การบูรณาการการประเมินผลกระทบของระบบนิเวศเข้ากับการประเมินวัฏจักรชีวิต: การใช้ Big Data สําหรับการประเมินเฉพาะไซต์

ผู้เขียน: โทเบียส ชูลทซ์

นี่คือส่วนที่สองในชุดบทความที่มุ่งเน้นไปที่การศึกษาการประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ที่ก้าวล้ำซึ่งดำเนินการโดย SCS Global Services ในนามของ Stella McCartney ในเดือนตุลาคม 2017 อ่านบทความแรกของฉัน ได้ที่นี่ ดาวน์โหลด รายงานฉบับเต็ม หรือรับชม การสัมมนาออนไลน์ เกี่ยวกับงานวิจัยนี้

ป่าไม้ของโลก ซึ่งเป็นแหล่งอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพและแหล่งกักเก็บคาร์บอนอันเป็นเอกลักษณ์ กำลังเผชิญกับภัยคุกคามหลายประการ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนพื้นที่เป็นที่ดินเพื่อการเกษตร การรุกคืบของเมือง และการตัดไม้ทำลายป่าอย่างเข้มข้นเพื่อใช้ในการก่อสร้างและผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคต่างๆ การทำลายป่าซึ่งเกิดขึ้นในอัตราที่น่าตกใจถึง 7.3 ล้านเฮกตาร์ ต่อปี (ตามข้อมูลขององค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ) เป็นสาเหตุของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากมนุษย์ถึงหนึ่งในสามนับตั้งแต่เริ่มต้นการปฏิวัติอุตสาหกรรม ในภูมิภาคต่างๆ เช่น อินโดนีเซียและอเมซอน ป่าธรรมชาติที่ส่งเสริมความหลากหลายทางชีวภาพที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของโลกอาจถูก ทำลายไปอย่างสิ้นเชิงภายในเวลาเพียง 20 ปี

โชคดีที่ป่าไม้หลายแห่ง แม้จะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง ก็สามารถฟื้นตัวได้เมื่อเวลาผ่านไป หากมีการจัดการอย่างรับผิดชอบ ขั้นตอนแรกที่สำคัญคือการทำความเข้าใจสาเหตุของการตัดไม้ทำลายป่า และความรุนแรงของการรบกวนระบบนิเวศที่เกี่ยวข้อง รวมถึงการสูญเสียพันธุ์ไม้ที่ใกล้สูญพันธุ์ บทความนี้กล่าวถึงสาเหตุหนึ่งที่ได้รับความสนใจในระดับนานาชาติ นั่นคือ การตัดไม้เพื่อใช้ผลิตเส้นใยวิสโคส ซึ่งใช้ในเครื่องแต่งกายและสิ่งทอที่ไม่ทอชนิดต่างๆ

วิสโคส หรือที่รู้จักกันในชื่อเรยอน เป็นเส้นใยเซลลูโลสสังเคราะห์ (MMCF) ชนิดหนึ่งที่ได้จากไม้ โดยไม้จะถูกเก็บเกี่ยว นำไปแปรรูปเป็นเยื่อกระดาษละลายที่โรงงานเฉพาะ จากนั้นจึงขนส่งไปยังโรงงานผลิตเส้นใยเพื่อผลิต MMCF เส้นใยวิสโคสมีผลกระทบต่อระบบนิเวศที่เกี่ยวข้องกับการเก็บเกี่ยวไม้เพื่อผลิตเยื่อกระดาษละลาย ผลกระทบเหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับระบบการจัดการป่าไม้ที่ใช้

การประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ที่เราดำเนินการในนามของ Stella McCartney แบรนด์เครื่องแต่งกายที่เป็นที่รู้จักในระดับสากล ได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของแหล่งวัตถุดิบที่แตกต่างกันสิบแหล่งสำหรับการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ (MMCF) ในการศึกษานี้ เส้นใยวิสโคสแบบดั้งเดิมที่ผลิตจากไม้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับเส้นใยวิสโคสที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ที่เป็นนวัตกรรม เช่น เส้นใยทดแทนที่ทำจากปอ การศึกษานี้ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญโดยการรวมการประเมินผลกระทบต่อระบบนิเวศบนบกและน้ำจืดในป่าและฟาร์มที่เป็นแหล่งที่มาของเส้นใยไว้ในขอบเขตการศึกษาด้วย

เราใช้วิธีการประเมินที่อธิบายไว้ในร่างมาตรฐานแห่งชาติสำหรับ LCA ( LEO-SCS-002 ) ซึ่งกำลังพัฒนาภายใต้กระบวนการ ANSI และใน กฎเกณฑ์ประเภทผลิตภัณฑ์ไม้ท่อน (PCR) ซึ่งเราพัฒนาขึ้นในนามของเครือข่ายกระดาษสิ่งแวดล้อม การศึกษาครั้งนี้ใช้ข้อมูลและวิธีการที่ทันสมัยในการประเมินผลกระทบต่อระบบนิเวศ และคำนวณผลลัพธ์ในสองประเภทผลกระทบที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับเส้นใยวิสโคสที่ได้จากไม้หรือแหล่งเกษตรกรรม ได้แก่ 1) การรบกวนป่า รวมถึงการประเมินสภาพของป่าที่ถูกตัดเพื่อผลิต MMCF และ 2) การสูญเสียพันธุ์ไม้ที่ใกล้สูญพันธุ์ โดยบันทึกพันธุ์ไม้เฉพาะที่ได้รับผลกระทบจากการตัดไม้ การประเมินผลกระทบทั้งสองประเภทนี้ดำเนินการควบคู่กันไป โดยใช้แหล่งข้อมูลที่คล้ายคลึงกัน

รูปที่ 1 ขั้นตอนในการวิเคราะห์ความเสียหายของป่าและการสูญเสียพันธุ์ไม้ที่ใกล้สูญพันธุ์

 

การประเมินผลกระทบในสองประเภทนี้ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงผลกระทบเชิงลบต่อป่าไม้เอง รวมถึงผลกระทบต่อชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ในภูมิภาค เมื่อนำการวัดทั้งสองนี้มารวมกัน จะเป็นการวัดผลกระทบโดยตรงต่อระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพในท้องถิ่น

รูปที่ 2 การศึกษา LCA แยกแยะความแตกต่างระหว่างการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบสูง (ซ้าย) และการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบต่ำ (ขวา)

 

การใช้ข้อมูลปฐมภูมิในการประเมินความเสียหายของป่าเฉพาะพื้นที่

เราใช้ข้อมูลเฉพาะพื้นที่ซึ่งให้รายละเอียดเพียงพอที่จะแยกแยะการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบสูงออกจากการทำป่าไม้ที่มีผลกระทบต่ำ ซึ่งในบางกรณีเกี่ยวข้องกับการฟื้นตัวของป่าสุทธิ ผลกระทบต่อระบบนิเวศได้รับการประเมินอย่างเป็นระบบภายใต้กระบวนการปฏิบัติห้าขั้นตอนเพื่อให้มั่นใจในความสอดคล้องกันในทุกสถานการณ์การผลิตวิสโคสที่พิจารณา

