Estimări GIS precise în creditele de carbon: un studiu de caz REDD+ despre proiectul Chaco Vivo

De ce precizia spațială este fundamentul integrității creditelor de carbon

Un credit de carbon este, în esență, o afirmație cuantificată: că o anumită tonă de dioxid de carbon echivalent (tCO2e) a fost menținută în afara atmosferei datorită intervenției unui proiect. În proiectele de carbon bazate pe silvicultură, această afirmație se construiește aproape în întregime pe dovezi geospațiale. Unde se află pădurea, cât de mare este, cât de repede dispărea și cât carbon stochează sunt toate întrebări la care se răspunde prin Sisteme Informaționale Geografice (GIS) și teledetecție. Când cartografierea este precisă, creditele pot fi susținute. Când nu este, atât volumul creditelor, cât și credibilitatea lor sunt compromise.

Acest articol folosește un singur proiect — Chaco Vivo, un proiect REDD din regiunea Gran Chaco din Paraguay — pentru a ilustra principiile generale privind importanța estimării GIS precise pe piața voluntară de carbon. Discuția tehnică de mai jos se bazează pe practica consacrată REDD+ și pe Verified Carbon Standard (VCS), nu pe afirmații specifice proiectului.

Specificațiile studiului de caz

• Proiect: Chaco Vivo
• Inițiator (proponent): Atenil S.A.
• Locație: Asunción, Paraguay (regiunea Gran Chaco)
• Tipul proiectului VCS: Agricultură, Silvicultură și Alte Utilizări ale Terenului (AFOLU)
• Activitatea AFOLU: REDD
• Metodologia VCS: VM0007 (Cadrul metodologic REDD+, REDD-MF)
• Suprafață: 187.916 hectare
• Reduceri anuale estimate ale emisiilor: 3.463.001 tCO2e pe an
• Statutul proiectului VCS: înregistrare și aprobare a verificării solicitate

Ionut Ciocirlie, în colaborare cu Creative Carbon, a dezvoltat modulele de cartografiere, analiza spațială și componentele metodologiei de monitorizare/măsurare (MR) pentru acest proiect REDD+.

Ce măsoară de fapt REDD+

REDD înseamnă Reducerea Emisiilor din Despădurire și Degradarea pădurilor. Un proiect REDD nu plantează copaci pentru a sechestra carbon nou; previne emisiile care s-ar produce dacă pădurea existentă ar fi defrișată. Cantitatea creditată este deci o diferență: emisiile așteptate în scenariul de referință al continuării practicilor curente, minus emisiile care se produc efectiv în timp ce proiectul protejează pădurea. Ambii termeni ai acestei scăderi sunt estimați din date spațiale, ceea ce înseamnă că întreaga contabilizare depinde de calitatea hărților subiacente.

Conform VM0007, cadrul metodologic REDD+, un proiect trebuie să stabilească o regiune de referință, să definească o perioadă istorică de referință, să proiecteze despădurirea viitoare, să stratifice pădurea în clase relevante pentru carbon și să monitorizeze schimbările pe parcursul perioadei de creditare. Fiecare dintre acești pași este, înainte de toate, o sarcină de GIS și teledetecție.

Baseline-uri istorice și analiza despăduririi

Baseline-ul este scenariul contrafactual: cât de multă pădure s-ar fi pierdut fără proiect. Este derivat dintr-o serie temporală de imagini satelitare — de regulă Landsat și Sentinel — clasificate în pădure și non-pădure pe o perioadă istorică de referință. Rata și tiparul spațial observate ale defrișărilor trecute devin baza statistică pentru proiectarea pierderilor viitoare. Erorile din această etapă se propagă direct în fiecare credit emis:

• Pixelii clasificați greșit la limita pădure/non-pădure umflă sau diminuează rata istorică a despăduririi.
• Date inconsecvente ale imaginilor, contaminarea cu nori sau diferențele dintre senzori introduc „schimbări" false care sunt de fapt doar zgomot.
• O regiune de referință care nu corespunde cu adevărat factorilor de despădurire ai zonei de proiect produce un baseline care supraestimează sau subestimează amenințarea reală.

Deoarece Gran Chaco este una dintre cele mai active fronturi de despădurire din lume, determinată în mare parte de conversia în terenuri agricole și pășuni, semnalul istoric din imagini este puternic — dar acest lucru crește și miza pentru corectitudinea clasificării și a logicii regiunii de referință.

Datele de activitate, stratificarea și estimarea stocului de carbon

Emisiile din despădurire sunt produsul a două mărimi: datele de activitate (suprafața de pădure convertită, în hectare) și factorii de emisie (carbonul eliberat pe hectar). GIS furnizează prima mărime; inventarul forestier combinat cu stratificarea spațială o furnizează pe a doua.

