Quanto carbonio cattura un albero in un anno? Un confronto tra sistemi

Qualcuno Le porge un numero: questo progetto cattura tanti chilogrammi di CO₂ per albero all'anno, o tante tonnellate per ettaro. Prima di crederci, occorre sapere che aspetto abbia un numero credibile. La risposta onesta è che non esiste un valore unico. La cattura annua di un albero dipende dalla specie, dalle dimensioni, dal clima e soprattutto dall'età, e il tasso di un ettaro dipende da quanti alberi sono vivi e da quanto sono fitti. I tassi tra i sistemi che un progetto incontra davvero variano di oltre un ordine di grandezza, e la sola ricrescita naturale varia fino a cento volte da un punto all'altro del globo1.

Questo è il complemento empirico del nostro articolo di metodo, come calcolare la quantità di carbonio in un albero. Quell'articolo mostra come trasformare le dimensioni di un albero in uno stock, e stabilisce il principio su cui costruiamo qui: la cattura annua è la pendenza locale di una curva di crescita, non una media sull'intera vita. Questo articolo risponde all'altra metà della domanda. Dato che è la pendenza a contare, a quanto equivale davvero la pendenza nei sistemi reali, che cosa determina l'ampia dispersione, e come si verifica la plausibilità di un tasso dichiarato?

Perché «all'anno» è quasi la domanda sbagliata

Un albero non cattura carbonio a un ritmo costante. Il suo incremento annuo corrente parte basso, sale man mano che la chioma si espande, raggiunge un picco da qualche parte nei primi decenni, poi cala quando la copertura si chiude e la crescita rallenta. La costante popolare, la cifra comoda di circa 22 kg di CO₂ per albero all'anno, fallisce proprio perché tratta una pendenza in movimento come se fosse una linea piatta. Ricaviamo questo punto nell'articolo complementare e non ne ripeteremo qui la derivazione.

Anche i valori di riferimento usati negli inventari nazionali sono condizionali, non universali. L'IPCC pubblica tassi predefiniti di accumulo di biomassa, ma sono specifici per zona ecologica, tipo di foresta e classe di età, anziché un unico numero globale2. E i tassi misurati risultano sistematicamente più alti di quei valori predefiniti: una sintesi globale di oltre tredicimila misure georeferenziate ha rilevato che l'accumulo di carbonio nei primi trent'anni di ricrescita naturale superava in media di circa un terzo i valori predefiniti Tier 1 dell'IPCC, e variava fino a cento volte da un luogo all'altro1. Una cifra «all'anno» che regge a un esame è quindi un intervallo, condizionato da un sistema, un'età e una superficie.

Due impostazioni: per albero e per ettaro

Quasi ogni confusione sui tassi di carbonio degli alberi nasce dal mescolare due unità. Il tasso per albero è l'operazione elementare, calcolata da diametro, altezza e densità del legno attraverso la catena allometrica3, a cui si aggiunge una quota ipogea che a sua volta cresce con le dimensioni dell'albero e con il deficit idrico climatico4. Il tasso per ettaro è l'unità in cui qualsiasi portafoglio o dichiarazione è effettivamente espresso. I due sono la stessa fisica vista attraverso la densità del popolamento e la sopravvivenza, e non sono confrontabili finché non si sa quanti fusti stanno sull'ettaro e quanti sono ancora vivi.

La trappola è moltiplicare un tasso per albero cresciuto in condizioni aperte per una densità d'impianto elevata. Non si può. Man mano che un popolamento si infittisce, le chiome competono, la crescita per albero cala e l'autodiradamento comincia a eliminare fusti, così il tasso del popolamento si satura ben al di sotto del prodotto ingenuo tra fusti e incremento per albero56. Lo strumento qui sotto costruisce un tasso per ettaro a partire da un incremento per albero, una densità d'impianto e un'età del popolamento, e mostra quanto rapidamente cresce la penalità da autodiradamento quando si spinge la densità oltre la capacità portante di un sito.

Che cosa determina la dispersione

L'intervallo di un ordine di grandezza tra sistemi è struttura, non rumore. Cinque fattori ne spiegano la maggior parte, e nominarli per primi è ciò che permette di leggere la tabella di confronto che segue come una mappa anziché come una nuvola di numeri.

Età e dinamica del popolamento

I popolamenti giovani in fase di accrescimento accumulano più velocemente. Su circa millecinquecento parcelle neotropicali, la foresta secondaria ha recuperato biomassa epigea a circa 3 tonnellate di carbonio per ettaro all'anno nei primi vent'anni, all'incirca undici volte l'assorbimento delle foreste vetuste vicine, ma ha impiegato una mediana di circa sessantasei anni per raggiungere il novanta per cento degli stock delle foreste vetuste7. Un affinamento dei valori predefiniti dell'IPCC basato su oltre cento cronosequenze colloca la foresta tropicale secondaria giovane intorno a 3,4–7,6 tonnellate di biomassa per ettaro all'anno, la foresta secondaria più vecchia a circa 2,3–3,5, e la foresta vetusta a soli 0,7–1,38. Il tasso è inseparabile dall'età.

