Hiilensidonta puuhautauksen kautta: perusarvio

hiilensidonnan mahdollisuus puuhautauksen kautta johtuu havainnosta, että luonnonmetsässä on tyypillisesti kuolleita puita (Kuva. 1). On oletettu, että suuria määriä orgaanista hiiltä hautautui ja säilyi yli satatuhatta vuotta suuren pohjoisen pallonpuoliskon jääpeitteiden alle pleistoseenin jääkausi-interglasiaalisyklien aikana . Toiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kuntien kaatopaikoilla oleva orgaaninen aines, erityisesti puu, hajoaa erittäin hitaasti . Niiden myötä kävi selväksi, että puunkorjuu ja hautaaminen voisi olla toimiva menetelmä hiilensidontaan.

maailmanlaajuisesti noin 60 GtC y-1 on tilapäisesti maakasvillisuuden eristämä (nettomääräinen Primäärituottavuus tai NPP; Fig. 2). Tämä hiili palaa ilmakehään jatkuvasti, kun kasvillisuus kuolee ja hajoaa (heterotrofinen hengitys, Rh). Vakaassa tilassa näiden hiilikomponenttien kuolleisuus vastaa niiden hajoamisnopeutta ja Laskee yhteen NPP: n kanssa siten, että maa-ilmakehän hiilivuo on lähellä nollaa (NPP = Rh). Jos pystymme pysäyttämään tai hidastamaan osan hajoamisreitistä, meillä on toivoa sitoa hiilidioksidia nopeudella, joka saattaa kilpailla nykyisen fossiilisen CO2-päästöjen 8 GtC y-1: n kanssa. Koska puuaines kestää hajoamista parhaiten ligniini-selluloosakuiturakenteensa ansiosta, joka myös minimoi ravinteiden lukittumisen (alla), keskityn tähän hiilivarastoon.

tämän menetelmän mahdollisuuksista on ensin vastattava kahteen suureen kysymykseen: Mikä on kuolleen puun tuotantovauhti ja paljonko maailman metsissä on? Valitettavasti metsänpohjan kuolleesta puusta ei yleisesti tiedetä, ja tämä hiilivarasto jää usein vähälle huomiolle hiilibudjettitilinpidossa. Koska kuolleisuutta rajoittaa olennaisesti kasvunopeus, kuolleen puun tuotantonopeus ei voi ylittää maailman KOKONAISNYKYARVOA 60 GtC y-1. Sitten keskeinen kysymys on, miten NPP jaetaan kolmeen hiilivarastoon: lehteen, puuhun ja juureen. Lehdet kasvavat ja putoavat lehtimetsässä joka vuosi, mutta saattavat kestää muutaman vuoden ikivihreässä metsässä. Hieno puuvartinen materiaali, kuten oksia ja pieniä oksia voi katketa ja pudota usein, mutta puunrungot ja suuret oksat on elinikä vuosikymmenistä vuosisatoihin ja pitempään. Vaikka puubiomassa onkin paljon suurempi kuin lehtibiomassa, sen pitkä käyttöikä viittaa siihen, että tuotantonopeus on paljon pienempi kuin muuten. Juurten biomassa voi olla suuri ja kuolleisuus on myös huomattava, kun juuret kasvavat jatkuvasti etsimään ravinteita ja vettä. Naiivi ensimmäinen arvaus voisi olla, että NPP jaetaan tasan näihin kolmeen pooliin, mikä johtaa 20 GtC y-1 puun kasvunopeuteen ja siten 20 GtC y-1 puun kuolleisuuteen vakaassa tilassa. Koska hienojakoiset puujätteet hajoavat nopeammin ja vaikeammin käsiteltäviksi, karkeampi materiaali, kuten rungot ja suuret oksat soveltuvat paremmin hautaamiseen. Olettaen, että puolet puuaineksesta on karkeaa, hautaamiseen voi olla käytettävissä noin 10 GTC y-1 kuollutta puuta, mikä johtaa 10 GtC y-1 hiilinieluun. Olettaen, että kuolleiden puiden keskimääräinen oleskeluaika metsänpohjassa on 10 vuotta, noin 100 GtC (10 GtC y-1 kertaa 10 vuotta) karkean puujätteen muodossa olisi jo metsänpohjassa. Nämä kuolleet puumateriaalit ovat eri lahoamisvaiheissa, mutta vaikka puolet siitä voitaisiin kerätä ja haudata, se tarjoaa huomattavan helposti saatavilla olevan hiilinielun.

