La metodologia completa di calcolo del carbonio di Tree-Nation: la base di stima del carbonio ex-ante utilizzata in tutto il sistema Tree-Nation, applicata a tutti i progetti Tree-Nation indipendentemente dal percorso di certificazione seguito.
Introduzione
La missione di Tree-Nation è contribuire a riforestare il mondo. Collaboriamo con progetti di riforestazione, imboschimento, agroforestazione e conservazione in tutto il mondo per finanziarne le attività, convertendo il loro sforzo di riforestazione in un volume di alberi che possono essere sponsorizzati sulla nostra piattaforma.
Gli standard di certificazione tradizionali, come VCS, Gold Standard e Plan Vivo, calcolano il CO₂ per ettaro di foresta cresciuta, utilizzando un campionamento basato sulla metodologia e misurazioni sul campo. Questo funziona bene per progetti ampi e maturi, ma crea una barriera d'ingresso elevata per i progetti più piccoli o più recenti.
Tree-Nation adotta un approccio diverso: gli sponsor finanziano singoli alberi, in particolare quelli appena piantati. Questo consente alle aziende sponsor di rendere tangibile il proprio impegno ambientale, «regalando» un albero a un cliente o a un dipendente, collegato a una piantumazione reale e tracciabile anziché a un valore di CO₂ astratto.
A tal fine, Tree-Nation ha sviluppato una propria metodologia per stimare il sequestro di CO₂ di ogni singolo albero piantato tramite la piattaforma, calcolata per albero utilizzando le caratteristiche fisiche di ciascuna specie, anziché per ettaro. Questo consente a Tree-Nation di finanziare una gamma ampia e diversificata di progetti, da quelli su larga scala a quelli più modesti, che altrimenti non avrebbero accesso a finanziamenti attraverso i percorsi di certificazione tradizionali.
La metodologia definita in questo documento fornisce la base di stima del carbonio ex-ante utilizzata in tutto il sistema Tree-Nation. Si applica a tutti i progetti Tree-Nation, indipendentemente dal percorso di certificazione Tree-Nation seguito.
Il modello è intenzionalmente prudente: la precisione viene deliberatamente sacrificata a favore della prudenza, in modo che qualsiasi sponsor possa rivendicare con sicurezza il valore risultante come compensazione. Una stima «bassa» è una buona stima ai fini della piattaforma.
In cosa differisce dalle certificazioni di carbonio tradizionali
La metodologia di Tree-Nation si discosta dalla certificazione tradizionale in due modi fondamentali. Mentre le certificazioni tradizionali costruiscono un modello cartaceo personalizzato per ogni progetto, ancorato a una base controfattuale di ciò che sarebbe accaduto senza il progetto, Tree-Nation determina il potenziale di cattura di CO₂ di un albero nel corso della sua vita direttamente dalle caratteristiche biologiche consolidate della sua specie. E mentre le metodologie tradizionali calcolano il carbonio a livello di ettaro, Tree-Nation calcola per albero, poiché le caratteristiche di ciascuna specie, e quindi il suo valore di contributo, variano considerevolmente.
| Certificazione tradizionale | Metodologia Tree-Nation |
|---|---|
| Calcolato per ettaro | Calcolato per albero |
| Accreditamento fino a 100 anni | Accreditamento limitato a 10 anni |
| Verifica basata su campionamento almeno ogni 5 anni | Verifica continua tramite telerilevamento e dati di campo geolocalizzati |
| Costoso | Costo contenuto |
| Selezione limitata di specie | Illimitata |
| Metodi di piantumazione limitati | Illimitati |
| Solo grandi progetti | Progetti di qualsiasi dimensione |
Il compromesso è la precisione, che Tree-Nation compensa applicando un rapporto di prudenza che riduce il valore finale di CO₂. L'obiettivo non è produrre il numero singolo più accurato, ma un numero che qualsiasi sponsor possa rivendicare con sicurezza come propria compensazione — una stima prudente è, a questo scopo, la stima corretta.
