Quanto legno energetico fornisce la foresta?

In relazione al cambiamento climatico, ci sono richieste per una gestione più intensiva delle foreste e un maggiore uso della biomassa forestale. Da un lato, il legno dovrebbe essere sempre più utilizzato al posto di altri materiali da costruzione e materiali, e dall'altro, il legno dovrebbe sostituire i combustibili fossili come fonte di energia.

Ma quanto legno da energia forestale è effettivamente disponibile per l'uso?

A mappa interattiva dell'Istituto federale di ricerca sulla foresta, la neve e il paesaggio WSL fornisce una risposta. Mostra il potenziale di legno energetico forestale ecologicamente sostenibile ESP (dall'inglese Ecological Sustainable Potential). L'ESP rappresenta il limite superiore delle quantità disponibili di legno da energia della foresta. Descrive la quantità di legno che è disponibile per l'uso energetico rispettando gli aspetti ecologici. Ciò significa che le aree protette come le riserve forestali, ma anche le perdite di raccolto e il legno morto, nonché il legno utilizzato per scopi materiali, sono stati precedentemente dedotti. La nostra mappa web mostra ora la risoluzione temporale e spaziale dei costi di fornitura a cui l'ESP può essere utilizzato.

Il mappa web interattiva consente di effettuare interrogazioni e confronti su ESP secondo tre diversi scenari di gestione intensiva:

1. Continuare come prima (aumento delle scorte)
2. Aumento dell'uso (riduzione moderata delle scorte)
3. Utilizzo molto maggiore (forte esaurimento delle scorte)

Inoltre, le seguenti variabili possono essere regolate:

1. Tipo di legno: legno duro o legno dolce
2. Situazione del mercato del legname: legno amico dell'energia o legno meno amico dell'energia
3. quattro periodi di tempo: 2017-2026, 2027-2036, 2037-2046 o 2047-2056

Ne risultano i volumi potenziali di legno energetico nei cantoni, suddivisi in sette classi di costo. I costi includono i processi di raccolta del legname, compresa la cippatura e il trasporto all'impianto di legno da energia. Inoltre, i potenziali possono essere richiamati secondo le dimensioni degli assortimenti di legno (classi di spessore, da R1 a R6) e secondo altri compartimenti dell'albero (sottobosco, corteccia e legno morto residuo). I risultati appaiono sotto forma di istogrammi e come file esportabili (.csv).

Metodico

I calcoli sono basati sui dati del National Forest Inventory LFI. Essi seguono un approccio gerarchico in cui le restrizioni sopra menzionate (ad esempio aree protette, perdite di raccolto, legno morto) vengono sottratte successivamente dal potenziale di legno forestale teoricamente utilizzabile. Questo permette di quantificare gli effetti delle restrizioni ecologiche ed economiche sulla disponibilità spaziale e temporale del legno da energia della foresta.

Il punto di partenza per i calcoli è il potenziale teorico (TP), che descrive la quantità massima di legno utilizzabile annualmente in una regione. Include l'incremento annuale, la mortalità e - a seconda dello scenario di gestione - le quantità di un impoverimento dello stock. In realtà, le restrizioni ecologiche ed economiche limitano l'uso del legno, ed è per questo che queste devono essere prese in considerazione quando si determina la sua disponibilità. Di conseguenza, l'ESP è derivato dal potenziale teorico sottraendo le seguenti restrizioni:

1. Mortalità, cioè legno morto (a seconda della gestione 10-15% dell'incremento)
2. Legno da Riserve forestali naturali(0,3-25% di superficie forestale per regione).
3. Perdite di raccolto(8% di legno dolce e 13% di legno duro, 50% e 58% di legno con un diametro inferiore a 7 cm, rispettivamente).
4. Percentuale del legno della foresta che viene utilizzato per più valore usi del materiale (legname da costruzione, mobili, carta, ecc.). A tal fine si distinguono due situazioni di mercato del legname:  energia rispettosa del legno o meno rispettosa del legno.

L'ESP rappresenta un Limite superiore più realistico della disponibilità di legno da energia forestale rispetto al TP (per informazioni dettagliate sul calcolo cfr. Thees et al. 2020).