ehdotus on, että 1) kerätään kuolleet puut metsänpohjasta ja 2) lokataan valikoivasti eläviä puita. Sitten puunrungot joko haudataan metsänpohjaan kaivettuihin kaivantoihin (hautaus) tai sopiviin kaatopaikkoihin, tai puunrungot kasataan maan päälle sateelta suojaan (Kuva. 3). Haudatulla puumateriaalilla on huomattavasti pidempi asumisaika, ja se siirtää tehokkaasti hiiltä suhteellisen nopeasti hajoavasta poolista (noin 10 vuotta) paljon hitaampaan hiilivarastoon (100-1000 vuotta tai kauemmin). Jos kyseessä on (1), se vähentää osaa heterotrofisesta hengityksestä ja on siten välitön tehokas hiilinielu. Kun kyseessä on (2), puiden Hakkuiden jättämien ”aukkojen” myöhempi uusiutuminen on hiilinielu, joka riippuisi uusiutumisvauhdista. Käytännössä (1) ja (2) eivät todennäköisesti eroa kovin paljon toisistaan, sillä kaatuneet puut jättävät aukkoja pienempien puiden kasvamaan hyvin samankaltaisella tavalla kuin tapaus (2).

Hiilensidontapotentiaalin kvantifioimiseksi

1 Kestävä puunpoistopotentiaalin nielu (rajoitettu kasvunopeudella)

tämän potentiaalisen hiilinielun koon kvantifioimiseksi käytettiin globaalia dynaamista kasvillisuuden ja maanpäällisen hiilen mallia VEGAS. Vaikka malli simuloi koko maanpäällisen hiilen kierto, vain hiilivarastot ja vuot merkitystä tässä käsitellään. Simulaatiossa ei ollut mukana maatalousmaata, joten arviot ovat mahdollisia prosenttilukuja. Mallin taustalla oli nykyaikainen havaittu ilmastotiede, jossa vuodenaikojen syklit olivat sademäärä, lämpötila, auringonpaiste, Tuulen nopeus ja höyrynpaine. Simulaatio suoritettiin konvergenssiin asti tasaisessa tilassa, jossa puiden kasvua tasapainottaa kuolleisuus.

mallinnettu globaali NPP on 57 GtC y-1, josta 19 GtC y-1 menee kuolleeseen lehteen, 17 GtC y-1 kuolleeseen puuhun ja 21 GtC y-1 kuolleisiin juurirakenteisiin. Koska hieno puu (oksia ja pieniä oksia) hajoaa nopeasti, on vaikeampi käsitellä (kalliimpaa puhdistaa lehdet, jne.), ja voi viedä enemmän hautatilaa, vain karkeaa puuta pidetään hautaamiseen sopivana. Metsäkirjallisuudessa tehdään yleensä ero hienojen ja karkeiden puujätteiden välillä, tyypillisesti käytetään 10 cm: n varren halkaisijaa näiden kahden luokan erottamiseen. Hienosta ja karkeasta puusta saadun puun suhteellista osuutta puun kokonaiskuolemaan on valitettavasti vaikea määrittää, mikä johtuu osittain erilaisesta eliniästä (pienemmillä varsilla on yleensä lyhyempi elinikä kuin koko puulla). Joskus on epäselvää, miten nämä altaat ja vuot määritellään ja mitä ilmoitetut luvut edustavat metsäkirjallisuudessa. Täten nimitän jonkin verran mielivaltaisesti sakon: karkean kuolleisuussuhteen olevan 7: 10 niin, että karkean puun kuolleisuus on 10 GtC y-1.

