sekwestracja węgla poprzez pochówek drewna: podstawowa ocena
możliwość sekwestracji węgla poprzez pochówek drewna wynika z obserwacji, że naturalny las jest zwykle zaśmiecony martwymi drzewami (Fig. 1). Istnieje hipoteza, że duże ilości węgla organicznego zostały zakopane i zachowane przez ponad sto tysięcy lat pod wielkimi lodowcami półkuli północnej podczas plejstoceńskich cykli glacjalno-interglacjalnych . Inne badania wykazały, że materia organiczna, zwłaszcza drewno, na składowiskach komunalnych rozkłada się niezwykle powoli . Dzięki nim stało się jasne, że pozyskiwanie drewna i zakopywanie drewna może być realną metodą sekwestracji węgla.
Martwe drzewa na podłodze leśnej w naturalnym północnoamerykańskim lesie liściastym, Belwood, Maryland.
na całym świecie około 60 GtC y-1 jest tymczasowo sekwestrowanych przez roślinność lądową (wydajność pierwotna netto lub elektrownia jądrowa; rys. 2). Węgiel ten jest stale zwracany do atmosfery, gdy roślinność umiera i rozkłada się (oddychanie heterotroficzne, Rh). W stanie ustalonym śmiertelność tych składników węgla jest równa ich odpowiednim stopniom rozkładu i sumuje się do NPP, tak że strumień netto węgla w atmosferze lądowej jest bliski zeru (NPP = Rh). Jeśli uda nam się zatrzymać lub spowolnić część ścieżki rozkładu, mamy nadzieję na sekwestrowanie CO2 w tempie, które może konkurować z obecną emisją CO2 z paliw kopalnych wynoszącą 8 GtC y-1. Ponieważ materiał drzewny jest najbardziej odporny na rozkład ze względu na strukturę włókien ligniny i celulozy, która również minimalizuje blokadę składników odżywczych (poniżej), skupię się na tej puli węgla.
główne pule i strumienie globalnego cyklu węglowego, z czerwonym kolorem wskazującym strumienie antropogeniczne dla 2000-2006 i zbiorcze pule dla 1800-2006 na podstawie , z aktualizacjami od . Około 1/3 (20 GtC y-1) produktywności netto stanowi produkcja drewna, z czego znaczna część stanowi cel zrównoważonego pochłaniania dwutlenku węgla poprzez zakopywanie drewna.
należy najpierw odpowiedzieć na dwa główne pytania dotyczące potencjału tej metody: jaki jest wskaźnik produkcji martwego drewna i ile jest w lasach na świecie? Niestety, istnieje ogólny brak wiedzy o martwym drewnie na podłodze lasu, a ta pula dwutlenku węgla jest często zaniedbywana w księgowaniu budżetu dotyczącego emisji dwutlenku węgla. Ponieważ śmiertelność jest zasadniczo ograniczona przez tempo wzrostu, tempo produkcji martwego drewna nie może przekroczyć całkowitej światowej elektrowni jądrowej wynoszącej 60 GtC y-1. Następnie kluczowe pytanie brzmi, w jaki sposób elektrownia jądrowa jest podzielona na trzy główne baseny węglowe: liść, drewno i korzeń. Liście rosną i opadają w lesie liściastym każdego roku, ale mogą trwać kilka lat w wiecznie zielonym lesie. Drobny materiał drzewny, taki jak gałązki i małe gałęzie, może często pękać i spadać, ale pnie drzew i główne gałęzie mają żywotność od dziesięcioleci do stuleci i dłużej. Tak więc, nawet