Optimizing dryland afforestation : prospects and limitations : minimum carbon payment for non-annex I dryland countries on an aridity gradient with stochastic weather and prices
Institution:
Aix-Marseille 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Recent findings demonstrate that dryland trees are efficient carbon sinks. The price of carbon at which a farmer would be indifferent between his customary activity and the plantation of trees for the trade of carbon credits remains however unknown. Carbon yields were simulated by means of the CO2FIX v3. 1 model for Pinus halepensis. Wheat yields and pasture yields were predicted on somewhat similar nitrogen-based quadratic models, using 30 years of weather data for the simulation of moisture stress. Both models were developed for dryland conditions, while calibration and validation were done with data collected in Israel on 8 stations (from 200mm to 900mm of annual precipitation). No-till wheat and pasture yield values were then fitted to a gamma probability distribution function, to enable iterative stochastic production simulation. Input and output prices were, however, fitted to a normal distribution. Stochastic production, input and output prices were afterwards simulated on a Monte Carlo matrix with 10,000 iterations on a 30 years cash flow. Results show that, despite the high levels of carbon uptake by dryland trees, carbon trading by afforesting is unprofitable anywhere along the aridity gradient. Indeed, the price of carbon will have to raise unrealistically high, and the certification costs will have to drop significantly, to make afforestation under the clean development mechanism a worthwhile activity for non annex I dryland countries.
Abstract FR:
Des études récentes ont montré que les arbres dans les zones arides forment d’importants puits de carbone. On ne connait cependant pas le prix du carbone à partir duquel un agriculteur serait indifférent entre son activité agricole coutumière et une activité de plantation d’arbres. La production de carbone séquestré par les arbres a été simulée sur le modèle CO2FIX v3. 1 pour le pin d’Alep. Les récoltes de blé et la production des pâturages pour les activités agricoles renoncées ont été simulées par des modèles quadratiques semblables, se basant sur les engrais azotés et utilisant 30 ans de données climatiques pour simuler le déficit hydrique. Les deux modèles ont été développés pour les conditions des zones arides. Leur calibrage a été fait sur des données observées en Israël, sur 8 stations, distribuées le long d’un gradient d’aridité (de 200mm à 900mm de précipitation). Les valeurs obtenues pour les récoltes ont été adaptées à une fonction de distribution de probabilité gamma. Les prix de production et de vente, ont eux été adaptés à une distribution normale. Une méthode itérative a permis de simuler l’effet stochastique du prix et du climat sur un flux de trésorerie pendant 30 ans avec 10'000 itérations. Les résultats montrent qu'en dépit de la capacité élevée de l’afforestation dans les zones arides à séquestrer le carbone, son commerce est peu lucratif, quel que soit le niveau d’aridité et l’activité renoncée. En effet, le prix du carbone doit augmenter sensiblement, et les coûts de certifications doivent fortement diminuer, sans quoi, l’afforestation des zones arides dans les pays ne faisant pas partie de l’annexe I ne sera pas un mécanisme adopté.