Pemantauan Dinamik Respons Pokok menerusi Data Fisiologi di Hutan Simpan Pasoh

Hutan tropika meliputi kurang daripada tujuh peratus permukaan bumi, namun ekosistem ini berperanan penting dalam kitaran karbon, air dan tenaga berbanding dengan biom lain. Hutan ini menjadi nadi keseimbangan ekologi global melalui keupayaannya yang menyerap karbon dioksida, menstabilkan suhu serta mengekalkan kelembapan atmosfera. Walau bagaimanapun, ekosistem hutan tropika kini berdepan dengan cabaran yang besar akibat peningkatan suhu dan hujan yang sukar dijangka, peningkatan pelepasan kepekatan karbon dioksida dalam atmosfera serta perubahan guna tanah yang berpunca daripada aktiviti manusia.

Untuk memahami tindak balas pokok terhadap perubahan persekitaran tersebut, satu kajian khas telah dilaksanakan untuk meneliti respons pokok dari segi fisiologi serta mekanisme adaptasi tumbuhan terhadap tekanan persekitaran. Kajian ini dijalankan di bawah program penyelidikan berskala antarabangsa, Next-Generation Ecosystem Experiments (NGEE) – Tropics yang diterajui oleh Forest Global Earth Observatory (ForestGEO) dengan kerjasama Institut Penyelidikan Perhutanan Malaysia (FRIM). Projek ini menghimpunkan pakar dalam bidang ekologi dan fisiologi tumbuhan dari pelbagai negara bagi menelusuri tindak balas ekosistem hutan tropika terhadap perubahan iklim.

Penyelidikan tersebut turut mendapat sokongan daripada penyelidik Jabatan Tenaga Amerika Syarikat dan Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). Hasil dapatan daripada projek ini diharap dapat dimanfaatkan bagi mensimulasikan ekosistem hutan tropika melalui model Functionally Assembled Terrestrial Ecosystem Simulator (FATES). Model ini membolehkan penyelidik meramalkan dengan lebih tepat akan kesan perubahan iklim terhadap fungsi dan keseimbangan ekologi hutan pada masa hadapan.

Di Malaysia, Hutan Simpan Pasoh di Negeri Sembilan telah dipilih sebagai satu daripada tpenyelidikan hutan hujan tropika dalam rangkaian projek NGEE–Tropics yang melengkapi tapak kajian yang serupa di Panama dan Brazil. Pemilihan lokasi ini berasaskan kelebihannya yang mempunyai data pertumbuhan pokok sejak tahun 1985 serta rekod biodiversiti yang amat tinggi. Hutan Simpan Pasoh juga merupakan sebahagian daripada rangkaian penyelidikan global ForestGEO yang memainkan peranan penting dalam pemantauan jangka panjang terhadap perubahan struktur dan fungsi hutan tropika.

Kajian di tapak ini memberikan tumpuan pada dua kumpulan pokok utama, iaitu jenis dipterokarpa dan bukan dipterokarpa. Sebanyak 30 spesies telah dipilih berdasarkan data jangka panjang di Pasoh setelah membuat pertimbangan dari pelbagai faktor seperti kadar pertumbuhan, kematian dan ketumpatan kayu. Pendekatan ini adalah untuk memahami cara setiap kumpulan bertindak balas terhadap perubahan persekitaran serta implikasinya terhadap daya tahan hutan tropika secara keseluruhan.

Fokus dan Reka Bentuk Eksperimen

Pada September 2024, pasukan penyelidik dari dalam dan luar negara telah mengadakan lawatan pertama ke Hutan Simpan Pasoh bagi memulakan fasa pemasangan peralatan penyelidikan. Aktiviti lapangan yang dijalankan selama dua minggu ini melibatkan proses pemasangan pelbagai instrumen penderia pada pokok terpilih bagi mengumpul data fisiologi dan tindak balas terhadap persekitaran. Memandangkan kebanyakan peralatan tersebut beroperasi menggunakan sistem elektronik, kerja menarik serta penanaman kabel elektrik dari rumah jana kuasa berdekatan turut dilaksanakan bagi memastikan bekalan tenaga yang stabil sepanjang tempoh kajian.

Kajian ini bertujuan memperkenalkan penggunaan teknologi dan teknik terkini dalam penyelidikan ekofisiologi pokok, di samping mengenal pasti potensi kerjasama penyelidikan bersama-sama rakan institusi antarabangsa. Pendekatan ini selaras dengan objektif utama program NGEE–Tropics yang menumpukan pada usaha memahami tindak balas ekosistem hutan tropika terhadap perubahan iklim secara menyeluruh.

