La méthodologie complète de calcul du carbone de Tree-Nation : la base d'estimation carbone ex-ante utilisée dans l'ensemble du système Tree-Nation, appliquée à tous les projets Tree-Nation quel que soit le parcours de certification suivi.
Introduction
La mission de Tree-Nation est d'aider à reforester le monde. Nous nous associons à des projets de reforestation, de boisement, d'agroforesterie et de conservation à travers le monde pour financer leurs activités, en convertissant leurs efforts de reforestation en un volume d'arbres pouvant être parrainés sur notre plateforme.
Les normes de certification traditionnelles, telles que VCS, Gold Standard et Plan Vivo, calculent le CO₂ par hectare de forêt cultivée, en utilisant un échantillonnage basé sur une méthodologie et des mesures sur site. Cela fonctionne bien pour les projets vastes et matures, mais crée une barrière élevée à l'entrée pour les projets plus petits ou plus récents.
Tree-Nation adopte une approche différente : les parrains financent des arbres individuels, en particulier des arbres nouvellement plantés. Cela permet aux entreprises parrainant de rendre leur engagement environnemental tangible, en « offrant » un arbre à un client ou à un employé, relié à une plantation réelle et traçable plutôt qu'à une valeur de CO₂ abstraite.
Pour cela, Tree-Nation a développé sa propre méthodologie afin d'estimer la séquestration de CO₂ de chaque arbre planté via la plateforme, calculée arbre par arbre à partir des caractéristiques physiques de chaque espèce, plutôt que par hectare. Cela permet à Tree-Nation de financer une gamme large et diversifiée de projets, des plus vastes aux plus modestes, qui n'auraient autrement pas accès à un financement via les parcours de certification traditionnels.
La méthodologie définie ici fournit la base d'estimation carbone ex-ante utilisée dans l'ensemble du système Tree-Nation. Elle s'applique à tous les projets Tree-Nation, quel que soit le parcours de certification Tree-Nation suivi.
Le modèle est intentionnellement conservateur : la précision est délibérément sacrifiée au profit de la prudence, afin que tout parrain puisse revendiquer la valeur obtenue en toute confiance comme une compensation. Une estimation « basse » est une bonne estimation aux fins de la plateforme.
En quoi cela diffère des certifications carbone traditionnelles
La méthodologie de Tree-Nation s'écarte des certifications traditionnelles de deux façons majeures. Là où les certifications traditionnelles construisent un modèle papier sur mesure par projet, ancré dans une référence contrefactuelle de ce qui se serait passé sans le projet, Tree-Nation détermine le potentiel de captation de CO₂ d'un arbre sur sa durée de vie directement à partir des caractéristiques biologiques établies de son espèce. Et là où les méthodologies traditionnelles calculent le carbone à l'échelle de l'hectare, Tree-Nation calcule par arbre, car les caractéristiques de chaque espèce, et donc sa valeur de contribution, varient considérablement.
| Certification traditionnelle | Méthodologie Tree-Nation |
|---|---|
| Calculé par hectare | Calculé par arbre |
| Crédit jusqu'à 100 ans | Crédit plafonné à 10 ans |
| Vérification par échantillonnage au moins tous les 5 ans | Vérification continue via télédétection et données de terrain géolocalisées |
| Coûteux | Faible coût |
| Sélection limitée d'espèces | Illimité |
| Méthodes de plantation limitées | Illimité |
| Grands projets uniquement | Tous les projets, quelle que soit leur taille |
Le compromis est la précision, que Tree-Nation compense en appliquant un ratio de prudence qui réduit la valeur finale de CO₂. L'objectif n'est pas de produire le chiffre le plus précis possible, mais un chiffre que tout parrain peut revendiquer en toute confiance comme sa compensation — une estimation prudente est, à cette fin, la bonne estimation.
Logique d'estimation du carbone : vue d'ensemble
Tree-Nation estime l'absorption de carbone au niveau de l'arbre à l'aide de modèles biologiques propres à chaque espèce. L'absorption de CO₂ attendue de chaque arbre au cours de ses 10 premières années est calculée à partir de :
L'humidité du sol a été identifiée comme une variable pertinente, mais n'est pas encore intégrée dans le calcul.
