Forests play an important role in the mitigation of the effects of climate change thanks to their ability to sequestrate carbon dioxide from atmosphere. The assessment of the carbon fixed by forest ecosystems (stocks) and the carbon accumulated over a period of time (sinks) is focal for environmental protection scopes, as well as for accessing the carbon credits market. The main purpose of this work was to estimate (using the ecosystem-level model CO2FIX v. 3.1) the equivalent carbon dioxide (Mg CO2 eq ha-1 y-1) fixed by a beech stand located in southern Italy during the First Commitment Period (2008-2012) under Forest Management (art. 3.4 of the Kyoto Protocol). The model was applied over a forest district using local data obtained from both literature and field analysis. Over the simulated period, sink values of 9.77 Mg C ha-1 (1.95 ± 0.91 Mg C ha-1 y-1 on average) were obtained, corresponding to an accountable value of 5.36 Mg CO2 eq ha-1 and according to the possibility to accredit only the 15% of the real value (Decision 16/CMP.1 UNFCCC). Sink values estimated with the model applied barely diverge from those obtained by similar studies on beech forests, that have been briefly reviewed and discussed here.
Le foreste hanno un ruolo importante nel ciclo globale del carbonio (C -
La fissazione o capacità di
Lo scopo di questo lavoro è quello di quantificare i crediti di CO2 equivalenti ad ettaro (CO2 eq ha-1) generabili dalle attività di FM di un bosco di faggio nel Primo Periodo di Impegno (
Si stima inoltre la potenzialità dell’ecosistema oggetto dello studio, espressa come superficie di bosco necessaria per la produzione di crediti di carbonio da FM in quantità sufficiente a neutralizzare le emissioni CO2 di 2 tipologie di automobili (
Lo studio è stato condotto in un bosco di faggio delle Serre calabre (Appennino Meridionale -
41.18
9210*
6.7.3
Si tratta di faggete meso-termofile che presentano numerose specie nemorali in comune con quelle europee (
CO2FIX è un modello a scala di ecosistema (
Il modello è diviso in 6 moduli: biomassa (
Lo
dove
Per ogni nuovo periodo temporale (
dove
Per simulare
La mortalità naturale (
Il
La biomassa asportata dalle utilizzazioni (
Il SOC è stato valutato attraverso il modello YASSO incluso come modulo in CO2FIX (
Il modello CO2FIX stima i flussi di C annuali di entrata (
I valori di
Il
Secondo l’
L’attendibilità della stima di CO2FIX dipende soprattutto da due aspetti: 1) dalla natura stocastica dei coefficienti stimati dal modello; 2) dalla mancanza o dalla cattiva natura dei dati di
Per ulteriori dettagli su CO2FIX e YASSO è possibile consultare il lavori di
In questo studio il modello è stato testato a livello di compresa forestale utilizzando i dati dendrometrici e delle utilizzazioni forniti nel piano dei tagli del Piano di Gestione Forestale (
I parametri di input per la stima del C nella fitomassa sono stati ottenuti attraverso l’analisi bibliografica ed analisi condotte direttamente in bosco (
I parametri per il calcolo del C organico tramite il modello YASSO sono stati stimati attraverso: (a) l’analisi delle serie storiche di 5 stazioni termo-pluviometriche prossime all’area studio (per il calcolo del tasso di decomposizione della lettiera); (b) analisi bibliografica per calcolare i tassi di
Il 15 % del valore totale del
Il modello indica che il C fissato dall’ecosistema nel periodo 2008-2012 dalle attività di FM è pari a 9.77 Mg C ha-1 (in media 1.95 ± 0.91 Mg C ha-1 anno-1 nel periodo di simulazione -
La dinamica del
Il totale crediti di carbonio generabili nel primo periodo d’impegno dalle attività di FM (art. 3.4 del PK) è di 5.36 Mg CO2eq ha-1 mentre la media annua per il primo periodo è di 1.07 (± 0.5) Mg CO2eq ha-1 anno-1. I valori non scontati sono riportati in (
La sommatoria dello
Il SOC ottenuto dal modello per il periodo di simulazione è in media di 83.49 (± 1.29) Mg C ha-1. La dinamica del SOC è diversa da quella del C nella biomassa. Nel periodo simulato esso mostra un
La massa dendrometrica attesa calcolata dal modello per la compresa boschi di faggio per il primo anno di simulazione (2008) è di 495.4 m3 ha-1 mentre quella osservata per lo stesso anno è di 491.1 m3 ha-1 (
I dati stimati dal modello CO2FIX indicano che nel periodo di simulazione la compresa forestale si comporta come
Il
Il valore medio del C della biomassa epigea ottenuto dal modello del periodo di simulazione di 156.8 (± 2.99) Mg C ha-1 risulta: a) maggiore rispetto ai valori riportati da
Il valore medio del SOC nel periodo di simulazione ottenuto dal modello di 83.49 (± 1.29) Mg C ha-1 è in linea con i valori riportati da
Il rapporto fra il C contenuto nella biomassa epigea e SOC (C biomassa epigea/SOC) in questo studio è uguale a 2.16; secondo i dati ottenuti da
Il modello CO2FIX si è dimostrato uno strumento valido per la stima del
Per quanto riguarda il
Per quanto riguarda l’applicazione di modelli per la simulazione delle quantità di carbonio residente e dei flussi tra i vari serbatoi di carbonio, si noti che nel caso di piantagioni come ad esempio quelle all’interno delle attività denominate AR-CDM (
Grazie a due anonimi revisori per i loro commenti utili alla stesura di questo manoscritto ed al Dr. Palosuo Taru per le informazioni fornite sul modello YASSO.