Sebanyak 19 orang peserta yang terdiri daripada pegawai penyelidik dan juruteknik dari Bahagian Perhutanan dan Alam Sekitar, FRIM serta Bahagian Bioteknologi Hutan, FRIM telah mengikuti sesi lawatan tersebut. Pelibatan pasukan tempatan ini bukan sahaja memperkukuh kepakaran teknikal dalam pengendalian instrumen saintifik, malah membuka ruang perkongsian pengetahuan antara penyelidik tempatan dengan antarabangsa.

Antara peserta yang mengikuti sesi lawatan berkenaan ialah YBrs. Dr. Nate McDowell dari PNLL; YBrs. Dr. Jeff Warren dari Oak Ridge National Laboratory; YBrs. Dr. Robinson Negron-Juarez dari Lawrence Berkeley National Laboratory; YBrs. Dr. Eugénie Mas dari ForestGEO dan Alfonso Zambrano dari Smithsonian Tropical Research Institute (STRI). Kehadiran pakar ini memperkukuh jaringan kerjasama penyelidikan rentas disiplin dan memperluas potensi pertukaran ilmu dalam bidang sains hutan tropika.

Selain sesi kuliah teori mengenai proses fisiologi pokok seperti transpirasi, aliran sap (sap flow) dan pertumbuhan sekunder, para peserta turut diberikan peluang untuk mengikuti latihan amali di lapangan. Latihan ini memberikan pendedahan secara langsung terhadap teknik pemasangan instrumen penderia yang digunakan untuk mengukur tindak balas fisiologi pokok terhadap persekitaran. Antara peralatan yang digunakan dalam projek ini termasuklah stem water potential sensor jenis Florapulse, sap flow system jenis Granier TDP Sap Flow System dan pencatat data (data logger) jenis Campbell Scientific.

Bagi melengkapkan rangkaian pengumpulan data, dua lubang bersaiz 200 sentimeter panjang  x 100 sentimer lebar x 150 sentimeter dalam telah digali untuk menempatkan penderia tanah. Penderia ini berfungsi untuk merekodkan bacaan soil water content dan keupayaan air tanih (soil water potential) pada setiap 10 minit.

Kesemua data yang direkodkan dihantar terus ke pencatat data automatik dan disimpan untuk tujuan pemantauan. Pembantu penyelidik akan memuat turun data tersebut setiap dua minggu bagi memastikan ketepatan serta konsistensi bacaan. Langkah ini penting untuk mengesan sebarang ketidakselarasan atau gangguan pada peralatan agar tindakan pembetulan dapat diambil segera.

Penolong penyelidik pascasiswazah projek ini, Dr. Eugénie Mas bertanggungjawab menyelaras keseluruhan pengurusan dan pengesahan data yang dikumpul. Beliau memastikan data yang diperoleh menepati standard penyelidikan antarabangsa dan boleh digunakan bagi pembangunan model ekofisiologi pokok yang lebih tepat.

Projek yang dijangka berlangsung selama tiga tahun ini turut membuka peluang kerjasama penyelidikan antara saintis tempatan dan antarabangsa. Melalui perkongsian kepakaran dan teknologi, data yang diperoleh boleh dimanfaatkan untuk menjalankan pelbagai projek tambahan dalam bidang ekologi dan perubahan iklim.

Sebagai rumusan, kajian NGEE–Tropics berperanan penting dalam memperluas horizon penyelidikan hutan tropika di Malaysia. Kolaborasi antara FRIM dan STRI ini bukan sahaja mempertingkat keupayaan penyelidik tempatan dalam bidang ekofisiologi pokok, malah memperkukuh kedudukan Malaysia sebagai pusat penyelidikan hutan tropika di rantau Asia Tenggara. Hasil kajian yang dijalankan di Hutan Simpan Pasoh juga berpotensi menyumbang kepada pemahaman global mengenai fungsi ekosistem hutan tropika serta menyokong usaha pemuliharaan dan pengurusan hutan secara lestari untuk generasi masa hadapan.

Nurfarah Aqilah Mohd Noh,
Pegawai Penyelidik,
Cawangan Pengurusan Hutan,
Bahagian Perhutanan dan Alam Sekitar,
Institut Penyelidikan Perhutanan Malaysia.