Sequestro del carbonio tramite sepoltura del legno: una valutazione di base
La possibilità di sequestro del carbonio tramite sepoltura del legno deriva dall’osservazione che la foresta naturale è tipicamente disseminata di alberi morti (Fig. 1). Si ipotizza che grandi quantità di carbonio organico siano state sepolte e conservate per oltre centomila anni sotto i grandi fogli di ghiaccio dell’emisfero settentrionale durante i cicli glaciale-interglaciale del Pleistocene . Altri studi hanno dimostrato che la materia organica, in particolare il legno, nelle discariche comunali si decompone molto lentamente . Con questi, è diventato chiaro che la raccolta e la sepoltura del legno potrebbero essere un metodo praticabile per il sequestro del carbonio.
Alberi morti sul pavimento della foresta in una foresta decidua naturale del Nord America, Belwood, Maryland.
Globalmente, circa 60 GtC y-1 sono temporaneamente sequestrati dalla vegetazione terrestre (Produttività primaria netta o NPP; Fig. 2). Questo carbonio viene continuamente restituito all’atmosfera quando la vegetazione muore e si decompone (respirazione eterotrofica, Rh). In uno stato stazionario, i tassi di mortalità di questi componenti di carbonio sono uguali ai rispettivi tassi di decomposizione e si sommano a NPP in modo tale che il flusso netto di carbonio terra-atmosfera sia vicino allo zero (NPP = Rh). Se riusciamo a fermare o rallentare una parte del percorso di decomposizione, abbiamo la speranza di sequestrare CO2 ad una velocità che potrebbe rivaleggiare con l’attuale emissione di CO2 fossile di 8 GtC y-1. Poiché il materiale legnoso è più resistente alla decomposizione grazie alla sua struttura in fibra di lignina-cellulosa che riduce al minimo anche il blocco dei nutrienti (sotto), mi concentrerò su questo pool di carbonio.
Grandi piscine e i flussi del ciclo globale del carbonio, con il colore rosso che indica antropiche flussi per il periodo 2000-2006 e cumulativo piscine per 1800-2006 base , con aggiornamenti dalla . Circa 1/3 (20 GtC y-1) della produttività terrestre netta è la produzione di legno, una frazione sostanziale della quale è l’obiettivo di un dissipatore di carbonio sostenibile attraverso la sepoltura del legno.
Per prima cosa occorre rispondere a due domande importanti riguardanti il potenziale di questo metodo: qual è il tasso di produzione del legno morto e quanto c’è nelle foreste del mondo? Sfortunatamente, c’è una generale mancanza di conoscenza del legno morto sul pavimento della foresta, e questo pool di carbonio è spesso trascurato nella contabilità del bilancio del carbonio. Poiché il tasso di mortalità è fondamentalmente limitato dal tasso di crescita, il tasso di produzione di legno morto non può superare il NPP totale mondiale di 60 GtC y-1. Quindi la domanda chiave è come NPP è partizionato nei tre pool principali di carbonio: foglia, legno e radice. Le foglie crescono e cadono in una foresta decidua ogni anno, ma possono durare alcuni anni in una foresta sempreverde. Materiale legnoso fine come ramoscelli e piccoli rami possono rompersi e cadere spesso, ma tronchi d’albero e rami principali hanno una durata di decenni a secoli e più a lungo. Pertanto, anche se la biomassa legnosa è molto più grande della biomassa fogliare, la sua lunga durata suggerisce un tasso di produzione molto più piccolo di altrimenti. La biomassa della radice può essere grande ed il tasso di mortalità è inoltre sostanziale poichè le radici crescono costantemente per cercare la sostanza nutritiva e l’acqua. Una prima ipotesi “ingenua” potrebbe essere che la NPP sia suddivisa equamente in questi tre pool, portando a un tasso di crescita del legno y-1 di 20 GtC, quindi 20 GtC y-1 tasso di mortalità del legno allo stato stazionario. Poiché i detriti legnosi fini si decompongono più rapidamente e più difficili da gestire, i materiali più grossolani come tronchi e rami principali sono più adatti alla sepoltura. Supponendo che metà del materiale legnoso sia grossolano, allora circa 10 GtC y-1 dead wood può essere disponibile per la sepoltura, portando così a un 10 GtC y-1 carbon sink. Supponendo un tempo medio di permanenza di 10 anni per gli alberi morti sul pavimento della foresta, circa 100 GtC (10 GtC y-1 volte 10 anni) sotto forma di detriti legnosi grossolani sarebbero già sul pavimento della foresta. Questi materiali di legno morto sono sotto varie fasi di decadimento, ma anche se la metà di che può essere raccolto e sepolto, fornisce un sostanziale lavandino di carbonio prontamente disponibile.