karkean puunkuolleisuuden paikkajakauma on esitetty kuviossa. 4. Eniten niitä on trooppisissa sademetsissä, kuten Amazonin ja Kongon altailla, ja seuraavaksi eniten lauhkeissa ja boreaalisissa metsissä. Se, että puukuolemien alueellinen jakauma on samankaltainen kuin tuotannon (NPP), ei ole yllättävää, koska kuolleisuus seuraa suurelta osin kasvuvauhtia. Kaikki alueelliset poikkeamat kolmen poolin (leaf:wood:root = 19:17:21) globaalista keskijakautumissuhteesta johtuvat laitoksen toiminnallisesta tyypistä (PFT) ja ilmastosta riippuvaisesta hiilen allokointistrategiasta. Tällaiset poikkeamat ovat enintään 10-20% tässä mallissa.

karkean puun hiilensidontapotentiaali eri maantieteellisille alueille on esitetty taulukossa 1. Trooppisen metsän hiilensidontapotentiaali on 4,2 GtC y-1, lauhkean metsän 3,7 GtC y-1 ja boreaalisen vyöhykkeen 2,1 GtC y-1. Koska malli ottaa huomioon vain potentiaalisen kasvillisuuden (ei maataloutta), lauhkeilla alueilla saattaa olla huomattavasti pienemmät potentiaalit.

alueellisessa mittakaavassa (Taulukko 2) Etelä-Amerikan hiilensidontapotentiaali on 2,3 GtC y-1, ja merkittävä osuus on Amazonin sademetsästä. Afrikka seuraa 1.9 GtC y-1. Venäjän potentiaali on 1,2 GtC y-1 johtuen sen laajasta boreaalisesta metsästä. Conterminous ME: llä on potentiaalia 0.8 GtC y-1 laajoine lehti-ja sekametsineen itärannikolla ja etelässä sekä vuoristoisessa lännessä. Kanadalla on seka-ja boreaalisista metsistään 0,7 GtC y-1-potentiaali. Kiinan 0,9 GtC y-1-potentiaalista todennäköisesti vain murto-osa voidaan toteuttaa, koska suuri osa maan metsistä on jo pitkään muutettu viljelysmaaksi. Onnistunut metsitysohjelma voisi kuitenkin kasvattaa tämän osan kokoa.

mallin arvioima karkean puunkuolleisuus on seurausta kasvien funktionaalisesta tyyppi-ja ilmastoriippuvaisesta hiilenkäyttöstrategiasta, joka ei ole hyvin rajoittunut nykyisen sukupolven globaaleissa kasvillisuusmalleissa . Havainnot tästä hiilivarastosta ja sen kiertonopeudesta ovat yleensä puuttuneet. Jotkut tutkimukset ovat kuitenkin korostaneet tämän hiilivaraston merkitystä. Käyttämällä havaittuja ja arvioituja keskimääräisiä puiden kuolleisuusasteita ja ekstrapoloimalla pistetiedot käyttämällä globaalia biomassan jakautumista, Harmon et al. arvioitu karkean puujätteen tuotantonopeus on 2-11 GtC y-1, epävarmuusalue tulee puiden eliniän arvioista. Perustuen, Matthews arvioitu 6 GtC y-1 kuin karkea woody roskat tuotantonopeus. Vertailu on lueteltu taulukossa 3. Näin VEGAS malli tulos on alueella, mutta korkealla puolella. Yksi syy voi olla se, että Vegasin tasapainosimulaatio viittaa siihen, että mallinnetut metsät ovat saavuttaneet vakaan tilan eli ne ovat kypsiä metsiä, kun taas käytetty data sisältää eri-ikäisiä metsiä. Koska nuorissa metsissä kuolleisuus on yleensä pienempi kuin vanhoissa metsissä, näillä nuorilla metsillä on tulevaisuudessa suurempi potentiaali, kun kuolleisuus kasvaa kohti sukukypsyyttä. Koska molemmissa menetelmissä on monia tuntemattomia tekijöitä, annan 10 GtC y-1-mallin estimaatille kertoimen 2 epävarmuus, eli vaihteluväli on 5-15 GtC y-1.

