Previsioni spaziali e incertezze dei flussi di carbonio forestale per la contabilità del carbonio

Mar 31, 2024

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12704 (2023) Citare questo articolo

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I paesi si sono impegnati a sottoscrivere diversi accordi ambientali nazionali e internazionali, in particolare gli obiettivi di mitigazione dei cambiamenti climatici dell’Accordo di Parigi. La contabilità delle scorte e dei flussi (flussi) di carbonio è essenziale per i paesi che hanno recentemente adottato il Sistema di contabilità economico-ambientale delle Nazioni Unite – quadro di contabilità degli ecosistemi (UNSEEA) come standard statistico globale. In questo documento, analizziamo come i flussi spaziali di carbonio possono essere utilizzati a supporto dei conti del carbonio dell’UNSEEA in cinque paesi con dati in situ disponibili. Utilizzando i prodotti delle mappe globali della biomassa multi-data e altri dati telerilevati, abbiamo mappato i flussi di carbonio nel periodo 2010-2018 in Brasile, Paesi Bassi, Filippine, Svezia e Stati Uniti utilizzando l'Inventario forestale nazionale (NFI) e le mappe locali della biomassa da LiDAR aereo come dati di riferimento. Abbiamo identificato le aree non supportate dai dati di riferimento all'interno dello spazio delle caratteristiche ambientali (6-47% dell'area verde del paese); convalida incrociata di un insieme di machine learning (RMSE=9–39 Mg C \(\textrm{ha}^{-1}\) e \(\textrm{R}^{2}\)=0.16–0.71) utilizzato per mappare i flussi di carbonio con intervalli di previsione; e hanno valutato i residui spazialmente correlati (<5 km) prima di aggregare i flussi di carbonio dai pixel di 1 ettaro alle classi forestali UNSEEA. Le risultanti tabelle di contabilità del carbonio hanno rivelato il sequestro netto di carbonio nelle foreste naturali di latifoglie. Sia nelle piantagioni che in altri ecosistemi di vegetazione legnosa, le emissioni hanno superato il sequestro. Nel complesso, le nostre stime sono in linea con la valutazione delle risorse forestali della FAO e con gli studi nazionali, con le maggiori deviazioni in Brasile e Stati Uniti. Questi due paesi hanno utilizzato dati di riferimento altamente raggruppati, laddove il clustering ha causato incertezza data la necessità di estrapolare aree sottocampionate. Infine forniamo raccomandazioni per mitigare l’effetto del sottocampionamento e per tenere meglio conto delle incertezze una volta che le scorte e i flussi di carbonio devono essere aggregati in paesi relativamente più piccoli. Queste azioni sono tempestive date le iniziative globali che mirano a migliorare la contabilità del carbonio dell’UNSEEA.

Sotto la crescente minaccia del cambiamento climatico, i paesi hanno riaffermato gli impegni dell'Accordo di Parigi alla COP26 del 2021 e alla COP27 del 2022 verso la riduzione delle emissioni di \({\textrm{CO}}_{2}\) e l'aumento di \({\textrm{CO }}_{2}\) rimozioni mediante la protezione delle foreste e la piantumazione di alberi1. Il “biocarbonio” o la combinazione di carbonio superficiale, sotterraneo e del suolo delle foreste hanno contribuito per il 23-30% alle emissioni totali di gas serra (GHG) di origine antropica in tutto il mondo1,2. Per tenere traccia degli impegni nazionali, la contabilità regolare del biocarbonio (qui chiamato carbonio) funge da fonte primaria di informazioni. I paesi segnalano i propri inventari di gas serra secondo la Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC). I paesi sono inoltre incoraggiati a sviluppare conti del carbonio nell’ambito del Sistema di contabilità economico-ambientale delle Nazioni Unite – quadro di contabilità degli ecosistemi (UNSEEA), che ora è uno standard statistico internazionale3. La contabilità del carbonio dell’UNFCCC e dell’UNSEEA segue metodi di misurazione complementari degli stock e dei flussi di carbonio delle foreste. La loro quantificazione dei flussi coinvolge sia le emissioni di carbonio (riduzione delle scorte) che il sequestro (aggiunta delle scorte). I due sistemi differiscono nel modo in cui l’UNSEEA tiene conto di tutti gli stock e i flussi di carbonio3, mentre l’UNFCCC si concentra sulla rendicontazione delle emissioni influenzate dall’uomo. In particolare, l’UNSEEA include le riduzioni delle scorte causate dalle emissioni dovute a cambiamenti nell’uso e nella copertura del suolo (LULC) o a disturbi naturali, mentre le aggiunte di scorte di carbonio derivano principalmente dall’incremento degli alberi dovuto alla crescita. Inoltre, UNSEEA è un sistema spazialmente esplicito che analizza gli ecosistemi, in cui vengono compilate mappe nazionali o subnazionali del tipo, delle condizioni e dei servizi ecosistemici. Gli stock e i flussi di carbonio dell’UNSEEA sono comunemente aggregati e riportati per tipo di ecosistema nell’ambito del sistema di classificazione della copertura del suolo delle Nazioni Unite in periodi contabili solitamente di 1 anno3.