• Datele de activitate provin din analiza de detecție a schimbărilor pe seria temporală de imagini. Precizia lor este precizia de suprafață a clasificării, cuantificată ideal printr-o evaluare independentă a preciziei și o matrice de confuzie.
• Stratificarea împarte pădurea în clase de carbon relativ omogene — după tipul de pădure, stare sau densitatea biomasei — astfel încât o valoare de carbon măsurată să fie aplicată suprafeței corecte. O stratificare slabă înseamnă că un stoc mediu de carbon este aplicat unui teren care nu îl conține.
• Estimarea stocului de carbon combină măsurători din parcele de teren cu predictori obținuți prin teledetecție pentru a atribui tone de carbon pe hectar fiecărui strat. Suprafața cu care se înmulțește carbonul este, din nou, un rezultat GIS.

Deoarece emisiile sunt egale cu suprafața înmulțită cu densitatea de carbon, o eroare fie în suprafața cartografiată, fie în atribuirea stratului se propagă liniar în cifra finală de tCO2e. Exact de aceea o cifră principală precum reducerea anuală estimată de 3.463.001 tCO2e este demnă de încredere doar în măsura în care sunt hărțile de dedesubt.

Riscul de despădurire, scurgerea (leakage) și adiționalitatea

Credibilitatea depinde de mai mult decât numărarea hectarelor. Trei concepte spațiale determină dacă reducerile sunt reale:

• Modelarea riscului de despădurire folosește factori spațiali — proximitatea față de drumuri, fronturile de defrișare existente, regimul funciar, panta și tiparele de așezare — pentru a prezice unde s-ar produce despădurirea viitoare, nu doar cât de multă. Aceasta stabilește care părți din suprafața de 187.916 hectare a proiectului erau cu adevărat amenințate.
• Scurgerea (leakage) este despădurirea deplasată în afara limitei proiectului de însăși activitatea proiectului. Detectarea și deducerea ei necesită monitorizarea unei centuri spațiale de scurgere în jurul proiectului, tot cu date satelitare.
• Adiționalitatea este cerința ca protecția să nu se fi produs oricum. Dovezile spațiale ale unei presiuni active și în expansiune a despăduririi sunt o parte esențială a demonstrării faptului că pădurea se confrunta cu o amenințare reală și iminentă.

MRV: monitorizare, raportare și verificare în timp

Înregistrarea nu este finalul activității spațiale; este începutul unei obligații de monitorizare care se întinde pe întreaga perioadă de creditare. Componentele metodologiei de măsurare și monitorizare (MR) definesc modul în care proiectul va măsura repetat acoperirea forestieră, va detecta orice pierdere în interiorul limitei, va cuantifica scurgerile și va reconcilia rezultatele reale cu baseline-ul la fiecare verificare. Un organism de validare și verificare examinează aceste dovezi, iar auditorii independenți pot reface și refac analiza spațială. Un proiect ale cărui metode GIS sunt transparente, reproductibile și bine documentate supraviețuiește acestei examinări; unul ale cărui cifre nu pot fi reconstituite din imagini nu.

De aceea statutul unui proiect contează atunci când este descris. Chaco Vivo a solicitat înregistrarea și aprobarea verificării — dovezile spațiale au fost asamblate și depuse pentru examinare independentă, o etapă distinctă de emiterea efectivă a creditelor.

Unde precizia cartografierii întâlnește valoarea de piață

Relația dintre calitatea GIS și rezultatele în materie de carbon este directă și cu două fețe:

• Volum. Numărul de credite pe care le poate revendica un proiect este o funcție directă a suprafeței despădurite cartografiate și a densității de carbon cartografiate. O cartografiere conservatoare și defensabilă protejează proiectul de supra-creditare; o cartografiere neglijentă fie renunță la reduceri legitime, fie fabrică unele care nu rezistă la examinare.
• Credibilitate. Cumpărătorii, auditorii și agențiile de rating reexaminează tot mai des imaginile și modelele de bază. Un credit a cărui bază spațială este reproductibilă inspiră încredere; unul care nu poate fi reconstituit este o vulnerabilitate reputațională, indiferent de valoarea sa nominală.

Pentru o firmă de consultanță care lucrează în teledetecție și inteligență de localizare, aceasta este lecția centrală a unor proiecte precum Chaco Vivo: pe piața de carbon, harta nu este o ilustrare a afirmației — harta este afirmația. Clasificarea riguroasă, evaluarea onestă a preciziei, stratificarea corectă și monitorizarea reproductibilă nu sunt formalități tehnice. Ele sunt ceea ce separă un activ de carbon durabil de unul imposibil de verificat.