La proposta è di (1) raccogliere alberi morti sul fondo della foresta e (2) registrare selettivamente alberi vivi. Quindi i tronchi degli alberi sono sepolti nelle trincee scavate sul pavimento della foresta (sepoltura)o nelle discariche idonee, o nei tronchi ammucchiati fuori terra al riparo dalla pioggia (Fig. 3). Il materiale legnoso sepolto avrà un tempo di permanenza significativamente più lungo e trasferisce efficacemente il carbonio da un pool di decomposizione relativamente veloce (circa 10 anni) a un pool di carbonio molto più lento (100-1000 anni o più). Nel caso di (1), riduce parte della respirazione eterotrofica ed è quindi un dissipatore di carbonio efficace immediato. Nel caso di (2), la successiva ricrescita nelle “lacune” lasciate dal taglio degli alberi è un dissipatore di carbonio, che dipenderebbe dal tasso di ricrescita. In pratica, (1) e (2) probabilmente non differiscono molto, poiché gli alberi caduti lasciano spazi vuoti per far crescere gli alberi più piccoli in un modo molto simile al caso (2).
Diagramma schematico della sepoltura e dello stoccaggio del legno forestale.
Quantificare il sequestro del carbonio potenziale
1 Sostenibile dissipatore di rimozione dell’albero (limitata dal tasso di crescita)
Per quantificare le dimensioni di questo potenziale di carbonio, il global dynamic vegetazione e carbonio terrestre modello VEGAS è stato utilizzato. Mentre il modello simula l’intero ciclo del carbonio terrestre, qui vengono discussi solo i pool di carbonio e i flussi rilevanti per lo scopo. La simulazione non ha incluso terreni agricoli, quindi le stime saranno tassi potenziali. Il modello è stato guidato dalla moderna climatologia osservata con cicli stagionali di precipitazioni, temperatura, sole, velocità del vento e pressione di vapore. La simulazione è stata eseguita fino alla convergenza in uno stato stazionario in cui la crescita degli alberi è bilanciata dalla mortalità.
La NPP globale modellata è di 57 GtC y-1, di cui 19 GtC y-1 va in foglia morta, 17 GtC y-1 in legno morto e 21 GtC y-1 in strutture di radici morte. Poiché il legno pregiato (ramoscelli e piccoli rami) si decompone rapidamente, è più difficile da gestire (più costoso per pulire le foglie, ecc.), e può occupare più spazio di sepoltura, solo legno grezzo sarà considerato come adatto per la sepoltura. La letteratura forestale generalmente fa una distinzione tra detriti legnosi fini e grossolani, in genere utilizzando un diametro del gambo di 10 cm per separare le due classi. Sfortunatamente, il contributo relativo alla morte totale del legno da legno fine e grossolano è difficile da quantificare, in parte a causa della diversa durata (gli steli più piccoli hanno generalmente una vita più breve dell’intero albero). A volte non è chiaro come siano definiti questi pool e flussi e cosa rappresentino i numeri riportati nella letteratura forestale. Ho quindi un po ‘ arbitrariamente designare il rapporto fine: grossolana del tasso di mortalità per essere 7:10 in modo che il tasso di mortalità legno grezzo è 10 GtC y-1.