1. ขั้นแรก เราได้กำหนด “แหล่งผลิตเส้นใย” ซึ่งก็คือภูมิภาคที่เก็บเกี่ยวไม้และวัสดุเส้นใยอื่นๆ ที่ใช้ในการผลิต MMCF โดยเริ่มจากการระบุที่ตั้งของโรงงานผลิตเยื่อกระดาษละลาย และตรวจสอบข้อมูลที่มีอยู่เพื่อระบุแหล่งที่มาของไม้ที่ใช้ในโรงงานเหล่านั้น ในเกือบทุกกรณี ไม้ที่ใช้ในโรงงานเหล่านี้ถูกเก็บเกี่ยวจากพื้นที่ภายในรัศมีประมาณ 150 ไมล์จากโรงงานผลิตเยื่อกระดาษละลายที่เกี่ยวข้อง
2. ต่อไป เราได้ระบุเขตนิเวศทางบก (หรือเขตนิเวศต่างๆ) ที่ได้รับผลกระทบจากการทำป่าไม้ในพื้นที่ปลูกป่าเหล่านี้ เพื่อจุดประสงค์นี้ เราได้ศึกษาแผนที่โลกของ เขตนิเวศ ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกันของกองทุนสัตว์ป่าโลก (WWF) ซึ่งมีข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพ รวมถึงประเภทพืชพรรณหลัก ภัยคุกคามที่สำคัญ และชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์
3. เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบ เราจึงได้ระบุ “ป่าที่ไม่ถูกรบกวน” ในภูมิภาคเดียวกันเพื่อใช้เป็น “ฐานอ้างอิง” ในการวัดผลกระทบ ป่าที่ไม่ถูกรบกวนหมายถึงป่าที่ยังไม่ถูกตัดและอยู่ในสภาพสมบูรณ์ พื้นที่เหล่านี้มักได้รับการคุ้มครองโดยรัฐบาลท้องถิ่น ตั้งอยู่ในอุทยานแห่งชาติหรือที่อื่นๆ นอกจากนี้ เรายังได้ระบุป่าเฉพาะแห่งภายในแหล่งผลิตเส้นใยที่กำลังถูกตัดเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์ด้วย


รูปที่ 3. ภาพหน้าจอจากฐานข้อมูล WWF Wildfinder

 
4. เราได้ตรวจสอบและวิเคราะห์ข้อมูลจากฐานข้อมูลท้องถิ่นเพื่อวัดสภาพทางนิเวศวิทยาเฉพาะในพื้นที่ที่ถูกตัดไม้ทำลายป่าและพื้นที่ที่ไม่ถูกรบกวน ลักษณะของป่า เช่น ชนิดของต้นไม้ การกักเก็บคาร์บอนต่อเฮกตาร์ และช่วงอายุของต้นไม้ ได้ถูกนำมาเปรียบเทียบกัน ตัวอย่างเช่น ในสวีเดน ข้อมูลจากกรมป่าไม้ของสวีเดนถูกนำมาใช้ ในขณะที่ในอินโดนีเซีย ข้อมูลจากฐานข้อมูล “Eyes on the Forest” ถูกนำมาใช้เพื่อวัดผลกระทบ
5. ขั้นตอนสุดท้าย เราคำนวณระดับความรบกวนบนพื้นดิน โดยกำหนดระดับความรบกวนจากการเปรียบเทียบสภาพปัจจุบันในป่าเหล่านี้ แล้วจึงคาดการณ์ล่วงหน้าโดยอิงจากแนวโน้มของป่า เพื่อสร้างแบบจำลองผลกระทบของการตัดไม้ต่อสภาพป่าในอีก 20 ปีข้างหน้า

ดังที่ขั้นตอนสุดท้ายได้ชี้ให้เห็น การทำความเข้าใจผลกระทบของระบบนิเวศจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่สภาพปัจจุบันภายในระบบนิเวศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะเวลาของการรบกวนและแนวโน้มของสภาพการณ์ด้วย หลังจากการรบกวนที่สำคัญและต่อเนื่อง ระบบนิเวศบนบกและน้ำจืดอาจต้องใช้เวลาหลายทศวรรษหรือนานกว่านั้นในการฟื้นตัวอย่างเต็มที่ และระบบนิเวศบางประเภทอาจไม่ฟื้นตัวอย่างเต็มที่เลย ในทำนองเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงจากป่าที่สมบูรณ์ไปเป็นป่าที่ถูกรบกวนอย่างมากอาจเกิดขึ้นทีละน้อยในช่วงระยะเวลาที่ยาวนาน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การทำความเข้าใจว่าระบบนิเวศกำลังอยู่ในกระบวนการปรับปรุงหรือเสื่อมโทรมลงต่อไปจึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เนื่องจากการใช้ที่ดินอย่างเข้มข้นอย่างต่อเนื่องสามารถยับยั้งการฟื้นตัวของป่าได้ เราจึงต้องเข้าใจด้วยว่าการฟื้นตัวที่อาจเกิดขึ้นได้หากการเก็บเกี่ยวช้าลงหรือหยุดลงนั้นเป็นอย่างไร นี่คือ “ต้นทุนโอกาส” ของการยับยั้งการฟื้นตัวของป่า ซึ่งจำเป็นต่อการวิเคราะห์ผลกระทบของการจัดการป่าไม้ในปัจจุบันต่อระดับการรบกวนในอนาคต

