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Nastro di misurazione della CO2
Cos’è il Nastro di misurazione della CO2?
Questo nastro funziona come un metro a nastro, ma al posto di esprimersi attraverso l’unità di misura dei centimetri usa i chilogrammi di CO2. In pratica permette di misurare la quantità di CO2 assorbita da un albero nel corso della sua vita. È quindi uno strumento che rende più tangibile il concetto astratto di chilogrammi di CO2, usato ad esempio per esprimere l’impronta ecologica.
Di seguito è illustrato il suo modo d’uso e, per chi fosse interessato, è disponibile anche un resoconto sulle tappe della creazione di questo nastro.
A lato, invece, sono proposte delle attività: una da svolgere con l’ausilio del nastro e altre legate al tema forestale, tutte rivolte a classi o gruppi di Scuole medie, Scuole medie superiori o adulti.
Come si usa?
Dopo aver avvolto il nastro intorno all'albero, è possibile leggere quanti chilogrammi di CO2 sono immagazzinati all’incirca in quell’albero: l’equivalente di CO2 è annotato ogni 2 cm. È importante sottolineare che il risultato è una stima approssimativa, e che un albero immagazzina questa quantità di CO2 per tutta la sua vita. Bisogna quindi fare attenzione quando si confronta questa misura con, ad esempio, le emissioni di CO2 di un essere umano (o di un animale, come quelli sul nastro) in un anno.
Nel suo primo anno di vita, un albero immagazzina molta meno CO2 che nel suo 10° o 100° anno. Poiché lo stoccaggio di CO2 non avviene in modo lineare (cfr. scala sul nastro di misurazione), per sapere quanta CO2 accumula un albero in un anno non si può semplicemente dividere la quantità totale di CO2 per il numero di anni. Il calcolo è molto più preciso se si conoscono i sequenti valori: “circonferenza attuale” e “circonferenza di un anno fa”. Solo così è davvero possibile calcolare quanta CO2 ha immagazzinato l’albero nel corso dell’anno.
Come si deduce il volume di un albero dalla sua circonferenza?
Il primo passo è calcolare il diametro dell’albero partendo dalla circonferenza. È un calcolo relativamente semplice poiché possiamo considerare un tronco approssimativamente come un cerchio, dunque: diametro = circonferenza / π
In alternativa, a gruppi di due, una persona tiene due bastoni paralleli e ingloba il tronco tra di essi a un’altezza di 1.30 m. La seconda persona misura la distanza tra i due bastoni, con un metro ripiegabile, che corrisponde al diametro dell’albero.
Per conoscere il volume di legno di un albero, i professionisti del settore forestale misurano la circonferenza o il diametro di ciascun albero all'altezza del petto: si tratta del cosiddetto diametro a petto d’uomo (DPU). Questo un metodo facile e veloce da applicare in foresta, ed anche molto utile poiché partendo da questa misurazione si possono poi calcolare anche altre grandezze rilevanti per la selvicoltura (volume dell’albero, area di base, ecc.). In effetti, la maggior parte dei calcoli e delle pianificazioni forestali si basano sul “diametro a petto d’uomo”. Anche il nastro di misurazione della CO2 viene avvolto attorno alla circonferenza del tronco ad un’altezza di 1.30 m (a petto d’uomo).
Esiste una correlazione tra il diametro e l’altezza di un albero, in quanto esso cresce contemporaneamente in entrambe le direzioni. Questo rapporto è stato oggetto di diversi studi nel corso degli anni. Con la formula di Denzin semplificata:
Volume [m3] = DPU [dm] x DPU [dm] / 10 si ottiene così il volume approssimativo del legno grezzo, cioè dell’insieme delle parti dell’albero esposte all’aria che hanno un diametro superiore a 7 cm. In altre parole, il volume ricavato non include né le radici dell’albero né i ramoscelli più sottili di 7 cm.
Ad esempio, con un diametro di 40 cm, che equivale a 4 dm, il calcolo sarebbe:
Volume = 4 x 4 : 10 = 1.6 m3
Se si vuole essere più precisi, si può utilizzare la formula estesa di Denzin:
V = DPU^2 / 10 + [DPU^2 / 10 × (h - NH) × percentuale di correzione del volume]
La formula di Denzin estesa fornisce risultati un po' più precisi rispetto alla formula di Denzin semplice. Oltre all'altezza attuale dell'albero (h), che è relativamente difficile da misurare, è necessario conoscere l'altezza normale della specie arborea (NH) e una percentuale di correzione del volume per questa specie arborea (che può essere ricavata da tabelle). In pratica, tuttavia, l'accuratezza "guadagnata" raramente giustifica lo sforzo di indagine aggiuntivo.
Approfondimento - le tappe tecniche per dedurre il volume di CO2 immagazzinato dal volume dell’albero.
Ecco come sono stati calcolate le cifre riportate sul nastro.
Conoscendo il volume, possiamo ora stimare la massa approssimativa dell’albero: m = V × ρ, con ρ equivalente alla densità del legno, diversa per ogni specie. La variazione di densità è particolarmente importante tra conifere e latifoglie, ad es. tra l’abete (350 – 650 kg/m3) e il faggio (540 – 910 kg/m3).
Per assegnare i valori sul nastro di misurazione, abbiamo scelto una densità media di 538 kg/m3, che considera la frequenza delle specie arboree.
Il legno è composto principalmente da lignina e cellulosa, dei composti che contengono carbonio. La percentuale di carbonio nella massa totale del legno è di circa il 50%. Così viene quindi calcolata la quantità di carbonio immagazzinata: mC = m × 0.5.
Lo stoccaggio o le emissioni di carbonio sono solitamente espressi in termini di anidride carbonica (CO2). La CO2 è costituita da un atomo di carbonio C – che ha una massa molare di 12 g/mol – più due atomi di ossigeno (O2), con una massa molare di 16 g/mol ciascuno. Una molecola di anidride carbonica (massa molare 12 + 2 × 16 = 44 g/mol) è quindi 44/12 volte più pesante di un atomo di carbonio. Pertanto, la massa dell'anidride carbonica immagazzinata è mCO2 = mC × 44/12.
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