A metodologia completa de cálculo do carbono da Tree-Nation: a base de estimativa de carbono ex-ante utilizada em todo o sistema Tree-Nation, aplicada a todos os projetos Tree-Nation, independentemente do percurso de certificação seguido.
Introdução
A missão da Tree-Nation é ajudar a reflorestar o mundo. Associamo-nos a projetos de reflorestação, florestação, agrofloresta e conservação em todo o mundo para financiar as suas atividades, convertendo o seu esforço de reflorestação num número de árvores que podem ser apadrinhadas na nossa plataforma.
As normas de certificação tradicionais, como a VCS, a Gold Standard e a Plan Vivo, calculam o CO₂ por hectare de floresta desenvolvida, utilizando amostragem baseada em metodologia e medições no local. Isto funciona bem para projetos grandes e maduros, mas cria uma barreira de entrada elevada para projetos mais pequenos ou mais recentes.
A Tree-Nation adota uma abordagem diferente: os patrocinadores financiam árvores individuais, em particular árvores recém-plantadas. Isto permite que as empresas patrocinadoras tornem tangível o seu compromisso ambiental, «oferecendo» uma árvore a um cliente ou colaborador, associada a uma plantação real e rastreável, em vez de um valor abstrato de CO₂.
Para o efeito, a Tree-Nation desenvolveu a sua própria metodologia para estimar o sequestro de CO₂ de cada árvore plantada através da plataforma, calculada por árvore utilizando as características físicas de cada espécie, em vez de por hectare. Isto permite à Tree-Nation financiar uma gama ampla e diversificada de projetos, de grande escala a modestos, que de outra forma não teriam acesso a financiamento através dos percursos de certificação tradicionais.
A metodologia aqui definida fornece a base de estimativa de carbono ex-ante utilizada em todo o sistema Tree-Nation. Aplica-se a todos os projetos Tree-Nation, independentemente do percurso de certificação Tree-Nation seguido.
O modelo é intencionalmente conservador: a precisão é deliberadamente sacrificada em favor da prudência, para que qualquer patrocinador possa reivindicar com confiança o valor resultante como compensação. Uma estimativa «baixa» é uma boa estimativa para os fins da plataforma.
Em que difere das certificações de carbono tradicionais
A metodologia da Tree-Nation afasta-se da certificação tradicional de duas formas fundamentais. Enquanto as certificações tradicionais constroem um modelo em papel personalizado por projeto, ancorado numa base contrafactual do que teria acontecido sem o projeto, a Tree-Nation determina o potencial de captura de CO₂ de uma árvore ao longo da sua vida diretamente a partir das características biológicas estabelecidas da sua espécie. E, enquanto as metodologias tradicionais calculam o carbono ao nível do hectare, a Tree-Nation calcula por árvore, uma vez que as características de cada espécie, e por conseguinte o seu valor de contribuição, variam consideravelmente.
| Certificação tradicional | Metodologia Tree-Nation |
|---|---|
| Calculado por hectare | Calculado por árvore |
| Crédito até 100 anos | Crédito limitado a 10 anos |
| Verificação por amostragem pelo menos a cada 5 anos | Verificação contínua através de deteção remota e dados de campo georreferenciados |
| Dispendioso | Baixo custo |
| Seleção limitada de espécies | Ilimitada |
| Métodos de plantação limitados | Ilimitados |
| Apenas projetos de grande escala | Projetos de qualquer dimensão |
O compromisso é a precisão, que a Tree-Nation compensa aplicando um rácio de prudência que reduz o valor final de CO₂. O objetivo não é produzir o número mais exato possível, mas sim um número que qualquer patrocinador possa reivindicar com confiança como a sua compensação — uma estimativa conservadora é, para este efeito, a estimativa certa.
Lógica de estimativa de carbono: visão geral
A Tree-Nation estima a captação de carbono ao nível da árvore utilizando modelos biológicos específicos de cada espécie. A captação de CO₂ esperada de cada árvore nos seus primeiros 10 anos é calculada utilizando:
A humidade do solo foi identificada como uma variável relevante, mas ainda não está integrada no cálculo.