jeśli biomasa drzewna jest znacznie większa niż biomasa liściasta, jej długa żywotność sugeruje, że tempo produkcji jest znacznie mniejsze niż w innych przypadkach. Biomasa korzeniowa może być duża, a śmiertelność jest również znaczna, ponieważ korzenie stale rosną w poszukiwaniu składników odżywczych i wody. „Naiwnym” pierwszym przypuszczeniem może być to, że elektrownia jądrowa jest dzielona równo na te trzy baseny, co prowadzi do 20 GTC y-1 stopy wzrostu drewna, a zatem 20 GTC y-1 stopy śmierci drewna w stanie stacjonarnym. Ponieważ drobne szczątki drzewne rozkładają się szybciej i trudniej w obsłudze, grubsze materiały, takie jak pnie i główne gałęzie, są bardziej odpowiednie do pochówku. Zakładając, że połowa materiału drzewnego jest gruba, około 10 GTC y-1 martwe drewno może być dostępne do pochówku, co prowadzi do zlewu węgla 10 GTC y-1. Zakładając średni czas przebywania martwych drzew na podłodze lasu wynoszący 10 lat, około 100 GtC (10 GTC y-1 razy 10 lat) w postaci gruboziarnistych szczątków drzewnych byłoby już na podłodze lasu. Te martwe materiały drzewne są w różnych stadiach rozkładu, ale nawet jeśli połowa z nich może być zebrana i zakopana, zapewnia znaczny łatwo dostępny pochłaniacz węgla.
propozycja dotyczy (1) zbierania martwych drzew na podłożu leśnym oraz (2) selektywnego logowania żywych drzew. Następnie pnie drzew są zakopywane w okopach wykopanych na dnie lasu (pochówek) lub odpowiednich składowiskach, lub kłody ułożone nad ziemią osłonięte przed deszczem (rys. 3). Zakopany materiał drzewny będzie miał znacznie dłuższy czas przebywania i skutecznie przenosi węgiel ze stosunkowo szybko rozkładającej się Puli (około 10 lat) do znacznie wolniejszej puli węgla (100-1000 lat lub dłużej). W przypadku (1) zmniejsza część oddychania heterotroficznego, a zatem jest natychmiastowym efektywnym pochłaniaczem węgla. W przypadku (2) kolejnym odrostem w „szczelinach” pozostawionych przez wycinkę drzew jest pochłaniacz węgla, który zależałby od tempa odrastania. W praktyce (1) i (2) prawdopodobnie nie różnią się zbytnio, ponieważ zwalone drzewa pozostawiają luki dla mniejszych drzew, aby rosły w sposób bardzo podobny do przypadku (2).
schemat pochówku i przechowywania drewna leśnego.
kwantyfikacja potencjału sekwestracji węgla
1 zrównoważone usuwanie drzew (ograniczone tempem wzrostu)
aby obliczyć wielkość tego potencjalnego pochłaniacza węgla, wykorzystano globalny dynamiczny model wegetacji i ziemskiego węgla VEGAS. Podczas gdy model symuluje pełny ziemski cykl węglowy, omawiane są tu tylko pule i strumienie węgla istotne dla celu. Symulacja nie obejmowała gruntów rolnych, zatem szacunki będą potencjalnymi stawkami. Model był napędzany przez Nowoczesną obserwowaną klimatologię z sezonowymi cyklami opadów, temperatury, nasłonecznienia, prędkości wiatru i ciśnienia pary. Symulację prowadzono do momentu osiągnięcia zbieżności w stanie stacjonarnym, w którym wzrost drzew jest równoważony przez śmiertelność.
