Anidride carbonica, dove vai?

Quanta CO2 assorbe un albero?

Se gli alberi si "mangiano" l'anidride carbonica che noi emettiamo, sorge la curiosità (o la necessità!) di calcolare quanti alberi occorre piantare per compensare una certa emissione E di anidride carbonica (espressa in kg di CO2).

Prima di vedere come, conviene fare due osservazioni:

è possibile convertire il peso della biomassa di una pianta nel peso dell'anidride carbonica che essa ha assorbito

Infatti il peso del contenuto di carbonio è in genere circa il 45-50% di quello totale della biomassa secca e, quindi, vale l'equivalenza:

1 g sostanza secca = 0,5 g C = 1,83 g CO2

dove per passare da g C a g CO2 si è tenuto conto che il peso atomico del carbonio è 12 e quello dell'ossigeno 16 (quindi 12 g C = (12+16 x 2) g CO2 ovvero 1 g C = 3,67 g CO2)
l'accumulo di biomassa non è costante durante la vita di una pianta, ma dipende dall'età

La relazione che lega biomassa ed età è del tipo

B(t) = B∞ x (1 - e-αt)

dove B(t) è la biomassa della pianta all'istante t, B∞ e α sono parametri che dipendono dalla specie, dalle condizioni climatiche e dalle caratteristiche di fertilità del terreno. In termini matematici, B∞ indica l'asintoto orizzontale della curva, cioè la biomassa massima accumulabile, e α la sua pendenza nell'origine. Per il pioppo euroamericano (Populus euroamericana) coltivato a Bagni di Tivoli (RM) B∞ e α assumono i seguenti valori:

α = 0,082 (anni-1)

B∞ = 1151 (kg ss x albero-1)

e la curva B(t) è quella rappresentata in figura 1:

curva di crescita del pioppo euroamericano

FIGURA 1: La curva di crescita del pioppo euroamericano in funzione dell'età (fonte: Fagnani e Girola, 2005).

Il pioppo euroamericano è una specie ad accrescimento molto rapido e ciò la rende preferibile rispetto ad altre perché permette una più veloce compensazione delle emissioni di CO2. Tendenzialmente tutti gli alberi hanno un accrescimento più veloce nei primi anni di vita in cui, quindi, assorbono più CO2.
pioppeto in pianura Padana

FIGURA 2: Pioppeto in Pianura Padana.

Vediamo ora, passo per passo, come calcolare il numero di pioppi necessari a compensare un'emissione:

  1. nota l'emissione E in termini di kg di CO2, si può esprimere l'emissione in termini di biomassa di albero (kg ss, ovvero kg di sostanza secca) necessaria a contenere la quantità E di anidride carbonica, ovvero: Ess = E / 1,83 poiché 1 kg ss corrisponde a 1,83 kg di CO2;
  2. occorrerà quindi fissare la specie arborea da piantumare e l'orizzonte temporale t ovvero il numero di anni entro cui voler compensare l'emissione. All'aumentare dell'orizzonte temporale, occorrerà piantare meno alberi perchè l'incremento di biomassa sarà maggiore;
  3. la biomassa che ciascun albero raggiungerà all'età t (pari all'orizzonte temporale) può essere calcolata tramite l'equazione B(t) = B∞ (1 - e-αt) vista sopra;
  4. è possibile infine calcolare il numero di pioppi da piantumare per compensare la propria emissione E in questo modo:

    N°pioppi = Ess / B(t) = Ess / (B∞ (1 - e-αt))