O modelo é intencionalmente conservador em vários aspetos: as medidas de entrada são limitadas a espécimes medianos em vez de ideais, uma vez que a literatura científica tende a reportar dados de melhor cenário; as taxas de sobrevivência e desbaste são incorporadas diretamente no cálculo; os coeficientes de prudência reduzem o risco de sobrestimação; os resultados são verificados de forma cruzada, sempre que possível, com cálculos de certificação existentes e literatura científica sobre espécies e sistemas comparáveis; e os resultados por árvore estão limitados a 500 kg de CO₂.
Isto produz uma estimativa ajustada ao risco da captação de CO₂ por árvore ao longo de 10 anos, refletindo o desempenho real esperado em vez de condições de crescimento ideais.
A fórmula de sequestro de CO₂
A Tree-Nation calcula o sequestro de carbono esperado utilizando uma fórmula ao nível da espécie, baseada na estrutura da árvore e em parâmetros biológicos de crescimento. O cálculo segue seis etapas.
Etapa 1: estimativa do volume da árvore
O volume da árvore é estimado a partir da morfologia da espécie, modelando o tronco como um cilindro, utilizando o intervalo de diâmetro do tronco, o intervalo de altura e a densidade da madeira da espécie. São depois adicionados dois reservatórios de carbono adicionais ao volume do tronco: ramos e folhas (+15%) e raízes (+20%). Os coeficientes de prudência são aplicados ao longo de todo o processo para manter as estimativas conservadoras.
Parâmetros fixos do modelo
| Parâmetro | Descrição | Valor |
|---|---|---|
| h_trunk_coef (trunk_tree_ratio) | Rácio entre o tamanho do tronco e o tamanho total da árvore (incluindo a copa). Aplicado da seguinte forma: h_avg × h_trunk_coef = h_trunk | 45% |
| d_coef (average_specimen_reductor) | A literatura estuda normalmente espécimes ideais; este coeficiente reduz as estimativas para um espécime mais médio | 60% (valor de referência; reduzido ainda mais para todas as espécies no âmbito da melhoria de estimativa do raio da versão 5.0 — os valores atuais por espécie são mantidos na base de dados de espécies) |
| radius_cap | Limite do raio do tronco, para evitar valores excessivos | 0,5 m (50 cm) |
| branches_coef (branches_stored_co2) | CO2 adicional armazenado nos ramos e nas folhas, para além do tronco | 15% |
| roots_coef (roots_stored_co2) | CO2 adicional armazenado nas raízes, para além do tronco | 20% |
| c_to_co2 (carbon_co2_ratio) | Rácio entre a massa de carbono e a massa de CO2 | 3,67 |
Valores predefinidos (utilizados apenas quando não existem dados da espécie)
| Parâmetro | Descrição | Valor |
|---|---|---|
| h_avg_default | Altura média da árvore, caso não existam dados disponíveis | 5 m (atualmente não utilizado) |
| d_avg_default | Diâmetro médio do tronco, caso não existam dados disponíveis | Ainda não definido (atualmente não utilizado) |
| tree_density_default | Densidade da madeira, caso não existam dados disponíveis | 0,50 g/cm³ |
Dados necessários da espécie
| Campo | Descrição |
|---|---|
| h_min / h_max (m) | Altura mínima / máxima da árvore |
| d_min / d_max (cm) | Diâmetro mínimo / máximo do tronco |
| tree_density (g/cm³) | Densidade da madeira da espécie |
Valores derivados (mensuráveis)
h_trunk (m) = (h_min + h_max) / 2 × h_trunk_coef
Ambos os resultados são expressos em metros, prontos a ser utilizados na fórmula do volume do cilindro que se segue, a qual produz um volume em m³.