modelowana globalna elektrownia jądrowa to 57 GtC y-1, z czego 19 GTC y-1 przechodzi w martwy liść, 17 GTC y-1 w martwe drewno, a 21 GTC y-1 w martwe struktury korzeniowe. Ponieważ drobne Drewno (gałązki i małe gałęzie) szybko się rozkłada, jest trudniejsze w obsłudze (bardziej kosztowne jest czyszczenie liści itp.), i może zajmować więcej miejsca pochówku, tylko grube drewno będzie uważane za odpowiednie do pochówku. Literatura leśna na ogół rozróżnia drobne i gruboziarniste szczątki drzewne, zazwyczaj stosując średnicę łodygi 10 cm, aby oddzielić te dwie klasy. Niestety, względny udział w całkowitej śmierci drewna z drobnego i grubego drewna jest trudny do oszacowania, częściowo ze względu na inną żywotność (mniejsze łodygi mają zwykle krótszą żywotność niż całe drzewo). Czasami nie jest jasne, jak te pule i strumienie są definiowane i co przedstawiają podane Liczby w literaturze leśnej. W ten sposób nieco arbitralnie wyznaczam współczynnik zgonów grzywny: zgrubny na 7:10, tak aby zgon grubego drewna wynosił 10 GtC y-1.
rozkład przestrzenny śmiertelności drewna gruboziarnistego przedstawiono na Fig. 4. Najwyższy wskaźnik występuje w tropikalnych lasach deszczowych, takich jak Amazonka i dorzecza Konga, a następnie w lasach umiarkowanych i borealnych. Fakt, że rozkład przestrzenny śmiertelności drewna jest podobny do rozkładu produkcji (NPP), nie jest zaskakujący, ponieważ śmiertelność w dużej mierze wynika z tempa wzrostu. Każde regionalne odchylenie od globalnego średniego współczynnika podziału między trzy baseny (leaf:wood:root = 19:17: 21) jest wynikiem funkcjonalnego typu roślin (PFT) i strategii alokacji dwutlenku węgla zależnej od klimatu. Takie odchylenia nie są większe niż 10-20% w tym modelu.
światowa produkcja grubego drewna szacowana według modelu VEGAS w kgC m-2 y-1.
potencjał sekwestracji węgla grubego drewna dla różnych regionów geograficznych podano w tabeli 1. Las tropikalny mA 4,2 GTC y-1 potencjał sekwestracji węgla, Las umiarkowany ma 3,7 GTC y-1, podczas gdy Region borealny ma 2,1 GTC y-1. Ponieważ model uwzględnia tylko potencjalną roślinność (brak rolnictwa), regiony umiarkowane mogą mieć znacznie mniejszy potencjał.
w skali regionalnej (Tabela 2), Ameryka Południowa ma potencjał sekwestracji węgla na poziomie 2,3 GtC y-1, z dużym udziałem lasów deszczowych Amazonii. Afryka podąża z 1.9 GtC y-1. Potencjał Rosji wynosi 1,2 GtC y-1 ze względu na rozległe lasy borealne. Conterminous US ma potencjał 0.8 GtC y-1 z rozległymi lasami liściastymi i mieszanymi wzdłuż wschodniego wybrzeża i Południa oraz górzystym Zachodem. Kanada ma potencjał 0,7 GtC y-1 ze swoich lasów mieszanych i borealnych. Z potencjału 0,9 GtC y-1 dla Chin, prawdopodobnie tylko ułamek może zostać zrealizowany, ponieważ znaczna część lasów kraju od dawna została przekształcona w grunty uprawne. Jednak pomyślny program ponownego zalesiania może zwiększyć rozmiar tej frakcji.