Localizzazione dell’area studio.
I moduli di CO2FIX (
Diagramma di flusso del modello YASSO. I box rappresentano i compartimenti di C mentre le frecce rappresentano i flussi di C (
Dinamica del
Dinamica dello stock di C nel suolo (SOC) e nel fusto per il periodo di simulazione.
Ripartizione del C nei
Caratteristiche della compresa Boschi di faggio: (valore minimo) media (valore massimo).
Forma di governo | Fustaia |
---|---|
Tipo di gestione passata | Tagli a scelta, tagli successivi |
Densità (n. piante ha-1) | (409) 661 (913) |
Diametro medio (cm) | (20.1) 30.55 (41.0) |
Età (anni) | (80) 100 (120) |
Altezza media (m) | (19) 22.1 (24.8) |
Area basimetrica (m2 ha-1) | (26.5) 40.5 (54.5) |
Massa all’anno 2008 (m3 ha-1) | (333) 491.1 (753) |
Superficie della compresa (ha) | 223.95 |
Coordinate UTM WGS 84 33N (m) | 617833 E - 4287660 N |
Altitudine (m s.l.m.) | 800-1000 |
Parametri di input del modello CO2FIX per il calcolo del C nella fitomassa.
Tipo Parametri | Parametri del modello | Riferimento | Commenti |
---|---|---|---|
Parametri generali | Densità basale |
|
0.61 (Mg/m3) |
Stock iniziale | Piano di gestione ( |
491.1 m3 ha-1 massa dendrometrica | |
Periodo simulato | 5 anni | 2008-2012 primo periodo d’impegno | |
Parametri della fitomassa | Coefficienti ripartizione biomassa |
|
I valori per il faggio sono stati utilizzati per parametrizzare la crescita relativa dei compartimenti radici, rami e foglie rispetto a quella del fusto |
CAI ( |
Stimato tramite il metodo di Borggreve ( |
(4.6) 6.6 (7.2) (m3 ha-1 anno1) | |
Mortalità | Nulla | Per la brevità del periodo considerato | |
Necromassa (a terra) | 3 (Mg C ha-1) | ||
Utilizzazioni | Piano di gestione ( |
Parametrizzate tramite il piano dei tagli |
Modelli per la quantificazione della fissazione di CO2 negli ecosistemi forestali.
Modello | Riferimenti | Commenti | Applicazioni |
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LANDIS II | Scala di paesaggio | Foreste tropicali e temperate | |
PROGNAUS | Albero individuale | Foreste tropicali | |
GOTILWA+ | Processi fisiologici dellacrescita del singolo individuo | Australia, USA | |
GORCAM | Flussi di carbonio a scaladi popolamento | Canada | |
FullCAM 3.0 | Il modello è composto da più sottomodelli | Australia | |
3PG | Processi fisiologicidella crescita | Australia, Nuova Zelanda, Oregon | |
TreeGrOSS | - | Germania | |
BWIN Pro-S | http://www.forst.tu-dresden.de/Waldwachstum/simulator_ww_e.htm | Albero individuale | Germania |
SPECIES |
|
- | USA |
CenW 3.1 | http://www.kirschbaum.id.au/Welcome_Page.htm | - | Australia |
CO2Fix 3.1 | Scala eco sistemica si servedel sottomodello YASSOper il suolo | America del sud, nord e centro Europa |
Parametri di input del modello CO2FIX per il calcolo del SOC.