Logica di stima del carbonio: panoramica
Tree-Nation stima l'assorbimento di carbonio a livello di albero utilizzando modelli biologici specifici per ciascuna specie. L'assorbimento di CO₂ atteso di ogni albero nei suoi primi 10 anni viene calcolato utilizzando:
L'umidità del suolo è stata individuata come variabile rilevante, ma non è ancora integrata nel calcolo.
Il modello è intenzionalmente prudente sotto diversi aspetti: le misure di input sono limitate a esemplari mediani anziché ideali, poiché la letteratura scientifica tende a riportare dati relativi al caso migliore; i tassi di sopravvivenza e diradamento sono integrati direttamente nel calcolo; i coefficienti di prudenza riducono il rischio di sovrastima; i risultati vengono, ove possibile, verificati incrociando i calcoli di certificazione esistenti e la letteratura scientifica su specie e sistemi comparabili; e i risultati per albero sono limitati a 500 kg di CO₂.
Questo produce una stima corretta per il rischio dell'assorbimento di CO₂ per albero in 10 anni, che riflette la performance reale attesa anziché condizioni di crescita ideali.
La formula di sequestro del CO₂
Tree-Nation calcola il sequestro di carbonio atteso utilizzando una formula a livello di specie, basata sulla struttura dell'albero e su parametri biologici di crescita. Il calcolo si articola in sei fasi.
Fase 1: stima del volume dell'albero
Il volume dell'albero viene stimato dalla morfologia della specie modellando il tronco come un cilindro, utilizzando l'intervallo di diametro del tronco, l'intervallo di altezza e la densità del legno della specie. Vengono poi aggiunti due ulteriori serbatoi di carbonio al volume del tronco: rami e foglie (+15%) e radici (+20%). I coefficienti di prudenza vengono applicati in ogni fase per mantenere le stime prudenti.
Parametri fissi del modello
| Parametro | Descrizione | Valore |
|---|---|---|
| h_trunk_coef (trunk_tree_ratio) | Rapporto tra la dimensione del tronco e la dimensione totale dell'albero (chioma inclusa). Applicato come: h_avg × h_trunk_coef = h_trunk | 45% |
| d_coef (average_specimen_reductor) | La letteratura studia tipicamente esemplari ideali; questo coefficiente riduce le stime a un esemplare più medio | 60% (valore di riferimento; ulteriormente ridotto per tutte le specie nell'ambito del miglioramento della stima del raggio della versione 5.0 — i valori attuali per specie sono conservati nel database delle specie) |
| radius_cap | Limite sul raggio del tronco, per evitare valori eccessivi | 0,5 m (50 cm) |
| branches_coef (branches_stored_co2) | CO2 aggiuntivo immagazzinato in rami e foglie, oltre al tronco | 15% |
| roots_coef (roots_stored_co2) | CO2 aggiuntivo immagazzinato nelle radici, oltre al tronco | 20% |
| c_to_co2 (carbon_co2_ratio) | Rapporto tra massa di carbonio e massa di CO2 | 3,67 |
Valori predefiniti (utilizzati solo in assenza di dati sulla specie)
| Parametro | Descrizione | Valore |
|---|---|---|
| h_avg_default | Altezza media dell'albero, se non sono disponibili dati | 5 m (attualmente non utilizzato) |
| d_avg_default | Diametro medio del tronco, se non sono disponibili dati | Non ancora impostato (attualmente non utilizzato) |
| tree_density_default | Densità del legno, se non sono disponibili dati | 0,50 g/cm³ |
Dati richiesti sulla specie
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| h_min / h_max (m) | Altezza minima / massima dell'albero |
| d_min / d_max (cm) | Diametro minimo / massimo del tronco |
| tree_density (g/cm³) | Densità del legno della specie |
Valori derivati (misurabili)
h_trunk (m) = (h_min + h_max) / 2 × h_trunk_coef
Entrambi i risultati sono espressi in metri, pronti per essere inseriti nella formula del volume del cilindro che segue, la quale restituisce un volume in m³.