La distribuzione spaziale del tasso di mortalità del legno grezzo è mostrata in Fig. 4. Il tasso più alto si trova nella foresta pluviale tropicale come l’Amazzonia e i bacini del Congo, seguiti dalle foreste temperate e boreali. Il fatto che la distribuzione spaziale del tasso di mortalità del legno sia simile a quella della produzione (NPP) non sorprende perché il tasso di mortalità segue in gran parte il tasso di crescita. Qualsiasi deviazione regionale dal rapporto di partizionamento medio globale tra i tre pool (foglia:legno:radice = 19:17:21) è il risultato del tipo funzionale delle piante (PFT) e della strategia di allocazione del carbonio dipendente dal clima. Tali deviazioni non superano il 10-20% in questo modello.
Tasso di produzione mondiale del legno grezzo stimato dal modello VEGAS in kgC m-2 y-1.
Il potenziale di sequestro del carbonio del legno grezzo per varie regioni geografiche è riportato nella tabella 1. La foresta tropicale ha un potenziale di sequestro del carbonio 4.2 GtC y-1, la foresta temperata ha 3.7 GtC y-1, mentre la regione boreale ha 2.1 GtC y-1. Poiché il modello considera solo la vegetazione potenziale (nessuna agricoltura), le regioni temperate possono avere un potenziale sostanzialmente inferiore.
A scala regionale (Tabella 2), il Sud America ha un potenziale di sequestro del carbonio di 2,3 GtC y-1, con un importante contributo dalla foresta pluviale amazzonica. L’Africa segue con 1.9 GtC y-1. La Russia ha un potenziale di 1,2 GtC y-1 a causa della sua vasta distesa di foresta boreale. Il conterminous US ha un potenziale di 0.8 GtC y-1 con le sue estese foreste di latifoglie e miste lungo la costa orientale e il sud e l’ovest montuoso. Il Canada ha un potenziale y-1 di 0,7 GtC dalle sue foreste miste e boreali. Del potenziale y-1 di 0.9 GtC per la Cina, probabilmente solo una frazione può essere realizzata perché gran parte delle foreste del paese è stata a lungo convertita in terre coltivate. Tuttavia, un programma di riforestazione di successo potrebbe aumentare le dimensioni di questa frazione.
Il tasso di mortalità del legno grezzo stimato dal modello è il risultato del tipo funzionale delle piante e della strategia di allocazione del carbonio dipendente dal clima che non è ben vincolata nell’attuale generazione di modelli di vegetazione globale . Le osservazioni su questo pool di carbonio e sul suo tasso di turnover sono state generalmente carenti. Tuttavia, alcune ricerche hanno sottolineato l’importanza di questo pool di carbonio. Utilizzando i tassi di mortalità media degli alberi osservati e stimati e estrapolando dati puntuali utilizzando la distribuzione globale della biomassa, Harmon et al. stima che il tasso di produzione di detriti legnosi grossolani sia di 2-11 GtC y-1, con l’intervallo di incertezza proveniente dalle stime della durata dell’albero. Sulla base di , Matthews stimato 6 GtC y-1 come il tasso di produzione di detriti legnosi grossolani. Un confronto è elencato nella Tabella 3. Così VEGAS risultato modello è all’interno della gamma di ma sul lato alto. Uno dei motivi potrebbe essere che la simulazione di equilibrio di VEGAS implica che le foreste modellate hanno raggiunto uno stato stazionario, cioè sono foreste mature, mentre i dati utilizzati includono foreste di diverse età. Poiché le foreste più giovani tendono ad avere una mortalità inferiore rispetto a quelle a crescita avanzata, queste foreste giovani avranno un potenziale più elevato in futuro man mano che il tasso di mortalità aumenta verso la maturità. Date le molte incognite in entrambi i metodi, assegnerò un fattore di incertezza 2 alla stima del modello 10 GtC y-1, cioè un intervallo di 5-15 GtC y-1.
Nel stimare il potenziale y-1 di 10 GtC, ho assunto la vegetazione naturale, che di per sé sarebbe una sovrastima perché parte dell’area forestale potenziale è stata convertita in terra coltivata. Poiché l’attuale superficie forestale mondiale è 3 volte quella delle terre coltivate e una parte significativa delle terre coltivate corrisponde al potenziale pascolo e persino al deserto piuttosto che alla potenziale foresta, il grado di sopravvalutazione è modesto. D’altra parte, il potenziale effettivo potrebbe essere più elevato a causa di altri fattori come il taglio selettivo (sotto), l’impianto di specie arboree a crescita rapida e l’interramento di legno di dimensioni più piccole. Inoltre, la riforestazione, la deforestazione e il cambiamento climatico in futuro complicheranno qualsiasi tentativo di una stima precisa compreso l’uso del suolo. Quindi, la scelta di utilizzare la vegetazione potenziale è stata fatta qui.