arvioidessani 10 GtC y-1-potentiaalia oletin luontaista kasvillisuutta, joka sinänsä olisi yliarvioitu, koska osa potentiaalisesta metsäalasta on muutettu viljelysmaaksi. Koska nykyinen maailman metsäpinta-ala on 3 kertaa viljelysmaata suurempi ja merkittävä osa viljelysmaasta vastaa potentiaalista ruohomaata ja jopa aavikkoa eikä potentiaalista metsää, yliarviointiaste on vaatimaton. Toisaalta todellinen potentiaali voi olla suurempi muiden tekijöiden, kuten valikoivan hakkuun (alla), nopeasti kasvavien puulajien istuttamisen ja pienemmän puun hautaamisen vuoksi. Lisäksi metsien uudelleenmetsittäminen, metsien hävittäminen ja ilmastonmuutos vaikeuttavat tulevaisuudessa kaikkia yrityksiä tehdä tarkkaa arviota myös maankäytöstä. Niinpä valinta potentiaalisen kasvillisuuden käyttämiseksi tehtiin täällä.

2 Kertapotentiaali olemassa olevista karkeista puujätteistä

menneiden puukuolemien perintönä maailman metsiin on kertynyt merkittävä määrä lahoamisen eri vaiheissa kuollutta puuta (Kuva. 5). Käytin mallia VEGAS simuloida tämän kuolleen puun allas ja arvioitu maailmanlaajuinen karkea woody roskat on 130 GtC, hieman suurempi kuin arviot 75 GtC , mutta alueella 60-232 GTC arvioinut . Nämä luvut voivat tuntua suurilta, koska tähän hiilivarastoon on kiinnitetty suhteellisen vähän huomiota, mutta ne eivät ole yllättävän suuria, kun otetaan huomioon maailman metsäkasvillisuuden biomassaan (enimmäkseen puuhun;) varastoitunut 390 GtC. Koska lahoamisen myöhemmissä vaiheissa oleva puu ei sovellu hautaamiseen (ei myöskään todennäköisesti sisälly metsien inventointitutkimuksiin), vaikka puolet tästä altaasta soveltuisi hautaamiseen, on sequestration käytettävissä silti 65 GtC. Tilakuvio (Kuva. 5) on jakautunut hieman eri tavalla kuin lauhkealla ja boreaalisella vyöhykkeellä, mikä johtuu enimmäkseen hitaammasta hajoamisnopeudesta alemmassa lämpötilassa.

tästä suuresta olemassa olevasta hiilivarastosta seuraa, että puunhautauksen alkuvaiheessa on käytettävissä enemmän kuin edellä arvioitu kestävä 10 GtC y-1.

3 kestävän kasvuvauhdin parantaminen elävien puiden valikoivalla hakkuulla

10 GtC y-1 kuolleen puun tuotantovauhtia voitaisiin parantaa myös aktiivisella metsänhoidolla. Sen sijaan, että odotettaisiin puiden kuolemaa, voidaan myös korjata suhteellisen kypsiä puita esimerkiksi valikoivalla hakkuumenetelmällä. Ensi näkemältä tämä näyttää olevan hiilen lähde, kun elävät puut ottavat hiilidioksidia. Jos puut valitaan oikein, se voi kuitenkin johtaa kokonaisvajoamaan, koska nuoremmat metsät ovat yleensä tuottavampia, ja jossain kehitysvaiheessa tuottavuus ylittää merkittävästi hengitys-ja hajoamishäviöt . Koska huonokuntoiset puut kilpailevat valosta ja muista resursseista, niiden poistaminen jättää nuoremmat puut kasvamaan tarmokkaammin rakoihin muodostaen nettohiilinielun. Tasaikäisessä metsässä omaharvennus on sekundäärisukupolven merkittävä vaihe, jossa suuri osa nuorista puista kuolee väistyäkseen muiden puiden tieltä. Tällöin paljon nuorempia puita voidaan valikoivasti leikata tai kerätä kuoleman jälkeen.