Fase 2: calcolo del contenuto di carbonio
La biomassa dell'albero viene convertita in carbonio utilizzando la densità del legno e i rapporti di massa secca:
- Convertire la densità del legno da g/cm³ a kg/m³ = (g/cm³) × 1000
- Massa del legno (kg di biomassa fresca) = Volume dell'albero (m³) × densità del legno (kg/m³)
- Massa secca = Massa del legno × 65% (rapporto di massa secca)
- Carbonio sequestrato per albero (kg) = Massa secca × 50% (contenuto di carbonio del legno secco)
La densità del legno varia in base al genotipo della specie e alle condizioni ambientali — luminosità, disponibilità idrica, temperatura, fertilità del suolo, spaziatura e gestione. Il legno secco ha una composizione elementare di circa il 50% di carbonio, il 6% di idrogeno e il 44% di ossigeno, con tracce di composti inorganici, il che giustifica il rapporto di carbonio del 50% indicato sopra.
Ripartizione intermedia massa/carbonio (dettaglio interno)
| Quantità | Formula |
|---|---|
| tree_density (kg/m³) | tree_density (g/cm³) × 1000 |
| mass_trunk (kg) | Volume del tronco (m³) × densità del legno (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) |
Fase 3: conversione in CO₂
La massa di carbonio viene convertita in equivalente di CO2 utilizzando il rapporto di conversione molecolare standard:
Questo riflette i pesi molecolari relativi di CO2 e carbonio: peso atomico di C = 12, peso atomico di O = 16, peso atomico di CO2 (C + 2×O) = 44, il che dà 44 ÷ 12 = 3,667.
Si tratta del volume di CO2 pre-adeguamento, prima dell'applicazione dei fattori di crescita, gestione e prudenza.
Fase 4: adeguamenti di crescita e clima
I parametri di tasso di crescita e clima ridimensionano la stima grezza di CO2 per riflettere la rapidità e la qualità con cui una specie cresce nella sua regione di piantumazione.
| Regione climatica | Fattore di crescita (100% = condizioni di crescita ottimali) |
|---|---|
| Tropicale | 90% |
| Subtropicale | 70% |
| Temperato caldo / secco | 43% |
| Secco | 37% |
| Temperato freddo | 35% |
| Boreale | 28% |
| Predefinito (regione sconosciuta) | 50% |
| Classe di tasso di crescita | Rapporto del periodo di crescita (quota della durata di vita fino al quasi pieno potenziale di crescita) |
|---|---|
| A crescita più rapida | 50% |
| A crescita rapida | 60% |
| Moderata | 70% |
| Lenta | 80% |
| Predefinito (sconosciuto) | 80% |
Ulteriori valori predefiniti: climate_region_default = 50%; growth_rate_default = 80%; life_span_default = 70 anni.
co2_per_year_pre (kg) = CO2_per_tree_pre × climate_region / growth_period
Fase 5: adeguamenti gestionali
Due fattori osservati sul campo, a livello di progetto, riducono la stima per riflettere i risultati reali del sito di piantumazione:
| Parametro | Descrizione | Predefinito |
|---|---|---|
| survival_rate | Quota di alberi sopravvissuti dopo 2 anni. | 50% (valore di fallback, in assenza di dati di progetto) |
| cull_back | Quota di alberi che sopravvivono fino all'età adulta dopo la competizione naturale per lo spazio (diradamento) | 70% (valore di fallback, in assenza di dati di progetto) |
Fase 6: parametri di prudenza e limiti finali
L'ultima fase applica il coefficiente di prudenza di Tree-Nation e i limiti strutturali che mantengono la metodologia prudente.
| Parametro | Descrizione | Valore attuale |
|---|---|---|
| model_prudence | Riduzione finale di prudenza applicata al valore calcolato, per mantenere risultati prudenti | 70% |
| co2_anteperiod_cap | Numero di anni di crescita dell'albero considerati nel calcolo ex-ante | 10 anni |
| co2_postperiod_cap | Numero di anni di crescita dell'albero considerati nella misurazione di verifica ex-post | 20 anni (parametro interno storico; il monitoraggio ex-post è in pratica sostituito dal limite ex-ante di 10 anni e dal limite di 500 kg per albero — vedi sotto) |
| Limite per albero | CO2 massimo accreditabile a un singolo albero, indipendentemente dal valore calcolato | 500 kg CO2 |
Se la durata di vita attesa specifica del progetto per un albero, tree_co2_period, è inferiore al limite del periodo ex-ante, viene utilizzato invece questo valore più breve.
