Rezumat

Within Paris Agreement, the forests emerged as key mitigation option. However, to increase the relevance of forest-based mitigation, it is vital that further scientific emphasis is put on reducing uncertainties in forest biomass estimations, with a special focus on uncertainty routed in allometric biomass models. For countries like Romania, the lack of country-specific allometric biomass models is among the most important limitations for providing a robust greenhouse gases inventory report on forests. Development of new allometric biomass models relay on biomass recordings for a large number of trees, which requires extensive resources and logistics, especially for measuring biomass of large trees. However, promising new technologies such as terrestrial laser scanners (TLS) were shown to be effective for predicting tree aboveground volume and biomass. In this proposal we aim to develop allometric biomass models for European beech in Romania using TLS approach and address some of the current limitations of this approach: (i) predict the wood density variation within and between trees; (ii) improve the accuracy of leaf biomass estimation based on predictors derived from crown architecture; (iii) compare some algorithms for reconstruction of tree volume; (iv) investigate the sensitivity of allometric model parameters to uncertainty in wood density and leaf biomass; (v) assess the relative contribution of TLS-based approach on large scale biomass estimation uncertainty. Furthermore, we aim to investigate some allometric modelling issues, and their effects on large scale biomass estimations. Besides the practical application of the allometric biomass models which will be developed in this project, we aim to produce knowledge that will significantly advance the current state-of-the-art in forest biomass prediction with further consequences on climate change mitigation programmes.

In urma Acordului de la Paris, pădurile au reieșit ca element cheie pentru lupta împotriva schimbărilor climatice. Însă pentru a creste relevanța pădurilor în acest sens, este foarte important sa fie crescut nivelul de implicare științifică pentru a reduce incertitudinile din estimările de biomasă, în special a incertitudinilor legate de modelele alometrice. Pentru țări ca Romania, lipsa modelelor alometrice de biomasă reprezintă cel mai mare impediment în elaborarea unor inventare robuste a gazelor cu efect de seră din păduri. Elaborarea de noi modele presupune măsurători de biomasă pentru un număr mare de arbori, necesitând resurse logistice foarte mari. Însă tehnologiile noi bazate pe scanarea 3D a arborilor s-au dovedit a fi foarte utile pentru estimarea volumului arborilor și a biomasei acestora. In acest proiect ne propunem să elaboram modele alometrice de biomasă pentru specia Fag (Fagus sylvatica L.) la nivel național, bazat pe tehnologii de scanare 3D și în același timp să abordăm unele limitări ale acestei tehnologii: (i) să elaboram modele de variație a densității lemnului atât în arbori cât și între arbori; (ii) să creștem acuratețea și precizia estimării biomasei frunzelor, folosind ca predictori elemente extrase din arhitectura coroanei; (iii) să comparăm algoritmii existenți pentru reconstrucția arborilor din norul de puncte; (iv) să investigăm senzitivitatea parametrilor modelelor alometrice la incertitudinea densității lemnului și a biomasei frunzelor; (v) să determinăm contribuția relativă a incertitudinilor asociate folosirii acestei metode în estimările de biomasă la nivel național. De asemenea, ne propunem și investigarea unor probleme de modelare specifice modelelor alometrice. Așadar, pe lângă beneficiile practice ale modelelor alometrice elaborate, ne propunem sa creștem nivelul actual de cunoaștere în ceea ce privește estimările de biomasă, cu implicații semnificative pentru creșterea relevanței programelor de reduceri de emisii din păduri.