To develop a sound forest management plan for the future, there is a need to understand the interactions between tree growth, local damage risk factors and climate change. Thus, to help forest managers balance the trade-offs between maximizing forest yield and minimizing risks of wind and snow damages, project MARCSMAN or “Maximizing Resilience and Carbon Sequestration in Managed Norway spruce forests”, led by NIBIO (Norsk Institutt for Bioøkonomi) or the Norwegian Institute for Bioeconomy, was launched in 2020 and is set to run until the end of 2023.

Sustainable forest management plays a key role in climate mitigation strategies. This is due to the carbon sequestration potential of forests and their provision of raw materials that can substitute materials with higher carbon footprints.

In some countries, like in Norway, the average temperature is projected to rise more than the global average, and the conditions for forest growth are thus likely to change considerably towards the end of the 21st century (Tveito 2014). While these changes may be beneficial for the growth of Norway spruce across most of Norway, climate change may also render forests to be more prone to biotic and abiotic damage. A favourable temperature may increase productivity and make trees reach critical heights earlier, thus becoming more vulnerable to wind damage. With a warming climate, less soil frost and more wet soils during winter may render the trees more susceptible to uprooting (Kamimura et .a 2021). Moreover, an increasing frequency of heavy precipitation during mild winters is expected to increase snow loads on trees in some regions (Tveito 2014). Hence,  the potential of extensive windthrow and snow breakage may offset the productivity gain from the favourable growth conditions.

In Europe, it has been estimated that windthrow has caused about 50% of all forest damage during 1950 to 2000 (Schelhaas et al. 2003) with severe economic consequences. For example, direct and indirect economic losses from the Gudrun storm in southern Sweden in 2005 were estimated to be well above 2 billion euros (Gardiner et al. 2010). Hence, even a slight reduction in the severity of  damage caused by windthrow or snow breakage in spruce stands will lead to considerable economic benefits to the forestry sector.

The probability of such damage is dependent on the local climate, site conditions, and topography, as well as on tree properties such as tree height and diameter, stem taper, crown size, and root size and architecture that are heavily influenced by tree density in the forest. Hence, to maximise the biological potential of a forest to capture as much carbon as possible and at the same time maintain and/or increase the resilience of forest stands, proper density management, adapted to the local topographic conditions and climatic risk factors, is crucial.

MARCSMAN aims to facilitate a more precise estimation of actual productivity, balanced with resilience, as well as the carbon sequestration potential of Norwegian forests in a changing climate. The project also intends to provide forest managers/owners and other forest stakeholders with tools to reduce the risk of catastrophic losses from extreme weather events. To achieve these goals, the project partners will apply a combination of traditional as well as novel approaches, ranging from empirical modelling, based on extensive data sets from long-term field trials and stand inventories, to the use of advanced data analytics derived from remote sensing platforms and new machine learning tools.

The project results will thus serve as a knowledge base and a reference for a future upscaling, and will promote stakeholder discussions in how to manage forests optimally for carbon sequestration and value creation while reducing the negative impact of climate change.

by: Hubert Cosico (IEFC)

Pour élaborer un plan de gestion forestière solide pour l’avenir, il est nécessaire de comprendre les interactions entre la croissance des arbres, les facteurs de risque de dommages locaux et le changement climatique. Ainsi, pour aider les gestionnaires forestiers à trouver un équilibre entre la maximisation du rendement forestier et la minimisation des risques de dommages causés par le vent et la neige, le projet MARCSMAN ou “Maximisation de la résilience et de la séquestration du carbone dans les forêts d’épicéas gérées en Norvege, dirigé par le NIBIO (Norsk Institutt for Bioøkonomi) ou l’Institut norvégien de bioéconomie, a été lancé début 2020 et doit se poursuivre jusqu’à la fin de 2023.

La gestion durable des forêts joue un rôle essentiel dans les stratégies d’atténuation du climat. Cela s’explique par le potentiel de séquestration du carbone des forêts et par le fait qu’elles fournissent des matières premières pouvant se substituer à des matériaux dont l’empreinte carbone est plus élevée.