Etapa 2: cálculo do teor de carbono
A biomassa da árvore é convertida em carbono utilizando a densidade da madeira e os rácios de massa seca:
- Converter a densidade da madeira de g/cm³ para kg/m³ = (g/cm³) × 1000
- Massa de madeira (kg de biomassa fresca) = Volume da árvore (m³) × densidade da madeira (kg/m³)
- Massa seca = Massa de madeira × 65% (rácio de massa seca)
- Carbono sequestrado por árvore (kg) = Massa seca × 50% (teor de carbono da madeira seca)
A densidade da madeira varia consoante o genótipo da espécie e as condições ambientais — luminosidade, disponibilidade de água, temperatura, fertilidade do solo, espaçamento e gestão. A madeira seca tem uma composição elementar de aproximadamente 50% de carbono, 6% de hidrogénio e 44% de oxigénio, com vestígios de compostos inorgânicos, o que justifica o rácio de carbono de 50% acima indicado.
Detalhe intermédio massa/carbono (detalhe interno)
| Quantidade | Fórmula |
|---|---|
| tree_density (kg/m³) | tree_density (g/cm³) × 1000 |
| mass_trunk (kg) | Volume do tronco (m³) × densidade da madeira (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) |
Etapa 3: conversão em CO₂
A massa de carbono é convertida em equivalente de CO2 utilizando o rácio de conversão molecular padrão:
Isto reflete os pesos moleculares relativos do CO2 e do carbono: peso atómico de C = 12, peso atómico de O = 16, peso atómico de CO2 (C + 2×O) = 44, o que resulta em 44 ÷ 12 = 3,667.
Este é o volume de CO2 pré-ajuste, antes da aplicação dos fatores de crescimento, gestão e prudência.
Etapa 4: ajustes de crescimento e clima
Os parâmetros de taxa de crescimento e clima ajustam a estimativa bruta de CO2 para refletir a rapidez e a qualidade com que uma espécie cresce na sua região de plantação.
| Região climática | Fator de crescimento (100% = condições de crescimento ótimas) |
|---|---|
| Tropical | 90% |
| Subtropical | 70% |
| Temperado quente / seco | 43% |
| Seco | 37% |
| Temperado frio | 35% |
| Boreal | 28% |
| Predefinido (região desconhecida) | 50% |
| Classe de taxa de crescimento | Rácio do período de crescimento (parcela da vida útil até ao potencial de crescimento quase total) |
|---|---|
| Crescimento mais rápido | 50% |
| Crescimento rápido | 60% |
| Moderado | 70% |
| Lento | 80% |
| Predefinido (desconhecido) | 80% |
Valores predefinidos adicionais: climate_region_default = 50%; growth_rate_default = 80%; life_span_default = 70 anos.
co2_per_year_pre (kg) = CO2_per_tree_pre × climate_region / growth_period
Etapa 5: ajustes de gestão
Dois fatores observados no terreno, ao nível do projeto, reduzem a estimativa para refletir os resultados reais do local de plantação:
| Parâmetro | Descrição | Predefinido |
|---|---|---|
| survival_rate | Percentagem de árvores que sobrevivem após 2 anos. | 50% (valor de recurso, na ausência de dados do projeto) |
| cull_back | Percentagem de árvores que sobrevivem até à idade adulta após a competição natural por espaço (desbaste) | 70% (valor de recurso, na ausência de dados do projeto) |
Etapa 6: parâmetros de prudência e limites finais
A última etapa aplica o coeficiente de prudência da Tree-Nation e os limites estruturais que mantêm a metodologia conservadora.
| Parâmetro | Descrição | Valor atual |
|---|---|---|
| model_prudence | Redução final de prudência aplicada ao valor calculado, para manter resultados conservadores | 70% |
| co2_anteperiod_cap | Número de anos de crescimento da árvore considerados no cálculo ex-ante | 10 anos |
| co2_postperiod_cap | Número de anos de crescimento da árvore considerados na medição de verificação ex-post | 20 anos (parâmetro interno histórico; o acompanhamento ex-post é, na prática, substituído pelo limite ex-ante de 10 anos e pelo limite de 500 kg por árvore — ver abaixo) |
| Limite por árvore | CO2 máximo creditável a uma única árvore, independentemente do valor calculado | 500 kg CO2 |
Se a vida útil esperada específica do projeto para uma árvore, tree_co2_period, for mais curta do que o limite do período ex-ante, esse valor mais curto é utilizado em vez disso.