Toteutusstrategia

puunhautausohjelman toteuttamiseen liittyy kolme päävaihetta:

1. (1)

   mahdollistaa pääsyn metsään, jos sitä ei ole jo olemassa;

2. (2)

   paikan valinta, kaivannon kaivaminen hautausta varten tai suojan rakentaminen maanpäällistä varastointia varten;

3. (3)

   valikoiva puunhakkuu tai kuolleen puun kerääminen, jota seuraa leikkaus, lyhentäminen ja hautaaminen tai varastointi, joka toistetaan sopivalla paluuvälillä.

minä kuvittelen tiet ja polut, jotka mahdollistavat koneiden käytön, ja juoksuhaudat, jotka on jaettu vähemmän tasaisin välein. Esimerkiksi 1 km × 1 km: n pinta-ala (100 hehtaaria) keräisi noin 100 tonnia hiiltä vuodessa tyypillisellä karkealla puuntuotantonopeudella 0,1 kgC m-2 y-1 (kuva. 4). 5 vuoden paluuvälillä jokainen kaivanto hautaisi 500 tonnia hiiltä (noin 1000 tonnia kuivaa puumassaa). Jos oletetaan, että kuiva-ainetta on 0,5 tonnia kuutiometriä kohti ja jos puutavaran väliin jätetään tilaa, tarvittava tilavuus olisi 2000 m3. Jos kasa on haudattu 5 metrin maa-aineksen alle, kaivannon mitat voivat olla 10 m × 10 m × 25 m (kuva. 6). Pinta-ala olisi 100 m2, vain 0.01% puun keräysalueesta, jolloin häiriö olisi pieni. Maaperä täyttää tilan välillä lokit ja yläpuolella ja annetaan asettua. Kasvillisuuden voidaan antaa kasvaa takaisin luontaisesti hautapaikoilla. Haudatun puun lahoamista voidaan seurata valikoivilla paikoilla. Kuvat 3 ja 6 kuvaavat näitä menettelyjä.

kaivannon todellisen koon ja jakauman on tasapainotettava useita tekijöitä, kuten kaivannon kaivamiskustannukset, lahopuun kuljetus, metsään kohdistuvien häiriöiden minimointi ja lahoamista tehokkaimmin ehkäisevän paikan valinta. Paikan päällä hautaamista suositaan mahdollisuuksien mukaan kuljetuskustannusten minimoimiseksi. Kuljetus voi olla tarpeen silloin, kun maaperä on liian matalaa riittävän syvien kaivantojen kaivamiseksi. Koska maaperän kunto voi vaihdella suuresti pienelläkin alueella, kuten pinnanmuodostukseen liittyvä maaperän kosteuspitoisuuden vaihtelu, on alueen valinnassa noudatettava varovaisuutta.

kuolleen puun kasautumis-ja lahonnopeudesta riippuen tämä prosessi voidaan toistaa muutaman (1-10) vuoden välein, mutta hautapaikat ovat joka kerta erilaisia. Tärkein kriteeri paluuvälin valinnassa on tasapaino kunkin toimenpiteen kustannusten ja sen välillä, ettei kuolleita puita saa lahota pois. Jos valikoiva hakkuu on päätoimintatapa niin, että puun luonnollinen kuolema on vähäinen (puut hakataan ennen kuin ne kuolevat), hallitseva tekijä on sopivien puiden tiheys poistettavaksi. Kun kyseessä on plantaasi, se voi olla hyvä strategia raivata pieniä lohkoja (ryhmähakkuu) sen alhaiset kustannukset, jolloin puut kasvavat takaisin toissijaisena peräkkäin.