śmiertelność gruboziarnistego drewna szacowana przez model jest wynikiem funkcjonalnego typu rośliny i strategii alokacji dwutlenku węgla zależnej od klimatu, która nie jest dobrze ograniczona w obecnej generacji globalnych modeli roślinności . Uwagi na temat tej puli dwutlenku węgla i jej tempa obrotu są na ogół niewystarczające. Niemniej jednak niektóre badania podkreślają znaczenie tej puli dwutlenku węgla. Wykorzystanie obserwowanych i szacowanych średnich wskaźników śmiertelności drzew i ekstrapolacji danych punktowych przy użyciu globalnej dystrybucji biomasy, Harmon et al. szacuje się, że tempo produkcji gruboziarnistych szczątków drzewnych wynosi 2-11 GtC y-1, przy czym zakres niepewności pochodzi z szacunków dotyczących długości życia drzewa. Na podstawie , Matthews oszacował 6 GTC y-1 jako szybkość produkcji gruboziarnistych szczątków drzewnych. Porównanie przedstawiono w tabeli 3. Tak więc wynik modelu VEGAS jest w zakresie, ale na wysokiej stronie. Jednym z powodów może być to, że symulacja równowagi VEGAS sugeruje, że modelowane lasy osiągnęły stan stacjonarny, tj. są dojrzałymi lasami, podczas gdy wykorzystywane dane obejmują lasy w różnym wieku. Ponieważ młodsze lasy mają zwykle niższą śmiertelność niż starsze, te młode lasy będą miały większy potencjał w przyszłości, gdy wskaźnik śmiertelności wzrośnie w kierunku dojrzałości. Biorąc pod uwagę wiele niewiadomych w obu metodach, przypiszę czynnik niepewności 2 do oszacowania modelu 10 GtC y-1, tj. zakres 5-15 GtC y-1.
szacując potencjał 10 GtC y-1, założyłem naturalną roślinność, która sama w sobie byłaby przeszacowana, ponieważ część potencjalnej powierzchni leśnej została przekształcona w grunty uprawne. Ponieważ obecna powierzchnia lasów na świecie jest trzykrotnie większa niż w przypadku gruntów uprawnych, a znaczna część gruntów uprawnych odpowiada potencjalnym łąkom, a nawet pustyniom, a nie potencjalnym lasom, stopień przeszacowania jest niewielki. Z drugiej strony rzeczywisty potencjał może być wyższy ze względu na inne czynniki, takie jak selektywne cięcie (poniżej), sadzenie szybko rosnących gatunków drzew i zakopywanie drewna o mniejszych rozmiarach. Ponadto ponowne zalesianie, wylesianie i zmiany klimatyczne w przyszłości skomplikować będą wszelkie próby dokładnego oszacowania, w tym wykorzystania gruntów. W ten sposób dokonano wyboru wykorzystania potencjalnej roślinności.
2 potencjał Jednorazowy z istniejących gruboziarnistych szczątków drzewnych
jako dziedzictwo przeszłości śmierci drzewa, znaczna ilość martwego drewna nagromadziła się w lasach na świecie w różnych stadiach rozkładu (rys. 5). Użyłem modelu VEGAS do symulacji tego basenu z martwego drewna i oszacowałem globalne gruboziarniste szczątki drzewne na 130 GtC, nieco większe niż szacunki 75 GtC, ale w zakresie szacowanym przez 60-232 GtC . Liczby te mogą wydawać się duże, ponieważ stosunkowo niewiele uwagi poświęcono tej puli węgla, ale nie są one zaskakująco duże w świetle 390 GtC przechowywanych w biomasie roślinności leśnej na świecie (głównie drewno; ). Ponieważ drewno w późniejszych stadiach rozpadu nie nadaje się do pochówku (również mniej prawdopodobne jest włączenie do Inwentaryzacji Lasów), nawet jeśli połowa tego zasobu nadaje się do pochówku, to nadal jest 65 GtC dostępne do sekwestracji. Wzór przestrzenny (rys. 5) wykazuje nieco inny rozkład od szybkości produkcji z wyższymi wartościami w regionie umiarkowanym i borealnym, głównie ze względu na wolniejszy współczynnik rozkładu w niższej temperaturze.
Światowy rozkład gruboziarnistego drewna w kgC m-2.
implikacja tego dużego istniejącego basenu węgla polega na tym, że w początkowej fazie zakopywania drewna dostępnych będzie więcej niż zrównoważona stopa 10 GTC y-1 szacowana powyżej.