2 Potenziale una tantum da detriti legnosi grossolani esistenti
Come eredità della morte passata degli alberi, una quantità significativa di legno morto si è accumulata nelle foreste del mondo in vari stadi di decadimento (Fig. 5). Ho usato il modello VEGAS per simulare questa piscina di legno morto e stimato globale grossolani detriti legnosi di essere 130 GtC , un po ‘ più grande rispetto alle stime di 75 GtC di, ma all’interno della gamma di 60-232 GtC stimato da . Questi numeri possono sembrare grandi poiché è stata prestata relativamente poca attenzione a questo pool di carbonio, ma non sono sorprendentemente grandi alla luce delle 390 GtC immagazzinate nella biomassa della vegetazione forestale mondiale (principalmente legno; ). Poiché il legno nelle fasi successive del decadimento non è adatto per la sepoltura (anche meno probabile che sia incluso negli studi sull’inventario forestale), anche se metà di questo pool è adatto per la sepoltura, sono ancora disponibili 65 GtC per il sequestro. Il modello spaziale (Fig. 5) mostra una distribuzione leggermente diversa dal tasso di produzione con valori più elevati nella regione temperata e boreale principalmente a causa del tasso di decomposizione più lento a temperature più basse.
Distribuzione mondiale dei detriti legnosi grossolani, in kgC m-2.
L’implicazione di questo grande pool di carbonio esistente è che nella fase iniziale della sepoltura del legno, sarà disponibile più del tasso sostenibile di 10 GtC y-1 stimato sopra.
3 Migliorare il tasso sostenibile attraverso il taglio selettivo di alberi vivi
Il tasso di produzione di legno morto y-1 di 10 GtC potrebbe anche essere migliorato dalla gestione attiva delle foreste. Invece di aspettare che gli alberi muoiano, si possono anche raccogliere alberi relativamente maturi tramite tecniche come il taglio selettivo. A prima vista, questa sembra essere una fonte di carbonio poiché gli alberi vivi assorbono CO2. Tuttavia, se gli alberi vengono selezionati correttamente, può portare a un affondamento generale perché la foresta più giovane tende ad essere più produttiva, e da qualche parte nella fase di sviluppo, la produttività supera significativamente la respirazione e la perdita di decomposizione . Poiché gli alberi meno produttivi che non fanno bene competono per la luce e altre risorse, la loro rimozione lascerà gli alberi più giovani a crescere più vigorosamente nelle lacune, formando un lavandino di carbonio netto. In una foresta ancora invecchiata, l’auto-diradamento è un passo importante della successione secondaria in cui una parte importante di giovani alberi muore per lasciare il posto ad altri alberi. In questo caso gli alberi molto più giovani possono essere tagliati o raccolti selettivamente dopo la morte.
Strategia di attuazione
L’attuazione di uno schema di sepoltura del legno comporterà tre fasi principali:
- (1)
Che consente l’accesso alla foresta se non è già in atto;
- (2)
Selezione del sito, scavo di trincee per la sepoltura o costruzione di un rifugio per lo stoccaggio fuori terra;
- (3)
Taglio selettivo degli alberi o raccolta di legno morto seguito da rifilatura, accorciamento e sepoltura o stoccaggio, ripetuti ad un intervallo di ritorno appropriato.
