Zalihe i promjene zaliha ugljika u neživoj organskoj tvari i tlu hrvatskih šuma

doktorski rad

• Naslov (engleski): Stocks and stock changes of carbon in dead organic matter and soil in Croatia's forests
• Autor: Doroteja Bitunjac
• Mentor: Darko Bakšić (mentor)
• Član povjerenstva: Ivan Perković (predsjednik povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet šumarstva i drvne tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-10-11, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Šumarstvo
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 630 - Šumarstvo

Sažetak

Republika Hrvatska potpisnica je Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o promjeni klime, Kyotskog protokola i Pariškog sporazuma prema kojima se obvezala jednom godišnje izraditi i dostaviti Nacionalno izvješće o inventaru stakleničkih plinova (engl. National Greenhouse Gas Inventory Report, NIR). Promjene zaliha ugljika u šumskim ekosustavima obračunavaju se u sektoru „Korištenje zemljišta, prenamjena zemljišta i šumarstvo” (engl. Land Use, Land-Use Change and Forestry, LULUCF) za pet pohraništa ugljika: nadzemna i podzemna živa biomasa, mrtvo drvo, šumska prostirka i organska tvar tla. Procjena promjena zaliha ugljika u mrtvom drvu, šumskoj prostirci i tlu često je izostavljena zbog nedostatka dostupnih podataka i faktora promjene zaliha ugljika. Glavni cilj ovog istraživanja je omogućiti unaprjeđenje procjene zaliha u mrtvom drvu i šumskoj prostirci te procjene zaliha i promjena zaliha ugljika u mineralnom dijelu tla u šumama Republike Hrvatske. Ovo istraživanje uključuje postavljanje terenskog istraživanja za mrtvo drvo za deset vrsta drveća u tri biogeografske regije u Republici Hrvatskoj; sastavljanje nove nacionalne baze podataka o šumskoj prostirci; validaciju procesnog modela Biome-BGCMuSo (BBGCMuSo) verzija 4.0 za procjenu nacionalnih zaliha ugljika u mineralnom dijelu tla do dubine od 30 cm (SOC30), i treću izmjeru SOC30-a u pokusu kronosekvence hrasta lužnjaka, koja je zajedno sa dvije prethodne izmjere, poslužila za validaciju novije verzije modela BBGCMuSo v.6.2 za procjenu promjena zaliha SOC30-a. Zaliha ugljika u mrtvom drvu u Republici Hrvatskoj, procijenjena u ovom radu, manja je za 11–27 % u odnosu na vrijednost koja se trenutno koristi u NIR-u Republike Hrvatske. Korištenje nove nacionalne baza podataka o zalihama ugljika u šumskoj prostirci može povećati odlive CO2 iz ovog pohraništa ugljika za 5 % u odnosu na vrijednost koja se trenutno koristi u NIR-u Republike Hrvatske. Model BBGCMuSo može uspješno reproducirati prosječne zalihe SOC30-a za stratume šumskog zemljišta koji se koriste u NIR-u Republike Hrvatske, šume listača i šume četinjača, ali pri detaljnijoj stratifikaciji rezultata na razinu stratuma šumskog zemljišta × biogeografska regija smanjena je točnost modela. Kalibracija BBGCMuSo modela v.6.2 naglašava važnost korištenja skupova podataka različite vremenske rezolucije u kalibraciji procesnih modela. U šumi hrasta lužnjaka, predstavljenoj pokusom kronosekvence, trendovi izmjerenog i modeliranog SOC30-a, iako statistički neznačajni, suprotnog su smjera (negativan za izmjereni i pozitivan za modelirani SOC30). Dobiveni rezultati potencijalno mogu pridonijeti unaprjeđenju izračuna u NIR-u Republike Hrvatske.

Sažetak (engleski)

The Republic of Croatia, as a signatory country of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), Kyoto Protocol and Paris Agreement, has committed to annually report on greenhouse gas (GHG) emissions and removals in its National GHG Inventory Report (NIR). In the forest ecosystems, carbon stock changes need to be accounted for under the Land Use, Land-Use Change and Forestry (LULUCF) sector for five ecosystem carbon pools: above- and below-ground live biomass, dead wood (DW), forest floor and soil organic matter (SOM). The estimation of carbon stock changes in DW, forest floor and SOM pools is often omitted due to a lack of available activity data and carbon stock change factors. The main aim of this research is to facilitate the improvement of estimates of carbon stocks in DW and forest floor, as well as carbon stocks and carbon stock changes in SOM in forest ecosystems in Croatia. This research includes the implementation of a field experiment on DW for ten forest tree species distributed across three biogeographical regions (BGR) in Croatia; a compilation of a new national dataset on forest floor; a validation of the process-based model Biome-BGCMuSo (BBGCMuSo) version 4.0 for estimating national soil organic carbon stocks down to 30 cm depth (SOC30), and a third measurement of SOC30 in pedunculate oak chronosequence that will be used, with previous two measurements, for validation of the newest model version BBGCMuSo v.6.2 for estimating SOC30 changes. The estimate of carbon stock in the DW pool from this study is lower by 11–27% compared to the value currently used in the Croatian NIR. A newly compiled national database on forest floor carbon stocks can facilitate the increase of net CO2 removals for 5% under this carbon pool in the Croatian NIR. BBGCMuSo v.4.0 model was shown to be suitable for the estimation of the overall mean of SOC30 for deciduous and coniferous Forest land strata reported in the Croatian NIR, but disaggregation of the results with respect to biogeographical region decreased model accuracy. Calibration of the BBGCMuSo model v.6.2 highlights the importance of using different temporal resolution datasets in calibration of process-based models. In the pedunculate oak forest, represented by the chronosequence experiment, although there is no disagreement in trends between the measured and modelled SOC30, the trends were divergent (negative for measured and positive for modelled SOC30). The obtained results have the potential to contribute to the improvement of calculations in Croatian NIR.

• Ključne riječi: Ugljik; mrtvo drvo; šumska prostirka; organski ugljik u mineralnom dijelu tla; Nacionalno izvješće o inventaru stakleničkih plinova; Biome-BGCMuSo model
• Ključne riječi (engleski): Carbon; dead wood; forest floor; soil organic carbon; national greenhouse gas inventory reporting; Biome-BGCMuSo model
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:108:984560
• Datum promocije: 2024
• Studijski program: Naziv: Šumarstvo i drvna tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: doktorski studij; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti u području biotehničkih znanosti (dr. sc. biotech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-12-06 07:58:39