3 zwiększenie zrównoważonego tempa poprzez selektywne cięcie żywych drzew
tempo produkcji martwego drewna wynoszące 10 GtC y-1 można również zwiększyć poprzez aktywną gospodarkę leśną. Zamiast czekać na śmierć drzew, można również zbierać stosunkowo dojrzałe drzewa za pomocą technik, takich jak selektywne cięcie. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że jest to źródło węgla, ponieważ żywe drzewa pochłaniają CO2. Jeśli jednak drzewa zostaną odpowiednio dobrane, może to prowadzić do ogólnego zatonięcia, ponieważ młodsze lasy wydają się być bardziej produktywne, a gdzieś na etapie rozwoju wydajność znacznie przewyższa oddychanie i utratę rozkładu . Ponieważ mniej wydajne drzewa, które nie radzą sobie dobrze w walce o światło i inne zasoby, ich usunięcie spowoduje, że młodsze drzewa będą rosły bardziej energicznie w szczelinach, tworząc pochłaniacz netto dwutlenku węgla. W równym wieku lasu samorzedzenie jest ważnym etapem sukcesji wtórnej, w którym znaczna część młodych drzew umiera, aby ustąpić miejsca innym drzewom. W tym przypadku znacznie młodsze drzewa można selektywnie wyciąć lub zebrać po śmierci.
strategia Wdrożeniowa
realizacja programu pochówku drewna obejmie trzy główne etapy:
- (1)
umożliwienie dostępu do lasu, jeśli nie jest jeszcze na miejscu;
- (2)
wybór miejsca, kopanie wykopów pod pochówek lub Budowa schronienia do przechowywania naziemnego;
- (3)
selektywne cięcie drzew lub zbieranie martwego drewna, a następnie przycinanie, skracanie i zakopywanie lub przechowywanie, powtarzane w odpowiednim odstępie czasu.
wyobrażam sobie sieć dróg i ścieżek, które umożliwią dostęp do maszyn, i rowów, które są rozmieszczone w bardziej a mniej jednolitym rozstawie. Na przykład, Obszar 1 km × 1 km (100 hektarów) gromadzi około 100 ton węgla rocznie dla typowej produkcji grubego drewna 0,1 kgC m-2 y-1 (rys. 4). W odstępie 5 lat każdy rów zakopałby 500 ton węgla (około 1000 ton suchej masy drewna). Zakładając 0,5 tony suchej masy na metr sześcienny i zaniedbując trochę przestrzeni między kłódami, wymagana objętość wynosiłaby 2000 m3. Jeśli stos jest zakopany pod 5 metrami gleby, rów może mieć wymiary 10 m × 10 m × 25 m (rys. 6). Powierzchnia wynosiłaby 100 m2, tylko 0.01% powierzchni zbioru drewna, a więc zakłócenia byłyby niewielkie. Gleba wypełni przestrzeń między kłodami i powyżej i będzie mogła się osiedlić. Roślinność może naturalnie rosnąć na miejscach pochówku. Selektywne miejsca mogą być monitorowane pod kątem próchnicy Zakopanego drewna. Rysunki 3 i 6 ilustrują te procedury.
przykładowy rów, który może zakopać 500 tC, ilość grubego węgla drzewnego z typowego obszaru lasu o wymiarach 1 km × 1 km W ciągu 5 lat.
Rzeczywista wielkość i rozmieszczenie wykopów muszą zrównoważyć kilka czynników, takich jak koszt kopania wykopów, transport martwego drewna, minimalizacja zakłóceń w lesie i wybór lokalizacji, która najskuteczniej zapobiega rozkładowi. Pochówek na miejscu jest preferowany wszędzie tam, gdzie to możliwe, aby zminimalizować koszty transportu. Transport może być potrzebny tam, gdzie gleba jest zbyt płytka, aby kopać rowy o wystarczającej głębokości. Ponieważ stan gleby może się znacznie różnić nawet na małym obszarze, takim jak zmiana wilgotności gleby związana z topografią, należy zachować ostrożność przy wyborze miejsca.
