การบูรณาการการประเมินผลกระทบของระบบนิเวศเข้ากับการประเมินวัฏจักรชีวิต: การใช้ Big Data สําหรับการประเมินเฉพาะไซต์
ผู้เขียน: โทเบียส ชูลทซ์
นี่คือส่วนที่สองในซีรีส์ที่มุ่งเน้นการศึกษาการประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ที่ล้ำสมัย ซึ่งดำเนินการโดยSCS Global Services ของ Stella McCartney เมื่อเดือนตุลาคม 2017 อ่านโพสต์แรกของฉัน ที่นี่, ดาวน์โหลด รายงานฉบับเต็ม หรือดูของเรา เวบิเนียร์ เกี่ยวกับการศึกษา
ป่าไม้ของโลก ซึ่งเป็นแหล่งอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพและแหล่งกักเก็บคาร์บอนอันเป็นเอกลักษณ์ กำลังเผชิญกับภัยคุกคามหลายประการ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนพื้นที่เป็นที่ดินเพื่อการเกษตร การรุกคืบของเมือง และการตัดไม้ทำลายป่าอย่างเข้มข้นเพื่อใช้ในการก่อสร้างและผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคต่างๆ การทำลายป่าซึ่งเกิดขึ้นในอัตราที่น่าตกใจถึง 7.3 ล้านเฮกตาร์ ต่อปี (ตามข้อมูลขององค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ) เป็นสาเหตุของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากมนุษย์ถึงหนึ่งในสามนับตั้งแต่เริ่มต้นการปฏิวัติอุตสาหกรรม ในภูมิภาคต่างๆ เช่น อินโดนีเซียและอเมซอน ป่าธรรมชาติที่ส่งเสริมความหลากหลายทางชีวภาพที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของโลกอาจถูก ทำลายไปอย่างสิ้นเชิงภายในเวลาเพียง 20 ปี
โชคดีที่ป่าไม้จำนวนมาก แม้จะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง ก็สามารถฟื้นตัวได้เมื่อได้รับการดูแลอย่างรับผิดชอบ ขั้นตอนสำคัญแรกคือการทำความเข้าใจสาเหตุของการตัดไม้ทำลายป่า และความรุนแรงของการรบกวนระบบนิเวศและการสูญเสียสายพันธุ์ที่ถูกคุกคาม บทความนี้กล่าวถึงสาเหตุหนึ่งซึ่งได้รับความสนใจในระดับนานาชาติ – การเก็บเกี่ยวไม้ที่ใช้ในการผลิตเส้นใยวิสโคส ซึ่งใช้ในเสื้อผ้าและสิ่งทอที่ไม่ใช่สิ่งทอถักทอบางประเภท
วิสโคส หรือที่รู้จักกันในชื่อเรยอน เป็นเส้นใยเซลลูโลสสังเคราะห์ (MMCF) ที่ผลิตจากไม้ ไม้จะถูกเก็บเกี่ยวและนำไปแปรรูปเป็นเยื่อกระดาษละลายน้ำได้ที่โรงงานเฉพาะทาง จากนั้นจึงส่งไปยังโรงงานผลิตเส้นใยเพื่อผลิต MMCF เส้นใยวิสโคสมีผลกระทบต่อระบบนิเวศที่เกี่ยวข้องกับการเก็บเกี่ยวไม้ที่ใช้ในการผลิตเยื่อกระดาษละลายน้ำ ผลกระทบเหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับระบบการจัดการป่าไม้ที่ใช้
การประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ที่เราดำเนินการในนามของ Stella McCartney แบรนด์เครื่องแต่งกายที่เป็นที่รู้จักในระดับสากล ได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของแหล่งวัตถุดิบที่แตกต่างกันสิบแหล่งสำหรับการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ (MMCF) ในการศึกษานี้ เส้นใยวิสโคสแบบดั้งเดิมที่ผลิตจากไม้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับเส้นใยวิสโคสที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ที่เป็นนวัตกรรม เช่น เส้นใยทดแทนที่ทำจากปอ การศึกษานี้ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญโดยการรวมการประเมินผลกระทบต่อระบบนิเวศบนบกและน้ำจืดในป่าและฟาร์มที่เป็นแหล่งที่มาของเส้นใยไว้ในขอบเขตการศึกษาด้วย
เราได้นำแนวทางการประเมินที่อธิบายไว้ในร่างมาตรฐานระดับชาติสำหรับการประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) (LEO-SCS-002) ซึ่งกำลังพัฒนาภายใต้กระบวนการของ ANSI และในกฎหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ไม้ซุง(PCR) ซึ่งเราได้พัฒนาขึ้นในนามของเครือข่ายกระดาษเพื่อสิ่งแวดล้อม มาใช้ การศึกษานี้ใช้ข้อมูลและวิธีการที่ทันสมัยที่สุดในการประเมินผลกระทบต่อระบบนิเวศ และคำนวณผลลัพธ์ในสองหมวดหมู่ผลกระทบที่สำคัญซึ่งเกี่ยวข้องกับเส้นใยวิสโคสที่ได้จากไม้หรือแหล่งเกษตรกรรม: 1) การรบกวนป่า รวมถึงการประเมินสภาพของป่าที่ถูกเก็บเกี่ยวเพื่อผลิต MMCF; และ 2) การสูญเสียสายพันธุ์ที่ถูกคุกคาม โดยบันทึกสายพันธุ์เฉพาะที่ได้รับผลกระทบจากการเก็บเกี่ยว หมวดหมู่ผลกระทบทั้งสองนี้ได้รับการประเมินไปพร้อมกัน โดยใช้แหล่งข้อมูลที่คล้ายคลึงกัน
รูปที่ 1 ขั้นตอนในการวิเคราะห์ความเสียหายของป่าและการสูญเสียพันธุ์ไม้ที่ใกล้สูญพันธุ์
การประเมินผลกระทบในสองประเภทนี้ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงผลกระทบเชิงลบต่อป่าไม้เอง รวมถึงผลกระทบต่อชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ในภูมิภาค เมื่อนำการวัดทั้งสองนี้มารวมกัน จะเป็นการวัดผลกระทบโดยตรงต่อระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพในท้องถิ่น
รูปที่ 2 การศึกษา LCA แยกแยะความแตกต่างระหว่างการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบสูง (ซ้าย) และการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบต่ำ (ขวา)
การใช้ข้อมูลปฐมภูมิในการประเมินความเสียหายของป่าเฉพาะพื้นที่
เราใช้ข้อมูลเฉพาะพื้นที่ซึ่งให้รายละเอียดเพียงพอที่จะแยกแยะการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบสูงออกจากการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบต่ำ ซึ่งในบางกรณีเกี่ยวข้องกับการฟื้นตัวของป่าสุทธิ ผลกระทบต่อระบบนิเวศได้รับการประเมินอย่างเป็นระบบภายใต้กระบวนการปฏิบัติห้าขั้นตอนเพื่อให้มั่นใจในความสอดคล้องกันในทุกสถานการณ์การผลิตวิสโคสที่พิจารณา
- ขั้นแรก เราได้กำหนด “แหล่งผลิตเส้นใย” ซึ่งก็คือภูมิภาคที่เก็บเกี่ยวไม้และวัสดุเส้นใยอื่นๆ ที่ใช้ในการผลิต MMCF โดยเริ่มจากการระบุที่ตั้งของโรงงานผลิตเยื่อกระดาษละลาย และตรวจสอบข้อมูลที่มีอยู่เพื่อระบุแหล่งที่มาของไม้ที่ใช้ในโรงงานเหล่านั้น ในเกือบทุกกรณี ไม้ที่ใช้ในโรงงานเหล่านี้ถูกเก็บเกี่ยวจากพื้นที่ภายในรัศมีประมาณ 150 ไมล์จากโรงงานผลิตเยื่อกระดาษละลายที่เกี่ยวข้อง