Immagino una rete di strade e percorsi che consentiranno l’accesso alla macchina e trincee che sono distribuite in una spaziatura più uniforme. Ad esempio, un’area di 1 km × 1 km (100 ettari) accumulerebbe circa 100 tonnellate di carbonio all’anno per un tipico tasso di produzione di legno grezzo di 0,1 kgC m-2 y-1 (Fig. 4). Ad un intervallo di ritorno di 5 anni, ogni trincea seppellirebbe 500 tonnellate di carbonio (circa 1000 tonnellate di massa di legno secco). Supponendo una sostanza secca di 0,5 tonnellate per metro cubo e trascurando un po ‘ di spazio tra i tronchi, il volume richiesto sarebbe di 2000 m3. Se la pila è sepolta sotto 5 metri di terreno, la trincea può avere le dimensioni di 10 m × 10 m × 25 m (Fig. 6). La superficie sarebbe di 100 m2, solo 0.01% della superficie di raccolta del legno, quindi il disturbo sarebbe piccolo. Il suolo riempirà lo spazio tra i tronchi e sopra e sarà permesso di stabilirsi. La vegetazione può essere lasciata ricrescere naturalmente sui siti di sepoltura. Siti selettivi possono essere monitorati per il decadimento del legno sepolto. Le figure 3 e 6 illustrano queste procedure.
figure6Un esempio di trincea che potrebbe seppellire 500 tC, la quantità di carbonio di legno grezzo da una tipica area forestale di midlatitude di 1 km × 1 km in 5 anni.
La dimensione effettiva della trincea e la distribuzione devono bilanciare diversi fattori come il costo di scavo della trincea, il trasporto di legno morto, la riduzione al minimo del disturbo nella foresta e la selezione della posizione che impedisce più efficacemente la decomposizione. La sepoltura in loco è preferita ove possibile per ridurre al minimo i costi di trasporto. Il trasporto può essere necessario dove il terreno è troppo poco profondo per scavare trincee di profondità sufficiente. Poiché la condizione del suolo può variare notevolmente anche all’interno di una piccola area come la variazione del contenuto di umidità del suolo associata alla topografia, occorre prestare attenzione nella selezione del sito.
A seconda dei tassi di accumulo e decadimento del legno morto, questo processo può essere ripetuto ogni pochi (1-10) anni, ma i siti di sepoltura saranno diversi ogni volta. Il criterio principale per la scelta dell’intervallo di ritorno sarà un equilibrio tra il costo di ogni operazione e la necessità di non lasciare marcire gli alberi morti. Se il taglio selettivo è la modalità operativa principale in modo che ci sia poca morte naturale degli alberi (gli alberi vengono tagliati prima di morire), il fattore dominante sarà la densità degli alberi adatti da rimuovere. Nel caso della piantagione, può essere una buona strategia per tagliare piccole sezioni (taglio di gruppo) per il suo basso costo, consentendo agli alberi di ricrescere come successione secondaria.
Rispetto allo stoccaggio di ripari fuori terra, la sepoltura in trincea è una scelta migliore per gli alberi caduti in quanto sono in genere già in fase di decomposizione, quindi sono meno utili come legname. D’altra parte, lo stoccaggio del riparo conserva il legno del legname per uso facile dovrebbe aumenti futuri della domanda.
La tecnologia necessaria per raccogliere o tagliare selettivamente gli alberi è a bassa tecnologia ed è in circolazione da migliaia di anni. La maggior parte dei moderni logging su larga scala viene eseguita da macchine in molti luoghi come Europa e Nord America. Il sistema stradale per l’accesso è già in vigore in molte di queste regioni, come il sistema statunitense “Forest Highway”. La metà delle foreste del mondo si trova già nel raggio di 10 km e tre quarti si trovano nel raggio di 40 km dalle principali infrastrutture di trasporto . Poiché non vi è alcun grande ostacolo tecnologico, un tale sistema può essere attuato quasi immediatamente in una frazione sostanziale di queste regioni. Ad esempio, una pratica comune nella silvicoltura nordamericana è quella di assumere società private di registrazione con una varietà di scale operative per tagliare alberi su terreni privati o pubblici, consentendo la flessibilità di gestire foreste di diverse dimensioni e condizioni. Sebbene attualmente le foreste gestite intensamente abbiano poco legno morto immediatamente disponibile per la sepoltura, il loro potenziale a lungo termine è ancora valido.