w zależności od stopnia nagromadzenia i rozkładu martwego drewna proces ten może być powtarzany co kilka (1-10) lat, ale miejsca pochówku będą za każdym razem inne. Głównym kryterium wyboru interwału powrotnego będzie równowaga między kosztem każdej operacji a koniecznością uniknięcia zgnilizny martwych drzew. Jeśli głównym trybem pracy jest cięcie selektywne, aby nie było naturalnej śmierci drzewa (drzewa są cięte przed śmiercią), dominującym czynnikiem będzie gęstość odpowiednich drzew do usunięcia. W przypadku plantacji dobrą strategią może być usuwanie małych wycinków (grupowe cięcie) ze względu na niski koszt, co pozwala drzewom odrastać jako sukcesja wtórna.
w porównaniu z naziemnym przechowywaniem schronień, pochówki okopowe są lepszym wyborem dla powalonych drzew, ponieważ zazwyczaj są już w trakcie rozkładu, więc są mniej przydatne jako drewno drzewne. Z drugiej strony, przechowywanie schronienia zachowuje drewno do łatwego użycia, jeśli w przyszłości wzrośnie popyt.
technologia wymagana do zbierania lub selektywnego ścinania drzew jest niska technologicznie i istnieje od tysięcy lat. Większość nowoczesnych wycinek na dużą skalę jest wykonywana przez maszyny W wielu miejscach, takich jak Europa i Ameryka Północna. System dróg dojazdowych istnieje już w wielu z tych regionów, takich jak amerykański system autostrad leśnych. Połowa lasów na świecie znajduje się już w odległości 10 km, a trzy czwarte znajduje się w odległości 40 km od ważnej infrastruktury transportowej . Ponieważ nie ma większych przeszkód technologicznych, taki system można wdrożyć niemal natychmiast w znacznej części tych regionów. Na przykład powszechną praktyką w leśnictwie Ameryki Północnej jest zatrudnianie prywatnych firm zajmujących się pozyskiwaniem drewna o różnych skalach działania do wycinki drzew na gruntach prywatnych lub publicznych, co pozwala na elastyczność w obsłudze lasów o różnych rozmiarach i warunkach. Chociaż obecnie intensywnie zarządzane lasy dysponują niewielką ilością martwego drewna bezpośrednio dostępną do pochówku, ich długoterminowy potencjał nadal istnieje.
taki rozproszony system może być prowadzony przy niewielkiej interwencji rządu, z wyjątkiem monitorowania, o ile zachęta gospodarcza jest zapewniana poprzez systemy takie jak handel uprawnieniami do emisji. W Ameryce Północnej większość zalesionych terenów jest własnością prywatną. Potencjał sekwestracji dwutlenku węgla będzie miał pozytywny wpływ na przemysł wydobywczy oraz wielu właścicieli gruntów i gospodarkę w wielu regionach. Rozliczanie i monitorowanie pochłaniaczy dwutlenku węgla mogą być wykonywane przez certyfikowanych inżynierów podczas powrotu firm wycinających dla każdej rundy zbiorów. Można to uzupełnić o systemy monitorowania na większą skalę , takie jak pomiar strumienia korelacji wirowej, inwersja źródła/zlewu z wykorzystaniem atmosferycznego CO2 pomiary wspomagane przez przyszłe obserwacje satelitarne CO2 . Rozległe lasy borealne w Kanadzie i Eurazji są obecnie tylko częściowo dostępne i w dużej mierze niezarządzane, ale Infrastruktura, taka jak drogi, może być budowana stosunkowo szybko w odpowiednich krajach.