Dans certains pays, comme en Norvège, la température moyenne devrait augmenter davantage que la moyenne mondiale, et les conditions de croissance des forêts devraient donc changer considérablement vers la fin du 21e siècle (Tveito 2014). Si ces changements peuvent être bénéfiques pour la croissance des plantations d’épicéa dans la majeure partie de la Norvège, le changement climatique peut également rendre les forêts plus sujettes aux dommages biotiques et abiotiques. Une température favorable peut augmenter la productivité et faire en sorte que les arbres atteignent plus tôt la hauteur critique, devenant ainsi plus vulnérables aux dommages causés par le vent. Avec le réchauffement du climat, la diminution du gel du sol et l’augmentation des sols humides en hiver peuvent rendre les arbres plus sensibles au déracinement (Kamimura et al. 2021). En outre, la fréquence croissante des fortes précipitations pendant les hivers doux devrait augmenter la charge de neige sur les arbres dans certaines régions (Tveito 2014). Par conséquent, le risque de chablis importants et de bris de neige, peut potentiellement annuler le gain de productivité lié aux conditions de croissance favorables.

En Europe, il a été estimé que les chablis ont causé environ 50% de tous les dommages forestiers sur une période de 50 ans (Schelhaas et al. 2003). Comme pour la tempête Gudrun dans le sud de la Suède en 2005, les pertes économiques directes et indirectes ont été estimées à bien plus de 2 milliards d’euros (Gardiner et al. 2010). Par conséquent, même une légère réduction de la gravité des dommages causés par les chablis ou les bris de neige dans les peuplements d’épicéas entraînera des avantages économiques considérables pour le secteur forestier.

La probabilité de tels dommages dépend du climat local, des conditions du site et de la topographie, ainsi que des propriétés des arbres qui sont largement déterminées par la densité, telles que leur coefficient d’élancement, la taille de leur couronne et la taille et l’architecture de leurs racines. Par conséquent, pour maximiser le potentiel biologique d’une forêt afin de capturer autant de carbone que possible et, en même temps, maintenir et/ou augmenter la résilience des peuplements forestiers, une gestion appropriée de la densité, adaptée aux conditions topographiques locales et aux facteurs de risque climatique, est cruciale.

MARCSMAN vise à faciliter une estimation plus précise de la productivité réelle, de l’équilibre entre la résilience et potentiel de séquestration du carbone des forêts norvégiennes dans un climat changeant. Le projet vise également à fournir aux gestionnaires/propriétaires de forêts et aux autres parties prenantes du secteur forestier des outils permettant de réduire le risque de pertes catastrophiques dues à des événements climatiques extrêmes. Pour atteindre ces objectifs, les partenaires du projet appliqueront une combinaison d’approches traditionnelles et nouvelles, allant de la modélisation empirique, basée sur de vastes ensembles de données provenant d’essais sur le terrain à long terme et d’inventaires de peuplements, à l’utilisation d’analyses de données avancées dérivées de plateformes de télédétection et de nouveaux outils d’apprentissage automatique.

Les résultats du projet serviront ainsi de base de connaissances et de référence pour une future généralisation, et favoriseront les discussions entre les parties prenantes sur la manière de gérer les forêts de manière optimale pour la séquestration du carbone et la création de valeur tout en réduisant l’impact négatif du changement climatique.

par : Hubert COSICO (IEFC)

Para desenvolver um plano de gestão florestal sólido para o futuro, é necessário compreender as interações entre o crescimento das árvores, os fatores de risco de danos locais e as mudanças climáticas. Assim, para ajudar os gestores florestais a equilibrar as compensações entre a maximização do rendimento florestal e a minimização dos riscos de danos causados pelo vento e pela neve, o projeto MARCSMAN ou “Maximizing Resilience and Carbon Sequestration in Managed Norway spruce forests”, liderado pelo NIBIO (Norsk Institutt for Bioøkonomi) ou  Instituto Norueguês de Bioeconomia, foi lançado no início de 2020 e deverá decorrer até ao final de 2023.