maanpäällisiin suojasäilytyksiin verrattuna kaivantohautaus on parempi valinta kaatuneille puille, koska ne ovat tyypillisesti jo lahoamisvaiheessa, joten ne ovat vähemmän käyttökelpoisia puutavarana. Toisaalta suojavarasto säilyttää sahatavaran helposti hyödynnettäväksi, jos kysyntä tulevaisuudessa kasvaa.

puiden keräämiseen tai valikoivasti leikkaamiseen tarvittava teknologia on vähäteknologiaa ja sitä on ollut olemassa tuhansia vuosia. Suurin osa nykyaikaisista suurhakkuista tehdään koneellisesti monin paikoin, kuten Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Monilla näistä alueista on jo käytössä tiejärjestelmä, kuten Yhdysvaltojen ”Forest Highway” – järjestelmä. Puolet maailman metsistä on jo 10 kilometrin säteellä ja kolme neljäsosaa 40 kilometrin säteellä merkittävästä liikenneinfrastruktuurista . Koska suuria teknologisia esteitä ei ole, tällainen järjestelmä voidaan toteuttaa lähes välittömästi merkittävällä osalla näistä alueista. Esimerkiksi Pohjois-Amerikan metsätaloudessa yleinen käytäntö on palkata yksityisiä hakkuuyhtiöitä erilaisilla käyttöasteikoilla kaatamaan puita yksityiseltä tai julkiselta maalta, jolloin erikokoisia ja-oloisia metsiä voidaan käsitellä joustavasti. Vaikka nykyisin intensiivisesti hoidetuissa metsissä on vain vähän kuollutta puuta heti hautauskelpoisena, niiden pitkän aikavälin potentiaali on edelleen olemassa.

tällainen hajautettu järjestelmä voidaan toteuttaa vain vähäisin valtion toimenpitein valvontaa lukuun ottamatta, kunhan taloudellinen kannustin tarjotaan esimerkiksi hiilikaupan avulla. Pohjois-Amerikassa suuri osa metsämaasta on yksityisomistuksessa. Hiilensidontamahdollisuudella on myönteinen vaikutus hakkuuteollisuuteen ja moniin maanomistajiin sekä talouteen monilla alueilla. Hiilinielujen kirjanpidon ja seurannan voivat tehdä sertifioidut insinöörit, kun hakkuuyritykset palaavat jokaiselta satokierrokselta. Tätä voidaan täydentää laajemmilla seurantajärjestelmillä , kuten pyörremyrskyn korrelaatiovuon mittauksella, lähteen/altaan inversiolla ilmakehän CO2-mittauksilla, joita avustavat tulevat satelliittien CO2-havainnot . Kanadan ja Euraasian laajat boreaaliset metsät ovat tällä hetkellä vain osittain esteettömiä ja suurelta osin hallitsemattomia, mutta infrastruktuuria, kuten teitä, voidaan rakentaa suhteellisen nopeasti kyseisissä maissa.

Jos suuri osa arvioidusta 10 GtC y-1 hiilensidontapotentiaalista halutaan hyödyntää, lähes kaikki maailman metsät on hoidettava. Silloin tärkein kysymys olisi saavutettavuus syrjäisille metsäseuduille. Ensinnäkin erittäin jyrkkiin vuoristoalueisiin tai soisiin kosteikkoihin on vaikea päästä. Toiseksi syviin trooppisiin metsiin ei ole käytännössä lainkaan teitä. Lisäksi ehdotus tieverkon rakentamisesta sademetsän keskelle herättää suuria ympäristöhuolia, kuten biologisen monimuotoisuuden vähenemistä. Toisaalta taloudelliset kannustimet edistävät edelleen tällaista teiden laajentamista. Tässäkin tapauksessa on ensin varmistettava laittoman metsäkadon lainvalvonta ja laajemmat hallintokysymykset, ennen kuin näiden alueiden maat saavuttavat pisteen, josta ei ole paluuta. Lähitulevaisuudessa hyötykäytäntö on mieluummin puiden hautaaminen kuin polttaminen alueilla, joilla on meneillään metsäkato.