jeśli znaczna część szacowanego potencjału sekwestracji węgla 10 GtC y-1 ma zostać wykorzystana, należy zarządzać prawie wszystkimi lasami na świecie. Następnie głównym pytaniem byłaby dostępność do odległych regionów leśnych. Po pierwsze, bardzo strome regiony górskie lub zabagnione tereny podmokłe będą trudne do uzyskania. Po drugie, do głębokich lasów tropikalnych praktycznie nie ma dróg. Ponadto propozycja budowy sieci dróg w sercu lasu deszczowego wzbudzi poważne obawy dotyczące środowiska, takie jak utrata różnorodności biologicznej. Z drugiej strony zachęty ekonomiczne będą nadal stymulować taką rozbudowę dróg. Nawet w tym przypadku należy najpierw zadbać o egzekwowanie prawa w przypadku nielegalnego wylesiania oraz o szersze kwestie związane z zarządzaniem, zanim kraje w tych regionach osiągną punkt bez powrotu. W niedalekiej przyszłości korzystną praktyką jest grzebanie, a nie wypalanie drzew w regionach, w których trwa wylesianie.
Jeśli rdzenie tropikalnych lasów deszczowych mają pozostać nienaruszone, co stanowi około 20% całkowitego potencjału sekwestracji węgla (połowa tropikalnych lasów deszczowych; Tabela 1), sekwestracja w pozostałych regionach tropikalnych, umiarkowanych i borealnych nadal zapewnia pochłanianie 8 GtC y-1. Trudność w dostępie do stromych terenów, gdzie lasy są zazwyczaj lepiej zachowane, dodatkowo zmniejszy tę liczbę. W rzeczywistości, biorąc pod uwagę koszty budowy dróg i problemy środowiskowe, pożądane jest bardziej efektywne gospodarowanie mniejszą częścią dostępnych lasów za pomocą metod takich jak selektywne cięcie lub zakopywanie części drobniejszych szczątków drzewnych, niż zakłócanie większej frakcji przy niższym wskaźniku sekwestracji węgla na jednostkę powierzchni.
koszt
skala problemu zmian klimatu dyktuje, że każda strategia łagodzenia skutków, niezależnie od tego, czy jest to alternatywne źródło energii, technika sekwestracji dwutlenku węgla, czy podejście geoinżynieryjne, musi być opłacalna, gdy działa na dużą skalę. Dane amerykańskiego przemysłu drzewnego wskazują, że typowy koszt zbioru 1 tony drewna to około 20 USD . Ponieważ drewno drzewne jest tylko częścią gruboziarnistego materiału drzewnego, który można zakopać, co zakładam, że jest o 50% więcej niż samo drewno drzewne (istnieje znaczna ilość mniejszych gałęzi w porównaniu do pnia). Z drugiej strony, biorąc pod uwagę, że drewno zawiera trochę wody, a sucha masa roślin to około 50% węgla, koszt może wynosić 40 USD za tonę węgla sekwestrowanego. Byłoby to wyższe, gdyby koszt kopania wykopów, budowy dróg i konserwacji jest wliczony w cenę. W ten sposób postawię koszt na $50 za 1 tC (Tona lub 106 gram węgla), z zakresem niepewności $25–$100/tC.
warto porównać to ze strategią wychwytywania i geologicznego składowania CO2 w elektrowni (CCS; Tabela 4), która była przedmiotem intensywnych badań . Koszt 50 USD/tC (14 USD/tCO2) dla pochówku w drewnie jest niższy niż 20-270 USD / tCO2 dla CCS elektrowni. Duży zasięg w elektrowniach CCS jest spowodowany rosnącymi kosztami, ponieważ kończą się Tanie dostępne stare kopalnie. W przypadku pochówku w drewnie nie ma praktycznego ograniczenia pojemności magazynowej. Głównym kosztem CCS w przemyśle jest wychwytywanie CO2 z gazu grypy, podczas gdy pochówek drewna jest wolnym wychwytywaniem powietrza z niemal zerowym kosztem, ponieważ odbywa się to w naturalnym procesie fotosyntezy.