Specie e densità del legno

La densità del legno entra nell'equazione della biomassa in modo quasi lineare, e varia tra specie più di quasi ogni altro termine9. Una pioniera a crescita rapida produce velocemente legno leggero e poco denso; una latifoglia a crescita lenta produce lentamente legno denso. Due alberi con lo stesso diametro e la stessa età possono differire di un fattore due nel carbonio semplicemente per la composizione del loro legno, ed è per questo che un valore di confronto va letto come un intervallo legato alla composizione specifica, non come un punto.

Clima e acqua

Precipitazioni, temperatura e deficit idrico stagionale fissano il tetto alla velocità con cui tutto questo può avvenire. Un sito tropicale umido e uno con stagione secca marcata, piantati con la stessa specie, non convergeranno: il sito secco è limitato dall'acqua e registra una frazione del tasso del sito umido. Un sito boreale è limitato dalla temperatura e dalla stagione, ed è ancora più lento. Il clima spiega perché la stessa selvicoltura produce tassi molto diversi su continenti diversi.

Gestione

Sesto d'impianto, diradamento, concimazione e scelta delle specie sono le leve che una piantagione aziona per raggiungere la parte alta del suo intervallo. Sono anche il motivo per cui un popolamento gestito e uno non gestito, della stessa specie e della stessa età, non sono lo stesso investimento. La gestione può alzare un tasso in modo sostanziale, ma lo fa concentrando la crescita nei primi anni, il che comporta conseguenze contabili proprie al momento del taglio.

Mortalità e disturbi

L'ultimo fattore è il tasso che non si realizza mai. La crescita è lorda; il carbonio che resta è al netto di ciò che muore. Lo mostra perfino la foresta intatta: il pozzo netto di biomassa dell'Amazzonia è diminuito di circa un terzo nel corso degli anni 2000 rispetto al suo massimo degli anni '90, mentre la mortalità degli alberi aumentava e i tempi di residenza del carbonio si accorciavano10. Nei sistemi piantati l'effetto è più brusco, perché la sopravvivenza iniziale viene abitualmente sovrastimata e un impianto collocato male può fallire del tutto11. Un tasso citato senza un'ipotesi di mortalità presenta la crescita lorda come se fosse un assorbimento permanente.

Il confronto tra sistemi

Una volta nominati i fattori, gli intervalli qui sotto smettono di sembrare arbitrari. La tabella fornisce ordini di grandezza per i sistemi che una pratica professionale incontra davvero, in entrambe le impostazioni. Ogni cifra si riferisce alla biomassa viva, epigea più ipogea, espressa in CO₂-equivalente; esclude il carbonio del suolo, il legno morto e i prodotti legnosi raccolti, che sono pool separati con dinamiche proprie. Le mappe globali dei flussi forestali su cui si basa gran parte di questo lavoro sono esse stesse spazialmente esplicite e specifiche per tipo di foresta, anziché un unico tasso globale12, ed è esattamente per questo che un confronto va costruito sistema per sistema.

Lo strumento qui sotto trasforma quella tabella in qualcosa che si può interrogare. Scelga un sistema e legga insieme i suoi intervalli per albero e per ettaro, osservi la curva schematica dell'incremento salire fino a un picco e ridiscendere, e veda quali fattori determinano la dispersione.

Foreste naturali: tropicale, secca, temperata, boreale

La ricrescita secondaria tropicale umida è il caso di riferimento ad alto tasso, il sistema che fissa il limite superiore dell'intervallo delle foreste naturali, ma si satura nel giro di decenni anziché crescere indefinitamente71. La foresta tropicale con stagione secca marcata ne raggiunge una frazione, frenata dalla disponibilità d'acqua, e la foresta secondaria più vecchia rallenta verso il livello minimo delle foreste vetuste8. I popolamenti temperati in accrescimento sono vigorosi fino a metà successione e poi calano; la foresta boreale è lenta e limitata dal freddo. Nel loro insieme, le foreste consolidate del mondo costituiscono un pozzo persistente dell'ordine di 2,4 miliardi di tonnellate di carbonio all'anno13.

L'unica semplificazione a cui vale la pena resistere è «maturo equivale a zero». I popolamenti vetusti continuano ad assorbire carbonio: la produttività netta dell'ecosistema resta positiva in foreste di età compresa tra quindici e ottocento anni, quindi una foresta matura è un piccolo pozzo, non un conto chiuso14. È un tasso basso, ma non è nullo, e conta per il modo in cui vengono fissate le baseline.