Un tale sistema distribuito può essere gestito con poco intervento governativo tranne che per il monitoraggio, a patto che l’incentivo economico sia fornito attraverso schemi come il commercio del carbonio. In Nord America, gran parte della terra boschiva è di proprietà privata. Il potenziale di sequestro del carbonio avrà un impatto positivo sull’industria del disboscamento e su molti proprietari terrieri e sull’economia di molte regioni. La contabilità e il monitoraggio dei pozzi di carbonio può essere fatto da ingegneri certificati quando le aziende di registrazione tornano per ogni turno di raccolto. Ciò può essere integrato da sistemi di monitoraggio su larga scala come la misurazione del flusso di correlazione eddy , l’inversione sorgente/sink utilizzando misurazioni atmosferiche di CO2 assistite da future osservazioni satellitari di CO2 . La vasta distesa di foreste boreali in Canada e in Eurasia sono solo in parte accessibili e in gran parte non gestiti al momento, ma infrastrutture come le strade possono essere costruite in tempi relativamente brevi nei paesi interessati.
Se una parte importante del potenziale di sequestro del carbonio y-1 stimato in 10 GtC deve essere utilizzata, quasi tutte le foreste del mondo dovranno essere gestite. Quindi una domanda principale sarebbe l’accessibilità alle regioni forestali remote. In primo luogo, le regioni montuose estremamente ripide o le zone umide paludose saranno di difficile accesso. In secondo luogo, non ci sono praticamente strade per le profonde foreste tropicali. Inoltre, la proposta di costruire una rete di strade nel cuore di una foresta pluviale solleverà gravi preoccupazioni ambientali, come la perdita di biodiversità. D’altra parte, gli incentivi economici continueranno a stimolare tale espansione stradale. Anche in questo caso, la questione dell’applicazione della legge per la deforestazione illegale e questioni di governance più ampie devono essere garantite prima che i paesi di queste regioni raggiungano un punto di non ritorno. Nel prossimo futuro, una pratica benefica è seppellire piuttosto che bruciare gli alberi nelle regioni con la deforestazione in corso.
Se i nuclei delle foreste pluviali tropicali devono essere lasciati intatti, il che rappresenta circa il 20% del potenziale totale di sequestro del carbonio (metà della foresta pluviale tropicale; Tabella 1), il sequestro nelle restanti regioni tropicali, temperate e boreali fornisce ancora un lavandino di 8 GtC y-1. La difficoltà di accesso a terreni ripidi in cui le foreste sono in genere meglio conservate ridurrà ulteriormente questo numero. Infatti, dando il costo della costruzione di strade e preoccupazioni ambientali, è auspicabile gestire in modo più efficiente una frazione più piccola delle foreste disponibili attraverso metodi come il taglio selettivo o seppellire parte dei detriti legnosi più fini, piuttosto che disturbare una frazione più grande a un tasso di sequestro del carbonio più basso per unità di superficie.
Costo
La portata del problema del cambiamento climatico impone che qualsiasi strategia di mitigazione, che sia fonte di energia alternativa, tecnica di sequestro del carbonio o approccio geoingegnerizzato, deve essere economicamente efficace se gestita su larga scala. I dati dell’industria del legname statunitense indicano che un costo tipico per la raccolta di 1 tonnellata di legname è di circa $20 . Dal momento che il legno di legname è solo una parte del materiale legnoso grossolano che può essere sepolto, che presumo sia circa il 50% in più del legno di legname da solo (ci sono notevoli quantità di rami più piccoli rispetto al tronco). Nell’altra direzione, dato che il legno di legname contiene un po ‘ d’acqua e che la massa secca della pianta è di circa il 50% di carbonio, il costo potrebbe essere di carbon 40 per tonnellata di carbonio sequestrato. Questo sarebbe più alto se il costo di scavo trincea, costruzione di strade e manutenzione è incluso. Metterò così il costo a $50 per 1 tC (tonnellata o 106 grammo di carbonio) sequestrato, con un intervallo di incertezza di $25–$100/tC.
