Quantification of terrestrial carbon stocks : a comparative literature survey

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202104071847
Title: Quantification of terrestrial carbon stocks : a comparative literature survey
Author: Lampinen, Anniina
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2021
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202104071847
http://hdl.handle.net/10138/328772
Thesis level: master's thesis
Degree program: Maataloustieteiden maisteriohjelma
Master's Programme in Agricultural Sciences
Magisterprogrammet i lantbruksvetenskaper
Specialisation: Agroteknologia
Agrotechnology
Agroteknologi
Abstract: Ihmisen toiminta on vaikuttanut hiilen kiertokulkuun. Maalla sijaitsevien hiilivarastojen koko on pienentynyt, kun samaan aikaan ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut aiheuttaen ilmaston lämpenemistä. Pariisin ilmastosopimuksen tavoite on rajoittaa lämpeneminen alle 1,5 asteeseen ja tähän tavoitteeseen pääsemiseksi tarvitaan useita eri keinoja. Yksi mahdollinen keino on hiilensidonta maaperään ja kasvillisuuteen. Jotta luonnolliset hiilivarastot saadaan tehokkaasti mukaan EU -politiikkaan, tulee varastoihin sitoutuneen hiilen määrä pystyä kvantifioimaan. Kehittyviä hiilimarkkinoita varten menetelmän tulee olla tarkka, käytännöllinen ja taloudellisesti mahdollinen. Tämän tutkimuksen tutkimusmenetelmä oli vertaileva kirjallisuuskatsaus ja tavoitteena oli kerätä ja vertailla tietoa tällä hetkellä käytössä olevista menetelmistä hiilen varastojen koon määrittämiseen. Maaperän hiilivarastojen koko pystytään kvantifioimaan maaperänäytteillä, erilaisten maaperäantureiden ja mallinnuksen avulla. Kasvillisuuteen sitoutuneen hiilen määrää voidaan kvantifioida inventaarioperusteisesti tai kaukokartoituksen avulla. Koko ekosysteemin hiilibudjetti saadaan määritettyä kaasuvuo mittauksilla. Maaperän ja kasvillisuuden hiilivarastojen koon ja varaston muutoksen määrittäminen ei ole yksinkertainen tehtävä. Varastojen välillä on runsaasti vaihtelua ja varastoissa tapahtuvat muutokset ovat osittain erittäin hitaita. Varastojen koon määrittämisen kustannukset vaihtelevat tarkkuuden, varaston koon ja toimenpiteiden mukaan. Menetelmät ovat myös riippuvaisia hyvälaatuisesta tiedosta, minkä vuoksi erilaiset tutkimukset hiiliensidontaan vaikuttavista tekijöistä ovat välttämättömiä. Tällä hetkellä hiilimarkkinoita ajatellen erilaiset mallinukseen pohjautuvat menetelmät ovat kustannustehokkaita, läpinäkyviä ja toistettavia, minkä vuoksi niitä voitaisiin hyödyntää jo nyt. Ei ole kuitenkaan olemassa täydellistä mallia, eikä yhtä vaihtoehtoa kaikkiin tilanteisiin, minkä vuoksi eri mallien toiminta tulee olla todennettua. Tämän lähestymistavan myötä voisi kuitenkin olla mahdollista saada enemmän pieniä toimijoita hiilensidonnan markkinoille ja siten tehostaa ilmastotoimia. Eri menetelmät tuovat erilaista tietoa ja myös mallinnukseen pohjautuva lähestymistapa on riippuvainen empiriasta, minkä vuoksi olisi tärkeää, että kaikki informaatio saadaan hyödynnettyä menetelmien kehittämisessä ja tarkkuuksien parantamisessa.The natural carbon cycle is affected by human activity. Terrestrial carbon stocks have been decreasing as at the same time carbon dioxide concentration in the atmosphere has increased causing climate change. The Paris Agreement sets the target to limit climate change to 1.5°C and to reach that goal, all possible mitigation practises should be included into global framework to avoid the most serious consequences of warming. Carbon sequestration into natural soil and biomass could be one mitigation practice. To enhance carbon sequestration activities and to include natural carbon stocks into to the EU climate policy, it would be necessary to quantify stock sizes and changes in those stocks. For developing carbon trading markets, the quantification methods should provide accurate results and at the same time be practical and financially achievable. Used research method in this thesis was comparatively literature survey and aim was to gather and compere information about currently used carbon stock quantification methods against developing carbon trading markets. Soil carbon stocks can be quantified with direct soil sampling, spectroscopic sensing methods or by mathematical models. Biomass carbon stocks can be quantified with inventory-based field measurements and modelling and by remote sensing. The full carbon budget on the ecosystem level can be achieved with carbon flux measurements. Quantification of different terrestrial carbon stocks and their changes is not a simple task. There is a lot of variation between different stocks and in some cases, the stock changes occur slow. Cost of carbon stock quantification depends on the accuracy, size of the area under focus and frequency of the measures. Methods for terrestrial carbon stock quantification are dependent on high quality data and there is demand for research considering carbon sequestration. For carbon offsetting purposes of developing carbon markets, the modelling approach is achievable, cost efficient, repeatable and transparent. There is no perfect model or one universal model that would fit to every situation and thus the differences must be known. At this stage, this approach could be one possibility to include small scale projects and enhance climate actions. Different quantification methods provide information which can be used to different method developments and to increase accuracies. It’s important to know, how all information can be effectively utilized.
Subject: carbon stocks
carbon sequestration
soil organic carbon
biomass
measurement


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Anniina_Lampine ... IAL CARBON STOCKS_2021.pdf 1.899Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record