Terre produttive: agroforestazione, piantagioni, aziende agricole, città

Sono questi i sistemi che i clienti di Ekodama gestiscono davvero, e quelli in cui i tassi vengono citati in modo errato più spesso. Nell'agroforestazione il carbonio legnoso risiede negli alberi d'ombra e di accompagnamento, non nella coltura: l'agroforestazione a cacao dell'America centrale immagazzina nella sua copertura d'ombra carbonio dell'ordine di decine di tonnellate per ettaro15, e l'agroforestazione conserva la maggior parte del valore in termini di biodiversità e servizi ecosistemici che la monocoltura in pieno sole perde16. Ogni prototipo agroforestale studiato negli altopiani del Chiapas immagazzinava più carbonio del mais o del pascolo senza alberi che sostituiva, anche se l'entità dipendeva più dalla zona climatica che dalla progettazione17. Il corollario è netto: un impianto «climate-smart» in pieno sole con poca biomassa legnosa in piedi ha poco carbonio in piedi.

Nelle aziende dei piccoli produttori la cifra per albero in evidenza è il numero meno utile. A determinare il tasso sono la densità degli alberi e la sopravvivenza, che variano enormemente da un'azienda all'altra. Gli alberi sui terreni agricoli detengono comunque la maggior parte del carbonio da biomassa di quei terreni, e ne hanno aggiunto a livello globale dell'ordine di 0,2 miliardi di tonnellate di carbonio all'anno tra il 2000 e il 201018. Le piantagioni commerciali registrano i tassi di picco più alti in assoluto: l'eucalipto clonale raggiunge un incremento medio annuo del legno di fusto di circa 22 tonnellate per ettaro all'anno in gestione operativa, e più vicino a 40 in condizioni ideali di acqua e nutrienti19. Ma si tratta di biomassa del legno di fusto, è transitoria e viene raccolta; un incremento di picco non è un assorbimento permanente. Gli alberi urbani sembrano alti per albero perché crescono in spazi aperti, con spazio per espandersi, ma le cifre per ettaro e di portafoglio vanno scontate molto per la mortalità e la rimozione che gli alberi di città subiscono: negli Stati Uniti, gli alberi urbani immagazzinano circa 700 milioni di tonnellate di carbonio e ne assorbono circa 23 milioni di tonnellate all'anno in termini lordi20.

Leggere un tasso: picco del popolamento giovane contro intervallo maturo

La mossa più abusata nelle dichiarazioni sul carbonio degli alberi è prendere un picco di un popolamento giovane e citarlo come tasso sull'intera vita. Ogni sistema ha un picco a metà successione e un saldo netto di lungo periodo molto più basso, e annualizzare il picco su un periodo di accreditamento di trent'anni sovrastima i primi anni e travisa gli ultimi. La foresta secondaria che accumula rapidamente a vent'anni sta già rallentando, e continuerà a rallentare verso il livello minimo delle foreste vetuste71; il pozzo di una foresta intatta può diminuire nettamente man mano che invecchia e la mortalità aumenta10. I tassi elevati iniziali sono reali, ma non si possono estrapolare, e un profilo di assorbimento credibile deve seguire la curva anziché una linea piatta.

Verificare la plausibilità di un tasso dichiarato

Gran parte di ciò che questo articolo contiene si può condensare in una manciata di verifiche trasferibili. Nessuna richiede un modello; richiedono soltanto che un tasso dichiarato porti con sé il proprio contesto.

Lo strumento qui sotto trasforma quelle regole in un filtro. Scelga un sistema, inserisca un tasso dichiarato in una delle due impostazioni, e veda dove si colloca rispetto alla fascia plausibile per quel sistema. È un'euristica, non una validazione, ma intercetta gli errori più ricorrenti: scambi di unità tra carbonio e CO₂, errori di superficie e crescita lorda accreditata senza sottrarre le perdite. Se una cifra di potenziale globale in evidenza sia un tetto o un tasso di progetto è esattamente la distinzione che lo strumento è costruito per far emergere2122.

Da un tasso a una dichiarazione difendibile

Un valore di confronto è il punto in cui una dichiarazione comincia, non quello in cui finisce. Un tasso diventa un asset solo quando uno standard lo accetta, il che significa misurare per dichiarare e modellizzare solo per interpolare tra le misure. L'impalcatura normativa che regola tutto questo, il GHG Protocol Land Sector and Removals Standard, i Core Carbon Principles dell'ICVCM e il quadro UE sugli assorbimenti di carbonio, è trattata nell'articolo di metodo complementare; in breve, un singolo numero annuo senza un profilo per classi di età e un piano di misurazione alle spalle non supererà un audit.

Il risultato onesto da consegnare, quindi, non è una cifra ma un intervallo con la sua provenienza: il sistema, l'età, l'impostazione, i fattori che lo collocano in alto o in basso nel suo intervallo, e le perdite che sono state detratte. È più difficile da mettere in una slide di «22 chilogrammi all'anno», ed è l'unica versione che regge.

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