A gestão sustentável das florestas desempenha um papel fundamental nas estratégias de mitigação das mudanças climáticas. Isto deve-se ao potencial de sequestro de carbono das florestas e ao seu fornecimento em matérias-primas que podem substituir materiais com pegadas de carbono mais elevadas.

Em alguns países, como na Noruega, prevê-se que a temperatura média aumente mais do que a média mundial, pelo que as condições para o crescimento das florestas deverão mudar consideravelmente no final do século XXI (Tveito 2014). Embora estas mudanças possam ser benéficas para o crescimento do abeto da Noruega na maior parte do país, as alterações climáticas podem também tornar as florestas mais propensas a danos bióticos e abióticos. Uma temperatura favorável pode aumentar a produtividade e fazer com que as árvores atinjam alturas críticas mais cedo, tornando-se assim mais vulneráveis aos danos causados pelo vento. Com um clima quente, menos geadas no solo e mais solos húmidos durante o inverno  as árvores podem tornar-se mais suscetíveis ao desenraizamento (Kamimura et al. 2021). Além disso, espera-se que uma frequência crescente de fortes precipitações durante invernos mais amenos aumente a carga de neve nas árvores em algumas regiões (Tveito 2014). Assim, o risco de ventos fortes e de quebra pela neve, pode potencialmente compensar o ganho de produtividade resultante das condições favoráveis ao crescimento.

Na Europa, calcula-se que vento tenha causado cerca de 50% de todos os danos florestais durante um período de 50 anos (Schelhaas et al. 2003). Quanto à tempestade de Gudrun no sul da Suécia em 2005, as perdas económicas diretas e indiretas foram estimadas muito acima dos 2 mil milhões de euros (Gardiner et al. 2010). Assim sendo, mesmo uma ligeira redução da gravidade dos danos causados pelo vento ou pela neve nos povoamentos de abetos conduzirá a benefícios económicos consideráveis para o sector florestal.

A probabilidade de tais danos depende do clima local, das condições locais e da topografia, bem como das propriedades das árvores que são largamente determinadas pela densidade, tais como o seu cone, tamanho das copas e tamanho e arquitetura das raízes. Assim, para maximizar o potencial biológico de uma floresta para capturar tanto carbono quanto possível e, ao mesmo tempo, manter e/ou aumentar a resiliência dos povoamentos florestais, é crucial uma gestão adequada da densidade, adaptada às condições topográficas locais e aos fatores de risco climático.

MARCSMAN visa facilitar uma estimativa mais precisa da produtividade real, o equilíbrio com a resiliência, bem como o potencial de sequestro de carbono das florestas norueguesas num clima em mudança. O projeto pretende também fornecer aos gestores/proprietários florestais e outros intervenientes florestais ferramentas para reduzir o risco de perdas catastróficas devido a fenómenos meteorológicos extremos. Para atingir estes objetivos, os parceiros deste projeto aplicarão uma combinação de abordagens tanto tradicionais como inovadoras, que vão desde a modelação empírica, baseada em extensos conjuntos de dados de ensaios de campo a longo prazo e inventários de povoamento, até à utilização de análises avançadas de dados derivados de plataformas de deteção remota e novas ferramentas de aprendizagem automáticas.

Os resultados do projeto servirão assim de base de conhecimento e de referência para uma futura expansão, e promoverão discussões entre as partes interessadas sobre como gerir as florestas de forma otimizada para o sequestro de carbono e a criação de valor, reduzindo ao mesmo tempo o impacto negativo das alterações climáticas.

por: Hubert Cosico (IEFC)

Para desarrollar un plan de gestión forestal sólido para el futuro, es necesario comprender las interacciones entre el crecimiento de los árboles, los factores de riesgo de daños locales y el cambio climático. Por lo tanto, para ayudar a los gestores forestales a equilibrar las compensaciones entre la maximización del rendimiento forestal y la minimización de los riesgos de los daños causados por el viento y la nieve, a principios de 2020 se puso en marcha el proyecto MARCSMAN o “Maximización de la resiliencia y el secuestro de carbono en los bosques gestionados de pícea de Noruega”, dirigido por NIBIO (Norsk Institutt for Bioøkonomi) o el Instituto Noruego de Bioeconomía, y se prolongará hasta finales de 2023.

