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Integrated carbon analysis of forest management practices and wood substitution

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Abstract:

The complex fluxes between standing and harvested carbon stocks, and the linkage between harvested biomass and fossil fuel substitution, call for a holistic, system-wide analysis in a life-cycle perspective to evaluate the impacts of forest management and forest product use on carbon balances. We have analysed the net carbon emission under alternative forest management strategies and product uses, considering the carbon fluxes and stocks associated with tree biomass, soils, and forest products. Simulations were made using three Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) forest management regimes (traditional, intensive management, and intensive fertilization), three slash management practices (no removal, removal, and removal with stumps), two forest product uses (construction material and biofuel), and two reference fossil fuels (coal and natural gas). The greatest reduction of net carbon emission occurred when the forest was fertilized, slash and stumps were harvested, wood was used as construction material, and the reference fossil fuel was coal. The lowest reduction occurred with a traditional forest management, forest residues retained on site, and harvested biomass was used as biofuel to replace natural gas. Product use had the greatest impact on net carbon emission, whereas forest management regime, reference fossil fuel, and forest residue usage as biofuel were less significant.

La complexité des flux entre les stocks de carbone sur pied et dans les récoltes, ainsi que les liens entre la biomasse prélevée et la substitution d’énergie fossile, nécessite une analyse de l’ensemble du système, voire holistique, fondée sur le cycle de vie afin d’évaluer les impacts de l’aménagement forestier et de l’utilisation de produits forestiers sur les bilans de carbone. Nous avons analysé les émissions nettes de carbone selon des options associant différentes stratégies d’aménagement et des usages particuliers de produits forestiers. Nous avons considéré les flux et les stocks de carbone associés à la biomasse des arbres, aux sols et aux produits forestiers. Des simulations ont été effectuées en considérant l’épicéa commun (Picea abies (L.) Karst.) selon trois régimes d’aménagement (conventionnel, aménagement intensif et fertilisation intensive), trois pratiques pour disposer des rémanents de coupe (retrait, aucun retrait et retrait avec la souche), deux utilisations des produits forestiers (matériaux de construction et biocombustibles) et deux types d’énergie fossile de référence (charbon et gaz naturel). La réduction des émissions nettes de carbone est la plus forte quand la forêt est fertilisée, que les déchets de coupe et les souches sont prélevés au moment de la récolte, que le bois est destiné à la fabrication de matériaux de construction et que l’énergie fossile de référence est le charbon. La réduction est la plus faible quand le régime forestier est conventionnel, que les résidus demeurent sur les parterres de coupe et que la biomasse est utilisée comme biocombustible pour remplacer le gaz naturel. C’est la finalité des produits qui a le plus grand impact sur les émissions nettes de carbone alors que les régimes d’aménagement forestier, l’énergie fossile de référence et l’utilisation des résidus comme biocombustibles ont une incidence moindre.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2007

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nrc/cjfr/2007/00000037/00000003/art00016
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