Le modèle est intentionnellement conservateur à plusieurs égards : les mesures d'entrée sont plafonnées à des spécimens médians plutôt qu'idéaux, car la littérature scientifique tend à rapporter des données de meilleur cas ; les taux de survie et d'éclaircissage sont intégrés directement dans le calcul ; les coefficients de prudence réduisent le risque de surestimation ; les résultats sont recoupés, lorsque cela est possible, avec les calculs de certification existants et la littérature scientifique sur des espèces et systèmes comparables ; et les résultats par arbre sont plafonnés à 500 kg de CO₂.
Cela produit une estimation ajustée au risque de l'absorption de CO₂ par arbre sur 10 ans, reflétant une performance réelle attendue plutôt que des conditions de croissance idéales.
La formule de séquestration de CO₂
Tree-Nation calcule la séquestration de carbone attendue à l'aide d'une formule au niveau de l'espèce, fondée sur la structure de l'arbre et des paramètres de croissance biologique. Le calcul se déroule en six étapes.
Étape 1 : estimation du volume de l'arbre
Le volume de l'arbre est estimé à partir de la morphologie de l'espèce en modélisant le tronc comme un cylindre, à l'aide de la plage de diamètre du tronc, de la plage de hauteur et de la densité du bois de l'espèce. Deux réservoirs de carbone supplémentaires sont ensuite ajoutés au volume du tronc : branches et feuilles (+15 %), et racines (+20 %). Des coefficients de prudence sont appliqués tout au long du processus pour maintenir des estimations conservatrices.
Paramètres fixes du modèle
| Paramètre | Description | Valeur |
|---|---|---|
| h_trunk_coef (trunk_tree_ratio) | Ratio entre la taille du tronc et la taille totale de l'arbre (couronne comprise). Appliqué ainsi : h_avg × h_trunk_coef = h_trunk | 45% |
| d_coef (average_specimen_reductor) | La littérature étudie généralement des spécimens idéaux ; ce coefficient ramène les estimations à un spécimen plus moyen | 60 % (valeur de référence ; réduite davantage pour toutes les espèces dans le cadre de l'amélioration de l'estimation du rayon de la version 5.0 — les chiffres actuels par espèce sont conservés dans la base de données des espèces) |
| radius_cap | Plafond sur le rayon du tronc, pour éviter des valeurs excessives | 0,5 m (50 cm) |
| branches_coef (branches_stored_co2) | CO2 supplémentaire stocké dans les branches et les feuilles, en plus du tronc | 15% |
| roots_coef (roots_stored_co2) | CO2 supplémentaire stocké dans les racines, en plus du tronc | 20% |
| c_to_co2 (carbon_co2_ratio) | Ratio entre la masse de carbone et la masse de CO2 | 3,67 |
Valeurs par défaut (utilisées uniquement en l'absence de données sur l'espèce)
| Paramètre | Description | Valeur |
|---|---|---|
| h_avg_default | Hauteur moyenne de l'arbre, si aucune donnée n'est disponible | 5 m (actuellement inutilisé) |
| d_avg_default | Diamètre moyen du tronc, si aucune donnée n'est disponible | Pas encore défini (actuellement inutilisé) |
| tree_density_default | Densité du bois, si aucune donnée n'est disponible | 0,50 g/cm³ |
Données requises sur l'espèce
| Champ | Description |
|---|---|
| h_min / h_max (m) | Hauteur minimale / maximale de l'arbre |
| d_min / d_max (cm) | Diamètre minimal / maximal du tronc |
| tree_density (g/cm³) | Densité du bois de l'espèce |
Valeurs dérivées (mesurables)
h_trunk (m) = (h_min + h_max) / 2 × h_trunk_coef
Les deux résultats sont exprimés en mètres, prêts à être intégrés dans la formule de volume du cylindre qui suit, laquelle donne un volume en m³.
