuk sistem AI sederhana.
   • Pelan-pelan beralih ke praktik ramah tanah: penambahan kompos, tanam penutup tanah, pengurangan olah tanah.

2. Untuk perusahaan energi dan pengembang teknologi

   • Rancang solusi energi terbarukan yang terintegrasi dengan kebutuhan pertanian: pompa air, pengering, cold storage, bukan hanya listrik rumah tangga.
   • Bangun model AI yang tidak hanya optimalkan listrik dan biaya, tapi juga mempertimbangkan kesehatan tanah dan emisi dari lahan.

3. Untuk pemerintah dan pembuat kebijakan

   • Jadikan kesehatan tanah indikator resmi dalam program pertanian dan iklim, bukan hanya tonase produksi.
   • Investasi di infrastruktur data: sensor cuaca lokal, pemetaan tanah nasional, dan platform AI terbuka yang bisa dipakai penyuluh dan petani.

Seri “Pertanian Cerdas dengan AI: Solusi untuk Petani Indonesia” menempatkan tanah di pusat perhatian, bukan sekadar latar belakang. Tanah yang sehat, sistem energi yang cerdas, dan AI yang digunakan dengan bijak akan menentukan apakah pertanian Indonesia tetap tangguh menghadapi perubahan iklim dalam 10–20 tahun ke depan.

Pertanyaannya sekarang: apakah kita mau terus menghabiskan tanah dan energi seperti sekarang, atau mulai berinvestasi pada sistem cerdas yang menjaga keduanya?