Accademia Italiana di Scienze Forestali

Italian Academy of Forest Sciences

Lagomarsino A., Mazza G., Agnelli A.E.- Processes involved in green-house gas emissions and mitigation potential of forest soil

doi 10.4129/2cis-al-pro

Citation/Citazione
Lagomarsino A., Mazza G., Agnelli A.E., 2015 – Processes involved in green-house gas emissions and mitigation potential of forest soil. In: Atti del II Congresso Internazionale di Selvicoltura. Progettare il futuro per il settore forestale, Firenze, 26-29 novembre 2014. Firenze: Accademia Italiana di Scienze Forestali. Vol. 1, p. 91-98. ISBN 978-88-87553-21-5. http://dx.doi.org/10.4129/2cis-al-pro

Title:  Processes involved in green-house gas emissions and mitigation potential of forest soil                                                                                                                                                   Titolo:  Emissioni di gas ad effetto serra da suoli forestali: processi e potenzialità di mitigazione

Summary: Forests act as a huge sink for C accumulation, containing 80 % of above-ground and 40 % of below-ground C, and are responsible for 60-70 % of net primary production of terrestrial ecosystems. Moreover, their importance rely to the important contribution, around 70 %, on gas exchanges between biosphere and atmosphere. The three main green-house gases (GHG) emitted from forest ecosystems are carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O), which contribute for around 60 %, 20 % e 6 %, respectively, to the global warming. Several processes are involved in GHG production and emission: autotrophic and heterotrophic respiration, methanogenesis, nitrification and denitrification. These processes depend on a variety of biotic and abiotic factors, which influence either the dimension or the direction of gas exchanges between forests and atmosphere, determining the GHG accumulation and release capacity of forest ecosystems, acting as sink or source. Therefore, the type of soil and its physical, chemical and biological characteristics, influencing both the substrates availability and their accessibility to microbial communities involved in the GHGs production, are important drivers of emissions and should be considered in further studies. The understanding of such processes is fundamental to adopt appropriate management options to reduce GHG emissions from forests. In particular, forest management strategies related to afforestation and reforestation intervention, to the recovery of degraded forests and to forest plantations should aim at the reduction of GHG emissions, contributing to improve the climate change mitigation potential of such ecosystems.

Riassunto: Le foreste rappresentano un enorme sink di assorbimento del C, contenendo l’80% del carbonio epigeo totale ed il 40% di quello ipogeo, e sono responsabili del 60-70% della produttività primaria di tutti gli ecosistemi terrestri. Tuttavia, la loro importanza si riconduce anche al notevole contributo, pari a circa il 70%, che le foreste hanno sugli scambi gassosi tra biosfera e atmosfera.  I principali gas ad effetto serra (GHG) emessi dagli ecosistemi forestali sono l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4) e il protossido di azoto (N2O), che contribuiscono rispettivamente per circa il 60%, 20% e 6% al riscaldamento globale. I processi di produzione ed emissione di tali gas coinvolgono principalmente la respirazione (autotrofa ed eterotrofa), la metanogenesi, la nitrificazione e la denitrificazione. Tali processi dipendono da una varietà di fattori biotici ed abiotici che influenzano sia la dimensione che la direzione degli scambi gassosi tra foreste ed atmosfera, determinando così la capacità di accumulo e rilascio di GHG degli ecosistemi forestali, che possono agire come sink o source. In tal senso, il tipo di suolo e le sue caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche influiscono sia sulla disponibilità di substrati che sulla loro accessibilità alle comunità microbiche coinvolte nella produzione di GHG e vanno considerati come fattori determinanti. La conoscenza di tali processi è di fondamentale importanza per l’applicazione di tecniche di gestione idonee a ridurre le emissioni di GHG, contribuendo ad incrementare significativamente le potenzialità di mitigazione dei cambiamenti clima.

Keywords: forest ecosystem, CO2, CH4, N2O, mitigation.
Parole chiave
:  ecosistemi forestali, CO2, CH4, N2O, mitigazione.

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