Parametri del modello | Riferimento | Commenti |
---|---|---|
Totale delle precipitazioni durante la stagione vegetativa (Aprile-Ottobre) | Analisi delle seriestoriche | - |
Somma delle temperature dei giorni con T > 0 °C | Analisi delle seriestoriche | - |
Evapotraspirazione potenziale | ( |
Il metodo per il calcolo della evapotraspirazione potenziale fa parte del modello YASSO. |
Input di lettiera |
|
Tramite campionamento sistematico all’interno di aree si saggio è stata valutata la quantità e la qualità della lettiera in popolamenti di faggio dell’Appennino Calabrese paragonabili a quelli oggetto di questo studio. |
Input radici |
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- |
Ripartizione del Ceco (Mg C ha-1). Nota bene, il valore di
Periodo di riferimento | Fusto | Foglie | Rami | Radici | Lettiera | SOC + LM* | Tot | Atm inc | Atm loss | Sink |
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2008 | 127.52 | 2.04 | 23.58 | 43.01 | 1.95 | 85.46 | 283.56 | 3.33 | 5.54 | 2.21 |
2009 | 129.54 | 2.12 | 24.27 | 43.48 | 1.92 | 83.98 | 285.31 | 3.05 | 5.54 | 2.49 |
2010 | 129.05 | 2.09 | 24.47 | 43.1 | 1.99 | 83.2 | 283.9 | 5.18 | 5.54 | 0.36 |
2011 | 131.06 | 2.13 | 25.15 | 43.56 | 2 | 82.64 | 286.54 | 2.94 | 5.54 | 2.60 |
2012 | 133.08 | 2.14 | 25.81 | 44.02 | 2.01 | 82.17 | 289.23 | 3.43 | 5.54 | 2.11 |
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Valori del
Anno | Sink (Mg C ha-1 anno-1) | Crediti totali generati dall’ecosistema | Crediti utilizzabili ai fini del FM art. 3.4 del PK | ||
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Fattore di conversione (44/12) | CO2 eq (Mg CO2 eq ha-1 anno-1) | Riduzione al 15% | CO2 eq (Mg CO2 eq ha-1 anno-1) | ||
2008 | 2.21 | 3.66 | 8.05 | -85 % | 1.21 |
2009 | 2.49 | 3.66 | 9.15 | -85 % | 1.37 |
2010 | 0.36 | 3.66 | 1.46 | -85 % | 0.20 |
2011 | 2.60 | 3.66 | 9.52 | -85 % | 1.43 |
2012 | 2.11 | 3.66 | 7.69 | -85 % | 1.16 |
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Valori medi di
Sink | Riferimento | Commenti | Località |
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(1.15) 2.98 (4.1)I (0.13) 0.8 (1.4)II |
|
Valori stimati attraverso il modello CO2FIX v. 3.1 | 16 stati dell’Europa tra cui l’Italia. |
4.6 |
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metodo della variazione dello stock ( |
Germania centrale |
1.7 (±3.2) |
|
Valore medio ottenuto da studi vari. | Foreste temperate |
1.84 |
|
Metodo della variazione dello stock ( |
Provincia di Trento (ITA) |
2.36 |
|
Relazioni allometriche e metodo della variazione dello stock ( |
Provincia di Vicenza (ITA) |
1.95 (±0.91)* 2.37 (±0.2)** | questo studio | Valori stimati attraverso il modello CO2FIX v. 3.1 | Appennino Calabrese (ITA) |
Valori di biomassa epigea (media Mg C ha-1) riportati da vari autori e in questo studio. * altezza dominante.
Età (anni) | Densità (p ha-1) | Altezza (m) | Biomassa epigea (Mg C ha-1) | Riferimento | Località |
---|---|---|---|---|---|
60 | 3590 | 10.3 | 147 |
|
Monte Terminillo (ITA) |
90-115 | 398 | 23.1 | 319.5 |
|
Appennino Pistoiese (ITA) |
105 | 885 | 18 | 208.17 |
|
Appennino Abruzzese (ITA) |
- | - | - | 120 |
|
Germania occidentale |
85-102 | 511 | 24.5 | 167.11 |
|
Germania centrale |
- | - | - | 57.41 |
|
Provincia di Trento (ITA) |
45 | - | 13* | 89 |
|
- |
80-120 | 661 | 22.1 | 156.81 | questo studio | Appennino Calabrese (ITA) |
Valori di SOC (media ± DS Mg C ha-1) riportati da vari autori e in questo studio. (*): valore medio calcolato per il periodo di simulazione.
SOC | Riferimento | Commenti | Località |
---|---|---|---|
96 |
|
Valori ottenuti da studi vari | Foreste temperate |
151 |
|
Valore ottenuti da studi vari | Foreste temperate |
88.17(±9.3) |
|
Valori stimati attraverso campionamento sistematico all’interno di aree di saggio | Germania centrale |
82.3(±39.5) |
|
Valore ottenuti da studi vari | Foreste temperate |
88.64(±22.24) |
|
Valori stimati attraversocampionamento sistematico all’interno di aree di saggio | Provincia di Trento (ITA) |
83.49(±1.29)* | questo studio | Valori stimati attraverso ilmodello YASSO | Appennino Calabrese (ITA) |
Stima della superficie necessaria per assorbire le emissioni di CO2 di un’ automobile
Il calcolo è stato svolto ipotizzando una percorrenza media di 20000 Km l’anno per due differenti tipi di automobile: (1) utilitaria; fattore di emissione pari a 125 g CO2 km-1; (2) fuoristrada; fattore di emissione pari 190 g CO2 km-1. In entrambi i casi il calcolo è basato sul valore medio ad ettaro di CO2eq ricavabile da attività di FM (ovvero il