Este é o valor principal de CO2 apresentado para cada árvore, prudentemente limitado a 500 kg. Sempre que possível, os resultados são posteriormente refinados através da comparação dos valores da Tree-Nation com cálculos de certificação existentes e publicações científicas sobre espécies e sistemas comparáveis, sendo ajustados em conformidade.
Referência de parâmetros atuais
| Parâmetro | Valor atual |
|---|---|
| Rácio tronco-árvore (h_trunk_coef) | 45% |
| Redutor de espécime médio (d_coef) | 60% de referência, reduzido por espécie na v5.0 |
| Limite do raio | 0,5 m |
| Adicional de carbono dos ramos | +15% do tronco |
| Adicional de carbono das raízes | +20% do tronco |
| Rácio de massa seca | 65% |
| Teor de carbono da madeira seca | 50% |
| Rácio carbono-CO2 | 3,67 |
| Limite do período de crescimento ex-ante | 10 anos |
| Limite de CO2 por árvore | 500 kg |
| Rácio de prudência do modelo | 70% |
| Taxa de sobrevivência predefinida (valor de recurso) | 50% (valor de recurso) |
| Taxa de desbaste predefinida (valor de recurso) | 70% (valor de recurso) |
| Densidade da madeira predefinida (valor de recurso) | 0.50 g/cm3 (valor de recurso) |
| Duração de vida predefinida (valor de recurso) | 70 years (valor de recurso) |
| Fator de região climática predefinido (valor de recurso) | 50% (valor de recurso) |
| Fator de taxa de crescimento predefinido (valor de recurso) | 80% (valor de recurso) |
Governação e notas de recálculo
A metodologia foi concebida para evoluir: os parâmetros hipotéticos e os valores predefinidos são tratados como entradas ajustáveis do modelo, sendo aperfeiçoados à medida que dados melhores ficam disponíveis.
O CO2 total por árvore é armazenado no momento da criação da árvore. Existe um campo separado «lifetime_co2» para edições manuais, exclusivas do painel de administração, que permanece fora do cálculo automatizado. Está planeada uma funcionalidade de «recálculo» ao nível do projeto para permitir atualizar e reversionar os valores da tabela de espécies à medida que o modelo melhora.
A humidade do solo continua a ser uma variável identificada mas ainda não integrada, aqui assinalada como candidata para uma futura versão.
Glossário de símbolos
| Símbolo | Significado |
|---|---|
| h_min, h_max | Altura mínima / máxima da espécie (m) |
| d_min, d_max | Diâmetro mínimo / máximo do tronco (cm) |
| tree_density | Densidade da madeira da espécie (g/cm³) |
| radius | Raio do tronco estimado (m), limitado a radius_cap |
| h_trunk | Altura do tronco estimada (m) |
| mass_trunk | Massa do tronco estimada (kg) |
| carbon_stored_in_tree | Carbono total armazenado no tronco + ramos + raízes (kg) |
| CO2_per_tree_pre | Volume de CO2 antes dos ajustes de crescimento/gestão/prudência (kg) |
| climate_region | Fator de crescimento para a região climática do projeto |
| growth_rate | Rácio do período de crescimento para a classe de taxa de crescimento da espécie |
| growth_period | Anos até ao potencial de crescimento quase total (life_span × growth_rate) |
| co2_per_year_pre / co2_per_year_post | Taxa anual de CO2, antes / depois dos ajustes de gestão (kg) |
| survival_rate, cull_back | Taxas de sobrevivência e desbaste observadas no terreno |
| model_prudence | Redução final de prudência aplicada ao modelo (70%) |
| co2_anteperiod_cap | Limite do período de contabilização ex-ante (10 anos) |
| co2_offset_exante | Valor principal final de CO2 ex-ante por árvore, limitado a 500 kg |