La gestión forestal sostenible desempeña un papel fundamental en las estrategias de mitigación del cambio climático. Esto se debe al potencial de secuestro de carbono de los bosques y a su suministro de materias primas que pueden sustituir a materiales con mayor huella de carbono.

En algunos países, como en Noruega, se prevé que la temperatura media aumente más que la media mundial, por lo que es probable que las condiciones para el crecimiento de los bosques cambien considerablemente hacia finales del siglo XXI (Tveito 2014). Aunque estos cambios pueden ser beneficiosos para el crecimiento de la pícea en la mayor parte de Noruega, el cambio climático también puede hacer que los bosques sean más propensos a los daños bióticos y abióticos. Una temperatura favorable puede aumentar la productividad y hacer que los árboles alcancen antes las alturas críticas, siendo así más vulnerables a los daños del viento. Con un clima más cálido, la disminución de las heladas en el suelo y el aumento de la humedad durante el invierno pueden hacer que los árboles sean más susceptibles al desarraigo (Kamimura et al. 2021). Además, se espera que una mayor frecuencia de fuertes precipitaciones durante los inviernos suaves aumente la carga de nieve sobre los árboles en algunas regiones (Tveito 2014). Por lo tanto, el riesgo de que el viento y la nieve se rompan en gran medida puede contrarrestar el aumento de la productividad derivado de las condiciones de crecimiento favorables.

En Europa, se ha calculado que el viento ha causado alrededor del 50% de todos los daños forestales durante un periodo de 50 años (Schelhaas et al. 2003). En el caso de la tormenta Gudrun, ocurrida en el sur de Suecia en 2005, las pérdidas económicas directas e indirectas se estimaron muy por encima de los 2.000 millones de euros (Gardiner et al. 2010). Por lo tanto, incluso una ligera reducción de la gravedad de los daños causados por golpes de viento o caídas de nieve en los rodales de abeto conducirá a considerables beneficios económicos para el sector forestal.

La probabilidad de que se produzcan estos daños depende del clima local, de las condiciones del lugar y de la topografía, así como de las propiedades de los árboles que están determinadas en gran medida por la densidad, como su conicidad, el tamaño de la copa y el tamaño y la estructura de las raíces. Por lo tanto, para maximizar el potencial biológico de un bosque para capturar la mayor cantidad de carbono posible y, al mismo tiempo, mantener y/o aumentar la resiliencia de las masas forestales, es crucial una gestión adecuada de la densidad, adaptada a las condiciones topográficas locales y a los factores de riesgo climático.

MARCSMAN pretende facilitar una estimación más precisa de la productividad real, el equilibrio con la resiliencia, así como el potencial de captura de carbono de los bosques noruegos en un clima cambiante. El proyecto también pretende proporcionar a los gestores/propietarios de bosques y a otras partes interesadas en el sector forestal herramientas para reducir el riesgo de pérdidas catastróficas derivadas de fenómenos meteorológicos extremos. Para lograr estos objetivos, los socios del proyecto aplicarán una combinación de enfoques tradicionales y novedosos, que van desde la modelización empírica, basada en amplios conjuntos de datos procedentes de ensayos de campo a largo plazo e inventarios de rodales, hasta el uso de análisis de datos avanzados derivados de plataformas de teledetección y nuevas herramientas de aprendizaje automático.

Los resultados del proyecto servirán así como base de conocimientos y referencia para una futura ampliación, y promoverán el debate entre las partes interesadas sobre cómo gestionar los bosques de forma óptima para el secuestro de carbono y la creación de valor, reduciendo al mismo tiempo el impacto negativo del cambio climático.

por: Hubert Cosico (IEFC)