Étape 2 : calcul de la teneur en carbone
La biomasse de l'arbre est convertie en carbone à l'aide de la densité du bois et des ratios de masse sèche :
- Convertir la densité du bois de g/cm³ en kg/m³ = (g/cm³) × 1000
- Masse de bois (kg de biomasse fraîche) = Volume de l'arbre (m³) × densité du bois (kg/m³)
- Masse sèche = Masse de bois × 65 % (ratio de masse sèche)
- Carbone séquestré par arbre (kg) = Masse sèche × 50 % (teneur en carbone du bois sec)
La densité du bois varie selon le génotype de l'espèce et les conditions environnementales — luminosité, disponibilité en eau, température, fertilité du sol, espacement et gestion. Le bois sec présente une composition élémentaire d'environ 50 % de carbone, 6 % d'hydrogène et 44 % d'oxygène, avec des traces d'éléments inorganiques, ce qui justifie le ratio de carbone de 50 % ci-dessus.
Détail intermédiaire masse/carbone (détail interne)
| Quantité | Formule |
|---|---|
| tree_density (kg/m³) | tree_density (g/cm³) × 1000 |
| mass_trunk (kg) | Volume du tronc (m³) × densité du bois (kg/m³) = π × radius² × h_trunk × tree_density (kg/m³) |
| dry_mass_trunk (kg) | mass_trunk (kg) × 0,65 |
| carbon_stored_in_trunk (kg) | dry_mass_trunk (kg) × 0,5 |
| carbon_stored_in_branches (kg) | carbon_stored_in_trunk × branches_coef |
| carbon_stored_in_roots (kg) | carbon_stored_in_trunk × roots_coef |
| carbon_stored_in_tree (kg) | carbon_stored_in_trunk × (1 + branches_coef + roots_coef) |
Étape 3 : conversion en CO₂
La masse de carbone est convertie en équivalent CO2 à l'aide du ratio de conversion moléculaire standard :
Cela reflète les poids moléculaires relatifs du CO2 et du carbone : masse atomique de C = 12, masse atomique de O = 16, masse atomique du CO2 (C + 2×O) = 44, ce qui donne 44 ÷ 12 = 3,667.
Il s'agit du volume de CO2 avant ajustement, avant application des facteurs de croissance, de gestion et de prudence.
Étape 4 : ajustements de croissance et de climat
Les paramètres de taux de croissance et de climat mettent à l'échelle l'estimation brute de CO2 pour refléter la rapidité et la qualité de croissance d'une espèce dans sa région de plantation.
| Région climatique | Facteur de croissance (100 % = conditions de croissance optimales) |
|---|---|
| Tropical | 90% |
| Subtropical | 70% |
| Tempéré chaud / sec | 43% |
| Sec | 37% |
| Tempéré froid | 35% |
| Boréal | 28% |
| Par défaut (région inconnue) | 50% |
| Classe de taux de croissance | Ratio de période de croissance (part de la durée de vie jusqu'au potentiel de croissance quasi complet) |
|---|---|
| Croissance la plus rapide | 50% |
| Croissance rapide | 60% |
| Modérée | 70% |
| Lente | 80% |
| Par défaut (inconnu) | 80% |
Valeurs par défaut supplémentaires : climate_region_default = 50 % ; growth_rate_default = 80 % ; life_span_default = 70 ans.
co2_per_year_pre (kg) = CO2_per_tree_pre × climate_region / growth_period
Étape 5 : ajustements de gestion
Deux facteurs observés sur le terrain, au niveau du projet, réduisent l'estimation pour refléter les résultats réels du site de plantation :
| Paramètre | Description | Par défaut |
|---|---|---|
| survival_rate | Part des arbres survivant après 2 ans. | 50% (valeur de repli, en l'absence de données de projet) |
| cull_back | Part des arbres survivant jusqu'à l'âge adulte après la concurrence naturelle pour l'espace (éclaircissage) | 70% (valeur de repli, en l'absence de données de projet) |
Étape 6 : paramètres de prudence et plafonds finaux
La dernière étape applique le coefficient de prudence de Tree-Nation ainsi que les plafonds structurels qui maintiennent la méthodologie conservatrice.
| Paramètre | Description | Valeur actuelle |
|---|---|---|
| model_prudence | Réduction finale de prudence appliquée à la valeur calculée, afin de maintenir des résultats conservateurs | 70% |
| co2_anteperiod_cap | Nombre d'années de croissance de l'arbre prises en compte dans le calcul ex-ante | 10 ans |
| co2_postperiod_cap | Nombre d'années de croissance de l'arbre prises en compte dans la mesure de vérification ex-post | 20 ans (paramètre interne historique ; le suivi ex-post est en pratique remplacé par le plafond ex-ante de 10 ans et le plafond de 500 kg par arbre — voir ci-dessous) |
| Plafond par arbre | CO2 maximal créditable à un seul arbre, quelle que soit la valeur calculée | 500 kg CO2 |
Si la durée de vie attendue propre au projet pour un arbre, tree_co2_period, est inférieure au plafond de la période ex-ante, cette valeur plus courte est utilisée à la place.