Questa è la cifra principale di CO2 mostrata per ogni albero, prudentemente limitata a 500 kg. Ove disponibile, i risultati vengono ulteriormente affinati confrontando i valori di Tree-Nation con i calcoli di certificazione esistenti e le pubblicazioni scientifiche su specie e sistemi comparabili, e adeguati di conseguenza.
Riferimento dei parametri attuali
| Parametro | Valore attuale |
|---|---|
| Rapporto tronco-albero (h_trunk_coef) | 45% |
| Riduttore dell'esemplare medio (d_coef) | 60% di riferimento, ridotto per specie nella v5.0 |
| Limite del raggio | 0,5 m |
| Aggiunta di carbonio dei rami | +15% del tronco |
| Aggiunta di carbonio delle radici | +20% del tronco |
| Rapporto di massa secca | 65% |
| Contenuto di carbonio del legno secco | 50% |
| Rapporto carbonio-CO2 | 3,67 |
| Limite del periodo di crescita ex-ante | 10 anni |
| Limite di CO2 per albero | 500 kg |
| Rapporto di prudenza del modello | 70% |
| Tasso di sopravvivenza predefinito (fallback) | 50% (fallback) |
| Tasso di diradamento predefinito (fallback) | 70% (fallback) |
| Densità del legno predefinita (fallback) | 0.50 g/cm3 (fallback) |
| Durata di vita predefinita (fallback) | 70 years (fallback) |
| Fattore di regione climatica predefinito (fallback) | 50% (fallback) |
| Fattore di tasso di crescita predefinito (fallback) | 80% (fallback) |
Governance e note di ricalcolo
La metodologia è progettata per evolversi: i parametri ipotetici e i valori predefiniti sono trattati come input del modello regolabili e vengono affinati man mano che diventano disponibili dati migliori.
Il CO2 totale per albero viene registrato al momento della creazione dell'albero. Esiste un campo separato «lifetime_co2» per le modifiche manuali, riservate al pannello di amministrazione, che rimane al di fuori del calcolo automatizzato. È prevista una funzionalità di «ricalcolo» a livello di progetto per consentire di aggiornare e riversionare i valori della tabella delle specie man mano che il modello migliora.
L'umidità del suolo rimane una variabile individuata ma non ancora integrata, segnalata qui come candidata per una futura versione.
Glossario dei simboli
| Simbolo | Significato |
|---|---|
| h_min, h_max | Altezza minima / massima della specie (m) |
| d_min, d_max | Diametro minimo / massimo del tronco (cm) |
| tree_density | Densità del legno della specie (g/cm³) |
| radius | Raggio del tronco stimato (m), limitato a radius_cap |
| h_trunk | Altezza del tronco stimata (m) |
| mass_trunk | Massa del tronco stimata (kg) |
| carbon_stored_in_tree | Carbonio totale immagazzinato in tronco + rami + radici (kg) |
| CO2_per_tree_pre | Volume di CO2 prima degli adeguamenti di crescita/gestione/prudenza (kg) |
| climate_region | Fattore di crescita per la regione climatica del progetto |
| growth_rate | Rapporto del periodo di crescita per la classe di tasso di crescita della specie |
| growth_period | Anni fino al quasi pieno potenziale di crescita (life_span × growth_rate) |
| co2_per_year_pre / co2_per_year_post | Tasso annuo di CO2, prima / dopo gli adeguamenti gestionali (kg) |
| survival_rate, cull_back | Tassi di sopravvivenza e diradamento osservati sul campo |
| model_prudence | Riduzione finale di prudenza applicata al modello (70%) |
| co2_anteperiod_cap | Limite del periodo di rendicontazione ex-ante (10 anni) |
| co2_offset_exante | Cifra principale finale di CO2 ex-ante per albero, limitata a 500 kg |