warto również porównać ten koszt z pionierskim systemem handlu uprawnieniami do emisji w Unii Europejskiej (EUETS). W latach 2005-2007 Cena EUETS wahała się między 1-33 EUR/tCO2. Dla porównania, dobrowolna Cena Chicago Climate Exchange (CCX) wynosi około $3-4/tCO2. Chociaż koszt pogrzebu drewna jest nieco wyższy niż obecna cena rynkowa, oczekuje się, że przyszła polityka łagodzenia zmiany klimatu spowoduje wyższe ceny węgla. Przy wdrożeniu w skali globalnej wiele czynników będzie się różnić w zależności od lokalizacji, takich jak technologia i koszty pracy. Najtańsze będą lasy, które są już intensywnie zarządzane, gdzie znajdują się drogi i maszyny. Cena może wzrosnąć wraz ze wzrostem łącznej powierzchni użytkowanych w ten sposób lasów. Eksploatacja maszyn pochłonie trochę paliwa kopalnego i wyemituje CO2. Czynniki te należy ocenić.
Skala operacji
nawet jeśli tylko połowa szacowanego potencjału (5 GtC y-1) zostanie zrealizowana w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat, powiedzmy do 2050 roku, skala takiej operacji na całym świecie byłaby ogromna, jak pokazano w poniższym scenariuszu.
Jeśli każdy rów ma pojemność 500 tC (przykład na Rys. 6), wtedy liczba okopów potrzebnych do współczynnika sekwestracji y-1 5 GtC wynosiłaby 10 milionów rocznie, tj. jeden rów co 3 sekundy. Zakładając, że kopanie okopów, zbieranie/ścinanie i zakopywanie drewna na obszarze 100 hektarów zajmuje tygodniowo 10-osobową załogę (z maszynami), potrzebne będzie 200 000 załóg (2 miliony pracowników) i zestawów maszyn. Oszacowanie to jest wprawdzie uproszczone, a zadanie może być dość pracochłonne, jeśli ma być wykonywane w gęstych lub stromych lasach naturalnych.
skala takiej operacji może być trudna do wyobrażenia na pierwszy rzut oka, ale ogromna skala problemu CO2 oznacza, że każda skuteczna strategia łagodzenia skutków musi być również na porównywalną skalę. Obecna stawka 8 GtC y-1 Szybkość emisji dwutlenku węgla z paliw kopalnych odpowiada 250 tC na sekundę. Ponieważ zawartość węgla w drewnie jest w przybliżeniu taka sama jak w paliwie kopalnym, jeśli zakopywanie drewna ma przeciwdziałać emisji paliw kopalnych (jak mogłoby to potencjalnie zrobić), szybkość (pod względem masy lub objętości), przy której zakopujemy drewno, musi być porównywalna z szybkością spalania paliwa kopalnego. Jeżeli w ramach portfolio wykorzystywany jest pochówek z drewna, operacja może zostać odpowiednio zmniejszona.
wiarygodność tej operacji może być łatwiejsza do zrozumienia z ekonomicznego punktu widzenia. Koszt pogrzebu w drewnie w wysokości 50 USD / tC odpowiada 250 miliardom USD rocznie przy współczynniku sekwestracji 5 GtC y – 1. Jest to tylko 0,5% światowego produktu krajowego brutto (PKB) w wysokości 48 bilionów dolarów w 2006 r., w porównaniu z prognozowanym potencjalnym szkodą gospodarczą 5-20% PKB spowodowaną zmianami klimatu. Koszt 250 miliardów dolarów rocznie dla 2 milionów pracowników oznacza 62,500 dolarów na pracownika, zakładając, że połowa jest na maszyny i inne koszty. Oczywiście koszty pracy i maszyn mogą być bardzo różne w różnych krajach. W wielu regionach, zwłaszcza w krajach rozwijających się, atrakcyjne będą możliwości zatrudnienia, jakie daje operacja oraz inne pozytywne skutki dla gospodarki.