È illuminante confrontarlo con la cattura di CO2 e lo stoccaggio geologico delle centrali elettriche (CCS; Tabella 4), una strategia che è stata oggetto di intensi studi . Il costo di wood 50/tC ($14/tCO2) per la sepoltura del legno è inferiore a $20-270/tCO2 per la centrale elettrica CCS. L’ampia gamma di CCS per centrali elettriche è dovuta al costo crescente in quanto le vecchie miniere disponibili a basso costo si esauriscono. Nel caso della sepoltura del legno, non vi è alcuna limitazione pratica della capacità di stoccaggio. Un costo importante di CCS industriale è la cattura di CO2 dal gas di influenza, mentre la sepoltura di legno è cattura libera dell’aria con costo quasi zero perché è fatta dal processo naturale di fotosintesi.
È anche interessante confrontare questo costo con il pionieristico sistema di scambio di emissioni dell’Unione Europea (EUETS) carbon cap-and-trade market price. Il prezzo dell’EUETS ha oscillato tra 1-33 € / tCO2 nel periodo 2005-2007. In confronto, il prezzo volontario del Chicago Climate Exchange (CCX) è stato di circa $3-4/tCO2. Sebbene il costo della sepoltura del legno sia leggermente superiore all’attuale prezzo di mercato, si prevede che la futura politica di mitigazione del clima si tradurrà in prezzi più elevati per il carbonio. Quando implementati su scala globale, molti fattori variano da luogo a luogo, come la tecnologia e il costo del lavoro. I più economici saranno le foreste che sono già sotto una gestione intensa in cui strade e macchinari sono a posto. Il prezzo può aumentare con l’aumentare della superficie totale delle foreste utilizzate in questo modo. Il funzionamento dei macchinari consumerà alcuni combustibili fossili ed emetterà CO2. Questi fattori devono essere valutati.
Scala di funzionamento
Anche se solo la metà del potenziale stimato (5 GtC y-1) viene eseguita nei prossimi decenni, ad esempio, entro il 2050, la scala di tale operazione a livello mondiale sarebbe enorme, come illustrato nello scenario seguente.
Se ogni trincea ha una capacità di 500 tC (esempio in Fig. 6), quindi il numero di trincee necessarie per un tasso di sequestro di 5 GtC y-1 sarebbe di 10 milioni all’anno, cioè una trincea ogni 3 secondi. Supponendo che ci voglia un equipaggio di 10 persone (con macchinari) una settimana per scavare una trincea, raccogliere/tagliare e seppellire il legno su un’area di 100 ettari, sarebbero necessari 200.000 equipaggi (2 milioni di lavoratori) e set di macchinari. Questa stima è certamente semplicistica e il compito potrebbe essere piuttosto laborioso se deve essere svolto in foreste naturali dense o ripide.
La portata di tale operazione può essere difficile da immaginare a prima vista, ma l’enorme portata del problema della CO2 significa che qualsiasi strategia di mitigazione efficace deve anche essere su scala comparabile. L’attuale tasso di 8 GtC y-1 tasso di emissione di carbonio combustibile fossile corrisponde a 250 tC al secondo. Poiché il contenuto di carbonio del legno è all’incirca lo stesso del combustibile fossile, se la sepoltura del legno è per contrastare l’emissione di combustibile fossile (come potrebbe potenzialmente fare), la velocità (in termini di massa o volume) alla quale seppelliamo il legno deve essere paragonabile alla velocità che bruciamo combustibile fossile. Se la sepoltura del legno viene utilizzata come parte di un portafoglio, l’operazione potrebbe essere ridimensionata di conseguenza.
La plausibilità di questa operazione può essere più facilmente compresa da un punto di vista economico. Un costo di tC 50 / tC per la sepoltura del legno corrisponde a billion 250 miliardi all’anno a un tasso di sequestro y-1 di 5 GtC. Questo è solo lo 0,5% del prodotto interno lordo totale mondiale (PIL) di trillion 48 trilioni nel 2006, rispetto al previsto 5-20% del PIL potenziale danno economico dal cambiamento climatico . Il costo di billion 250 miliardi all’anno per 2 milioni di lavoratori significa $62.500 per lavoratore, supponendo che la metà sia per macchinari e altri costi. Ovviamente, i costi della manodopera e della macchina possono essere molto diversi nei diversi paesi. Le opportunità di lavoro offerte dall’operazione e altri effetti positivi sull’economia saranno interessanti in molte regioni, in particolare nei paesi in via di sviluppo.