Il s'agit du chiffre principal de CO2 affiché pour chaque arbre, prudemment plafonné à 500 kg. Lorsque cela est possible, les résultats sont affinés davantage en les comparant aux calculs de certification existants et aux publications scientifiques sur des espèces et systèmes comparables, puis ajustés en conséquence.
Référence des paramètres actuels
| Paramètre | Valeur actuelle |
|---|---|
| Ratio tronc/arbre (h_trunk_coef) | 45% |
| Réducteur de spécimen moyen (d_coef) | 60 % de référence, réduit par espèce dans la v5.0 |
| Plafond de rayon | 0,5 m |
| Ajout de carbone des branches | +15% du tronc |
| Ajout de carbone des racines | +20% du tronc |
| Ratio de masse sèche | 65% |
| Teneur en carbone du bois sec | 50% |
| Ratio carbone-CO2 | 3,67 |
| Plafond de période de croissance ex-ante | 10 ans |
| Plafond de CO2 par arbre | 500 kg |
| Ratio de prudence du modèle | 70% |
| Taux de survie par défaut (valeur de repli) | 50% (valeur de repli) |
| Taux d'éclaircissage par défaut (valeur de repli) | 70% (valeur de repli) |
| Densité du bois par défaut (valeur de repli) | 0.50 g/cm3 (valeur de repli) |
| Durée de vie par défaut (valeur de repli) | 70 years (valeur de repli) |
| Facteur de région climatique par défaut (valeur de repli) | 50% (valeur de repli) |
| Facteur de taux de croissance par défaut (valeur de repli) | 80% (valeur de repli) |
Gouvernance et notes de recalcul
La méthodologie est conçue pour évoluer : les paramètres hypothétiques et les valeurs par défaut sont traités comme des entrées de modèle ajustables, et affinés à mesure que de meilleures données deviennent disponibles.
Le CO2 total par arbre est enregistré au moment de la création de l'arbre. Un champ distinct « lifetime_co2 » existe pour les modifications manuelles, réservées au panneau d'administration, et reste en dehors du calcul automatisé. Une fonctionnalité de « recalcul » au niveau du projet est prévue pour permettre d'actualiser et de re-versionner les valeurs de la table des espèces à mesure que le modèle s'améliore.
L'humidité du sol reste une variable identifiée mais pas encore intégrée, signalée ici comme candidate pour une future version.
Glossaire des symboles
| Symbole | Signification |
|---|---|
| h_min, h_max | Hauteur minimale / maximale de l'espèce (m) |
| d_min, d_max | Diamètre minimal / maximal du tronc (cm) |
| tree_density | Densité du bois de l'espèce (g/cm³) |
| radius | Rayon du tronc estimé (m), plafonné à radius_cap |
| h_trunk | Hauteur du tronc estimée (m) |
| mass_trunk | Masse du tronc estimée (kg) |
| carbon_stored_in_tree | Carbone total stocké dans le tronc + les branches + les racines (kg) |
| CO2_per_tree_pre | Volume de CO2 avant les ajustements de croissance/gestion/prudence (kg) |
| climate_region | Facteur de croissance pour la région climatique du projet |
| growth_rate | Ratio de période de croissance pour la classe de taux de croissance de l'espèce |
| growth_period | Nombre d'années jusqu'au potentiel de croissance quasi complet (life_span × growth_rate) |
| co2_per_year_pre / co2_per_year_post | Taux annuel de CO2, avant / après les ajustements de gestion (kg) |
| survival_rate, cull_back | Taux de survie et d'éclaircissage observés sur le terrain |
| model_prudence | Réduction finale de prudence appliquée au modèle (70 %) |
| co2_anteperiod_cap | Plafond de la période de comptabilisation ex-ante (10 ans) |
| co2_offset_exante | Chiffre principal final de CO2 ex-ante par arbre, plafonné à 500 kg |
