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Ce ruban fonctionne comme un mètre ruban, mais au lieu de s’exprimer en centimètres, il utilise des kilogrammes de CO2. Il permet de mesurer la quantité de CO2 absorbée par un arbre au cours de sa vie. Il s’agit donc d’un outil qui rend plus concret le concept de kilogramme de CO2, utilisé pour exprimer «l’empreinte carbone».
Ci-dessous, diverses activités sont proposées: l’une à réaliser à l’aide du ruban et les deux autres en rapport avec le thème de la forêt, toutes destinées à des classes ou groupes d’âges du collège, lycée ou pour des adultes.
Comment l’utiliser?
Après avoir entouré l’arbre du ruban-mesure, on peut lire au niveau du début du ruban combien de kilogrammes de CO2 l’arbre a approximativement stocké. Les équivalents en kilogrammes de CO2 sont indiqués tous les 2 cm. Il ne faut pas oublier qu’il s’agit d’une estimation grossière et que le CO2 a été stocké progressivement durant toute la vie de l’arbre. Il s’agit donc de rester prudent lorsque l’on fait des comparaisons, par exemple entre la quantité de CO2 stockée par l’arbre et celle rejetée par un être humain (ou un animal, comme ceux représentés sur le ruban) durant une année.
Durant sa première année, un arbre stocke beaucoup moins de CO2 que durant sa 10e ou sa 100e année. Comme le volume de l’arbre et donc le stockage de CO2 n’évoluent pas linéairement (voir l’échelle sur le ruban-mesure), on ne peut pas simplement diviser la quantité de CO2 stockée par le nombre d’années si l’on veut connaître la quantité de CO2 stockée par l’arbre chaque année. Par exemple, si l’on veut le savoir pour l’année qui vient de s’écouler, il faudrait utiliser la valeur de la circonférence actuelle ainsi que celle d’il y a une année. La différence nous permettrait ainsi d’avoir la quantité de CO2 stockée durant cette dernière année.
Comment peut-on estimer le volume d’un arbre en ne connaissant que sa circonférence?
La première étape de calcul consiste à passer de la circonférence au diamètre. La formule est simple, car le tronc peut être considéré comme un cercle: diamètre = circonférence/π.
Pour connaître le volume de bois d’un arbre, les forestiers mesurent la circonférence à une hauteur de 1.30 mètre et en déduisent le diamètre, appelé le «diamètre à hauteur de poitrine» (DHP). La mesure du DHP en forêt est simple et rapide. Diverses données importantes pour la gestion forestière, telles que le volume de bois sur pied ou la surface terrière (surface des sections des troncs) dépendent directement ou indirectement du DHP. C’est pourquoi la plupart des calculs et des planifications sont basées sur ce DHP.
Il existe une corrélation entre le diamètre et la hauteur des arbres, car ils croissent en même temps dans les deux directions. Ce rapport hauteur/diamètre a été longuement étudié. La formule de Denzin V [m3] = DHP x DHP [dm] / 10 fournit une estimation du volume grossière, mais suffisante pour de nombreuses estimations en gestion forestière. Cette formule permet d’obtenir approximativement le «volume de bois fort». Ce volume comprend toutes les parties aériennes de l’arbre dont le diamètre dépasse 7 cm.
Par exemple, pour un tronc d’un diamètre DHP de 40 cm, qui équivaut à 4 dm, le calcul serait: Volume = 4 x 4 / 10 = 1,6 m3
Pour obtenir un résultat plus précis, on pourrait utiliser la formule élargie de Denzin (V = DHP2/10 +(DHP2/10)×(h-HN)×pourcentage de correction du volume), dans laquelle intervient aussi la hauteur de l’arbre (h). Avec la formule de Denzin étendue, on obtient des résultats un peu plus précis qu’avec la formule de Denzin simple. Outre la hauteur de l’arbre (h), dont la mesure est relativement complexe, il faut également connaître la hauteur normale de l’espèce (HN) et un pourcentage de correction du volume pour cette essence (que l’on peut trouver dans des tables). Dans la pratique, la précision ainsi «gagnée» justifie toutefois rarement le travail supplémentaire.
Comment passe-t-on du volume de l’arbre au volume de CO2 stocké?
Connaissant le volume, on peut maintenant estimer la masse de l’arbre (m = V * ρ). On a donc besoin de connaître la densité (ρ) du bois en question. Or cette densité diverge beaucoup entre les résineux (densité de l’épicéa : de 350 à 650 kg/m³) et les feuillus (densité du hêtre: de 540 à 910 kg/m³). Pour le ruban-mesure, nous avons opté pour une densité moyenne de 538 kg/m³, qui tient compte de la fréquence des diverses essences.
Le bois est essentiellement constitué de lignine et de cellulose, qui sont des composés du carbone. Sachant que le carbone représente environ 50% de la masse du bois, on peut donc calculer la quantité de carbone stockée : mC = m x 0.5.
La quantité de carbone stockée (ou rejetée) est généralement exprimée sous forme de dioxyde de carbone (CO2). Cette molécule est composée d’un atome de carbone (masse molaire: 12 g/mol) et de deux atomes d’oxygène (O2, masse molaire: 16 g/mol par atome). Une molécule de dioxyde de carbone (masse molaire de 12 + 2×16 = 44 g/mol est ainsi 44/12 fois plus lourde qu’un atome de carbone. La masse du dioxyde de carbone stockée se calcule donc ainsi: mCO2 = mC x 44/12.