การประเมินผลกระทบต่อชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์

หมวดผลกระทบที่สอง คือ การสูญเสียชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ ซึ่งจำเป็นต้องระบุชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ในแต่ละภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบในทางลบจากการล่าสัตว์ โดยเราอาศัยข้อมูลปฐมภูมิเป็นหลักอีกครั้ง

1. ขั้นแรก เราได้ระบุเขตนิเวศบนบกที่ได้รับการวิเคราะห์ผลกระทบจากการรบกวนบนบกแล้ว
2. ถัดมา เราได้ระบุชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ที่มีอยู่ในแต่ละเขตนิเวศวิทยาในฐานข้อมูล WWF Wildfinder นอกจากนี้ยังได้ตรวจสอบรายชื่อจากหน่วยงานรัฐบาลอื่นๆ ด้วย เช่น รายชื่อ COSEWIC ในแคนาดา
3. จากการตรวจสอบความต้องการด้านที่อยู่อาศัยของสัตว์เหล่านี้ และภัยคุกคามหลักที่พวกมันเผชิญ เราจึงได้พิจารณาว่าการล่าสัตว์ส่งผลกระทบเชิงลบต่อสัตว์ในภูมิภาคนี้หรือไม่
4. ชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ใด ๆ ที่พบในแหล่งผลิตเส้นใยและได้รับผลกระทบในทางลบจากการเก็บเกี่ยว จะถูกนำมารวมอยู่ในผลการประเมินผลกระทบต่อชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์

โดยสรุป

ด้วยวิธีการนี้ เราจึงสามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่มีอยู่มากมายในการประเมินเส้นใยจากแหล่งที่มาหลากหลายทั่วโลก ซึ่งทำให้ได้การวิเคราะห์ผลกระทบต่อระบบนิเวศที่ครอบคลุม และเน้นให้เห็นถึงความแตกต่างของผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับ "จุดร้อน" ที่มีผลกระทบต่อป่าไม้มาก เช่น อินโดนีเซีย

นอกจากนี้ แนวทางนี้ยังช่วยให้เราพิจารณาผลกระทบต่อคาร์บอนชีวภาพ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามที่รายงานไว้ในงานวิจัยนี้ ในโพสต์ถัดไป ผมจะกล่าวถึงวิธีการจัดการกับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากคาร์บอนชีวภาพ รวมถึงความสำคัญของการรวมผลกระทบจากมลพิษทางอากาศที่มีอายุสั้น เช่น เขม่าดำและโอโซนในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่เคยมีการรวมไว้ในงานวิจัยการประเมินวัฏจักรชีวิตของเส้นใยเครื่องแต่งกายมาก่อน

คลิก ที่นี่ เพื่อรับชมการสัมมนาออนไลน์เกี่ยวกับงานวิจัยนี้

โทเบียส ชูลทซ์ ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยและพัฒนาที่ SCS Global Services และเป็นผู้เชี่ยวชาญด้าน LCA ที่มีประสบการณ์ คุณชูลทซ์เป็นหัวหน้าทีมรับรองสำหรับงานวิจัย LCA นี้ สามารถติดต่อเขาได้ที่ [email protected] หรือโทร +1.510.452.6389