- ต่อไป เราได้ระบุเขตนิเวศทางบก (หรือเขตนิเวศต่างๆ) ที่ได้รับผลกระทบจากการทำป่าไม้ในพื้นที่ปลูกป่าเหล่านี้ เพื่อจุดประสงค์นี้ เราได้ศึกษาแผนที่โลกของ เขตนิเวศ ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกันของกองทุนสัตว์ป่าโลก (WWF) ซึ่งมีข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพ รวมถึงประเภทพืชพรรณหลัก ภัยคุกคามที่สำคัญ และชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์
- เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบ เราได้ระบุ "ป่าที่ไม่ถูกรบกวน" ในภูมิภาคเดียวกันเพื่อใช้เป็น "ข้อมูลพื้นฐานอ้างอิง" สำหรับการวัดผลกระทบ ป่าที่ไม่ถูกรบกวนหมายถึงป่าที่อยู่ในสภาพที่ไม่ได้ถูกเก็บเกี่ยวและมีสุขภาพดี พื้นที่เหล่านี้มักได้รับการคุ้มครองโดยรัฐบาลท้องถิ่น ตั้งอยู่ในอุทยานแห่งชาติหรือที่อื่น ๆ ป่าเฉพาะภายในตะกร้าเส้นใยที่กำลังถูกเก็บเกี่ยวก็ถูกระบุเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์เช่นกัน
รูปที่ 3. ภาพหน้าจอจากฐานข้อมูล WWF Wildfinder
- เราได้ตรวจสอบและวิเคราะห์ข้อมูลจากฐานข้อมูลท้องถิ่นเพื่อวัดสภาพทางนิเวศวิทยาเฉพาะในพื้นที่ที่ถูกตัดไม้ทำลายป่าและพื้นที่ที่ไม่ถูกรบกวน ลักษณะของป่า เช่น ชนิดของต้นไม้ การกักเก็บคาร์บอนต่อเฮกตาร์ และช่วงอายุของต้นไม้ ได้ถูกนำมาเปรียบเทียบกัน ตัวอย่างเช่น ในสวีเดน ข้อมูลจากกรมป่าไม้ของสวีเดนถูกนำมาใช้ ในขณะที่ในอินโดนีเซีย ข้อมูลจากฐานข้อมูล “Eyes on the Forest” ถูกนำมาใช้เพื่อวัดผลกระทบ
- ในขั้นตอนสุดท้าย เราได้คำนวณการรบกวนบนพื้นดิน ระดับการรบกวนถูกกำหนดโดยการเปรียบเทียบสภาพปัจจุบันในป่าเหล่านี้ และจากนั้นคาดการณ์ไปข้างหน้าตามแนวโน้มของป่าเพื่อจำลองผลกระทบของการเก็บเกี่ยวต่อสภาพป่าในอีก 20 ปีข้างหน้า
ตามขั้นตอนสุดท้ายที่แนะนำไว้ การเข้าใจผลกระทบต่อระบบนิเวศจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่สภาพปัจจุบันภายในระบบนิเวศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะเวลาของการรบกวนและแนวโน้มของสภาพด้วย ภายหลังการรบกวนที่มีนัยสำคัญและต่อเนื่อง ระบบนิเวศบนบกและน้ำจืดอาจใช้เวลาหลายสิบปีหรืออาจนานกว่านั้นเพื่อฟื้นตัวอย่างสมบูรณ์ และบางประเภทของระบบนิเวศอาจไม่สามารถฟื้นตัวอย่างสมบูรณ์ได้เลย อย่างเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงของป่าที่สมบูรณ์เป็นป่าที่ถูกทำลายอย่างรุนแรงอาจเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในช่วงเวลาที่ยาวนาน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจว่า ระบบนิเวศกำลังอยู่ในกระบวนการฟื้นฟูหรือกำลังเสื่อมโทรมลงเพิ่มเติม เนื่องจากการใช้ที่ดินอย่างเข้มข้นและต่อเนื่องสามารถยับยั้งการฟื้นตัวของป่าได้ จึงจำเป็นต้องเข้าใจด้วยว่าการฟื้นฟูที่อาจเกิดขึ้นได้หากมีการชะลอหรือหยุดการเก็บเกี่ยวจะเป็นอย่างไร นี่คือ "ต้นทุนค่าเสียโอกาส" ของการยับยั้งการฟื้นตัวของป่า ซึ่งจำเป็นต่อการวิเคราะห์ผลกระทบของการจัดการป่าในปัจจุบันต่อระดับการรบกวนในอนาคต