Jos trooppisten sademetsien ytimet halutaan jättää koskemattomiksi, joiden osuus on noin 20% kokonaishiilensidontapotentiaalista (puolet trooppisesta sademetsästä; Taulukko 1), jäljellä olevilla trooppisilla, lauhkeilla ja boreaalisilla alueilla nielu on edelleen 8 GtC y-1. Vaikeudet päästä jyrkkiin maastoihin, joissa metsät ovat tyypillisesti paremmin säilyneitä, vähentävät tätä määrää entisestään. Itse asiassa, kun otetaan huomioon Teiden rakentamisen kustannukset ja ympäristönäkökohdat, on suotavaa hoitaa tehokkaammin pienempää osaa käytettävissä olevista metsistä esimerkiksi valikoivalla hakkuumenetelmällä tai hautaamalla osa hienommasta puujätteestä kuin häiritsemällä suurempaa osaa pienemmällä pinta-alayksikköä kohti hiilensidontanopeudella.

kustannukset

ilmastonmuutosongelman laajuus edellyttää, että kaikkien lieventämisstrategioiden, olivatpa ne sitten vaihtoehtoisia energialähteitä, hiilensidontatekniikkaa tai geoteknistä lähestymistapaa, on oltava kustannustehokkaita, kun niitä käytetään suuressa mittakaavassa. Yhdysvaltain puunkorjuuteollisuuden tiedot osoittavat, että tyypillinen hinta 1 tonnin puutavaran korjuusta on noin 20 dollaria . Koska Puutavara puu on vain osa karkeaa puuainesta, joka voidaan haudata, joka oletan on noin 50% enemmän kuin puutavara puuta yksin (on huomattava määrä pienempiä oksat verrattuna runkoon). Toisaalta, kun otetaan huomioon, että Puutavara puu sisältää jonkin verran vettä ja että kasvien kuiva massa on noin 50% hiiltä, kustannukset voisivat olla 40 dollaria tonnilta sidottua hiiltä. Summa olisi suurempi, jos mukaan lasketaan kaivannon kaivamisen, tien rakentamisen ja kunnossapidon kustannukset. Aion siis laittaa kustannukset $50 1 tC (tonni tai 106 grammaa hiiltä) varastoitu, epävarmuus alue $25–$100/tC.

on valaisevaa verrata tätä voimalan hiilidioksidin talteenottoon ja geologiseen varastointiin (CCS; Taulukko 4), jota on tutkittu paljon . 50 dollaria/TC (14 dollaria/tCO2) kustannukset puun hautaaminen on pienempi kuin 20-270 dollaria/tco2 voimalaitoksen CCS. Voimalaitosten CCS: n laaja valikoima johtuu siitä, että kustannukset kasvavat, kun halvalla saatavilla olevat vanhat kaivokset loppuvat. Puunhautauksessa ei ole käytännön varastointikapasiteettirajoitusta. Teollisuuden CCS: n merkittävä kustannus on hiilidioksidin talteenotto flunssakaasusta, kun taas puun hautaaminen on vapaata ilmakaappausta lähes nollakustannuksin, koska se tapahtuu luonnollisen fotosynteesin prosessin kautta.