Tre scenari di gestione della foresta

Il trattamento dei popolamenti forestali determina in modo significativo i potenziali di legno energetico che ne derivano. I risultati delle analisi potenziali si basano su tre scenari di gestione, che raffigurano interventi nei popolamenti forestali di diversa intensità:

1. Business as usual: corrisponde a un continuo Aumento delle scorte e riflette le attuali pratiche di raccolta e gestione del legname in Svizzera, motivo per cui può essere considerato uno scenario di riferimento.
2. Un maggiore utilizzo, che richiederebbe un moderata riduzione delle scorte rappresenta: La gestione riduce gli stock negli stand a ~300 m³/ha entro il 2046, accelerando così la crescita dello stock.
3. Un uso molto maggiore, che è un forte riduzione delle scorte a ~250 m³/ha fino al 2046 con diradamenti più frequenti e tempi di rotazione 40% più brevi.

I tre scenari sono stati simulati con il modello di simulazione MASSIMO (Stadelmann et al. 2019) viene calcolato. Questo modello simula la crescita e la gestione della foresta e si basa sui dati dell'Inventario Forestale Nazionale Svizzero. Il collegamento con i modelli di produttività della raccolta del legname HeProMo (Holm et al. 2020) ha permesso di stimare i costi di raccolta previsti. I calcoli sono stati fatti per 5086 appezzamenti campione LFI con foreste produttive basati sulle indagini di LFI2 (1983-1985) e LFI3 (2004-2006).

Due situazioni di mercato del legname 

La situazione del mercato del legname determina in modo decisivo la quota e la quantità di legno della foresta che può essere utilizzato per l'energia. Pertanto, tutti i potenziali sono stati calcolati per due situazioni di mercato del legno, una favorevole al legno energetico e una meno favorevole al legno energetico.

La situazione del mercato del legno energetico corrisponde a un aumento dell'uso del legno per l'energia direttamente dopo la raccolta. Nella situazione del mercato del legno meno energetico, una proporzione maggiore del legno è orientata al pre-utilizzo del materiale ed è disponibile per l'uso energetico solo in una fase successiva. Entrambe le situazioni di mercato del legno sono state definite in consultazione con le associazioni svizzere del settore forestale e del legno.

Risultati e conclusioni

Nelle Alpi e nelle Prealpi, così come sul versante meridionale delle Alpi, negli ultimi decenni è stato possibile accumulare grandi scorte di legno nelle foreste, perché è stato utilizzato molto meno legno di quanto sia cresciuto nello stesso periodo. Questi stock elevati riflettono i problemi di utilizzo economico delle foreste in condizioni di terreno e di sviluppo difficili: Spesso non vale la pena di raccogliere il legno in questi luoghi.

Di conseguenza, il potenziale economicamente disponibile di legno da energia forestale nelle regioni di montagna scende a meno della metà del potenziale ecologicamente sostenibile negli scenari di riduzione delle scorte e a poco più della metà nello scenario di aumento delle scorte. L'ESP è quindi lontano dall'essere utilizzato in tutti e tre gli scenari di gestione forestale a causa delle restrizioni economiche. Nel Giura e nell'Altopiano centrale, dove le foreste sono più accessibili e sono spesso popolazioni di legno duro, le riduzioni del potenziale di legno da energia della foresta a causa delle restrizioni economiche erano significativamente più basse.

I risultati mostrano che le restrizioni ecologiche ed economiche limitano fortemente il potenziale del legno da energia della foresta e che solo 20-30% dell'incremento annuale di legno è disponibile per scopi energetici nel lungo termine. L'intensità della gestione della foresta ha un'influenza significativa sulle quantità potenziali. Mentre lo scenario di riferimento "business as usual" assicura la fornitura più costante di legno da energia forestale per diversi decenni, entrambi gli scenari di riduzione delle scorte risultano in potenziali totali cumulativi più grandi per la Svizzera. La variante "riduzione moderata delle scorte" comporta un aumento dell'ESP di 32%, mentre lo scenario "riduzione grave delle scorte" lo aumenta addirittura di 52%.

Un mercato del legno con meno energia supporta l'economia circolare e l'uso a cascata del legno, a condizione che le industrie necessarie per la lavorazione del legno siano presenti e che i concetti di recupero a cascata e circolare siano implementati (Erni et al. 2020).

Articolo scientifico originale: Thees, O., Erni, M., Lemm, R., Stadelmann, G., & Zenner, E. K. (2020). Potenziale futuro del combustibile di legno sostenibile dalle foreste in Svizzera. Biomassa e bioenergia, 141, 105647 (11 pp.).