การประเมินผลกระทบต่อชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์
หมวดหมู่ผลกระทบที่สอง คือ การสูญเสียชนิดพันธุ์ที่ถูกคุกคาม ซึ่งต้องการการระบุชนิดพันธุ์ที่ถูกคุกคามในแต่ละภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบในทางลบจากการเก็บเกี่ยว อีกครั้ง เราพึ่งพาข้อมูลปฐมภูมิ
- ขั้นแรก เราได้ระบุเขตนิเวศบนบกที่ได้รับการวิเคราะห์ผลกระทบจากการรบกวนบนบกแล้ว
- ถัดมา เราได้ระบุชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ที่มีอยู่ในแต่ละเขตนิเวศวิทยาในฐานข้อมูล WWF Wildfinder นอกจากนี้ยังได้ตรวจสอบรายชื่อจากหน่วยงานรัฐบาลอื่นๆ ด้วย เช่น รายชื่อ COSEWIC ในแคนาดา
- จากการตรวจสอบความต้องการด้านที่อยู่อาศัยของสัตว์เหล่านี้ และภัยคุกคามหลักที่พวกมันเผชิญ เราจึงได้พิจารณาว่าการล่าสัตว์ส่งผลกระทบเชิงลบต่อสัตว์ในภูมิภาคนี้หรือไม่
- สัตว์หรือพืชที่ถูกคุกคามใด ๆ ที่พบภายในตะกร้าเส้นใยและได้รับผลกระทบในทางลบจากการเก็บเกี่ยว จะถูกรวมอยู่ในผลการประเมินผลกระทบต่อสัตว์หรือพืชที่ถูกคุกคาม
โดยสรุป
ด้วยวิธีการนี้ เราจึงสามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่มีอยู่มากมายในการประเมินเส้นใยจากแหล่งที่มาหลากหลายทั่วโลก ซึ่งทำให้ได้การวิเคราะห์ผลกระทบต่อระบบนิเวศที่ครอบคลุม และเน้นให้เห็นถึงความแตกต่างของผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับ "จุดร้อน" ที่มีผลกระทบต่อป่าไม้มาก เช่น อินโดนีเซีย
นอกจากนี้ แนวทางนี้ยังช่วยให้เราพิจารณาผลกระทบต่อคาร์บอนชีวภาพ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามที่รายงานไว้ในงานวิจัยนี้ ในโพสต์ถัดไป ผมจะกล่าวถึงวิธีการจัดการกับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากคาร์บอนชีวภาพ รวมถึงความสำคัญของการรวมผลกระทบจากมลพิษทางอากาศที่มีอายุสั้น เช่น เขม่าดำและโอโซนในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่เคยมีการรวมไว้ในงานวิจัยการประเมินวัฏจักรชีวิตของเส้นใยเครื่องแต่งกายมาก่อน
คลิก ที่นี่ เพื่อรับชมการสัมมนาออนไลน์เกี่ยวกับงานวิจัยนี้
โทเบียส ชูลทซ์ เป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาที่SCS Global Services และเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ที่มีประสบการณ์สูง คุณชูลทซ์เป็นหัวหน้าทีมรับรองสำหรับการศึกษา LCA นี้ สามารถติดต่อได้ที่ [email protected]หรือโทร +1.510.452.6389