on myös mielenkiintoista verrata näitä kustannuksia uraauurtavaan Euroopan unionin päästökauppajärjestelmään (EUETS) hiilikatto-ja-kaupan markkinahintaan. EUETS: n hinta on vaihdellut välillä 1-33 € / tCO2 vuosina 2005-2007. Vertailun vuoksi vapaaehtoisen Chicagon Ilmastopörssin (CCX) hinta on ollut noin 3-4 dollaria/tCO2. Vaikka puun hautauskustannukset ovat jonkin verran nykyistä markkinahintaa korkeammat, on odotettavissa, että tuleva ilmastopolitiikka nostaa hiilen hintaa. Globaalissa mittakaavassa toteutettuna monet tekijät vaihtelevat paikkakunnittain, kuten teknologia ja työvoimakustannukset. Halvinta ovat jo valmiiksi kovassa hoidossa olevat metsät, joissa on teitä ja koneita. Hinta voi nousta, kun näin hyödynnettyjen metsien kokonaispinta-ala kasvaa. Koneiden toiminta kuluttaa jonkin verran fossiilista polttoainetta ja päästää hiilidioksidia. Näitä tekijöitä on arvioitava.

operaation mittakaava

vaikka vain puolet arvioidusta potentiaalista (5 GtC y-1) toteutuisi lähivuosikymmeninä, esimerkiksi vuoteen 2050 mennessä tällaisen maailmanlaajuisen operaation mittakaava olisi valtava, kuten alla olevasta skenaariosta käy ilmi.

Jos jokaisen kaivannon kapasiteetti on 500 tC (esimerkki kuvassa. 6), jolloin 5 GtC y-1: n sekvestraationopeuteen tarvittaisiin 10 miljoonaa juoksuhautaa vuodessa eli yksi juoksuhauta 3 sekunnin välein. Olettaen, että kaivannon kaivamiseen, puun keräämiseen/hakkaamiseen ja hautaamiseen 100 hehtaarin alueelta tarvitaan 100 000 miehistön jäsentä (2 miljoonaa työntekijää) ja konesarjoja. Arvio on kieltämättä yksioikoinen, ja tehtävä voi olla melko työläs, jos se aiotaan toteuttaa tiheissä tai jyrkkärinteisissä luonnonmetsissä.

tällaisen toimenpiteen laajuutta voi olla ensi näkemältä vaikea kuvitella, mutta HIILIDIOKSIDIONGELMAN valtava laajuus tarkoittaa, että myös tehokkaiden lieventämisstrategioiden on oltava vertailukelpoisessa mittakaavassa. Nykyinen 8 GtC y-1 fossiilisten polttoaineiden hiilipäästöjen nopeus vastaa 250 tC sekunnissa. Koska puun hiilipitoisuus on suurin piirtein sama kuin fossiilisissa polttoaineissa, jotta puun hautaaminen vastaisi fossiilisten polttoaineiden päästöjä (kuten se voisi mahdollisesti tehdä), puun hautaamisnopeuden (joko massan tai tilavuuden suhteen) on oltava verrattavissa fossiilisten polttoaineiden polttamisnopeuteen. Jos puuhautausta käytetään osana salkkua, toimintaa voitaisiin vastaavasti pienentää.

tämän operaation uskottavuus voi olla taloudelliselta kannalta helpommin ymmärrettävissä. $50/tC kustannukset puun hautaaminen vastaa $250 miljardia vuodessa 5 GtC y-1 sequestration korko. Tämä on vain 0,5% maailman koko bruttokansantuotteesta (BKT), joka oli 48 biljoonaa dollaria vuonna 2006, verrattuna ennustettuun 5-20% BKT: n potentiaaliseen taloudelliseen vahinkoon ilmastonmuutoksesta . $250 miljardia vuodessa kustannukset 2 miljoonaa työntekijää tarkoittaa $62,500 per työntekijä, olettaen puolet on koneita ja muita kustannuksia. On selvää, että työvoima-ja konekustannukset voivat olla hyvin erilaisia eri maissa. Toiminnan tarjoamat työmahdollisuudet ja muut myönteiset vaikutukset talouteen tulevat olemaan houkuttelevia monilla alueilla, erityisesti kehitysmaissa.