Ann. For. Sci. 62 (2005) 865-871
DOI: 10.1051/forest:2005077

Afforestation/reforestation of New Zealand marginal pasture lands by indigenous shrublands: the potential for Kyoto forest sinks

Craig Trotter^a, Kevin Tate^a, Neal Scott^b, Jacqueline Townsend^a, Hugh Wilde^a, Suzanne Lambie^a, Mike Marden^a and Ted Pinkney<sup>a

a</sup>  Landcare Research, Private Bag 11052, Palmerston North, New Zealand
^b  Woods Hole Research Center, P O Box 296, Woods Hole, MA, USA

(Received 13 April 2004; accepted 7 April 2005; published online 15 December 2005)

Abstract - New Zealand will use the afforestation/reforestation (A/R) provisions of article 3.3 of the Kyoto protocol to help offset greenhouse gas emissions during the first commitment period, 2008 to 2012. We assess here the potential initial C sink available from A/R of marginal pasture lands by New Zealand's most common shrubland species: mânuka (Leptospermum scoparium) and kânuka (Kunzea ericoides). Plot-based mensuration shows that mean net C accumulation rates for mânuka/kânuka shrubland are in the range 1.9 to 2.5 t C ha^-1 yr^-1, when averaged over the active growth phase of about 40 years. Estimates of the change in mineral soil C with shrubland A/R of grassland suggest small losses occur, although these appear to be largely offset by accumulation of C in the litter layers. Analysis shows that nationally there are about 1.45 Mha of marginal pastoral land suitable for A/R by indigenous shrubland or forest. This area could accumulate about 2.9 ± 0.5 Mt C yr^-1, a significant offset to New Zealand's annual energy-related CO₂ emissions of 8.81 Mt CO₂-C yr^-1. An initial economic analysis of livestock farming for a region with large areas of land marginal for sustained pastoral agriculture suggests "carbon farming" may prove an attractive alternative land use if international prices for biomass-C reach about i10 per tonne CO₂.

Résumé - Boisement/reboisement des pâturages marginaux de Nouvelle-Zélande par des formations arbustives indigènes : potentiel pour les puits de carbone du protocole de Kyoto. La Nouvelle-Zélande va utiliser les provisions de boisement/reboisement (A/R) de l'article 3.3 du protocole de Kyoto pour compenser les émissions de gaz à effets de serre, pendant la première période d'engagement 2008-2012. Nous évaluons ici le potentiel initial de puits de C rendus disponible par l'A/R des pâturages marginaux par les espèces arbustives les plus communes de Nouvelle-Zélande : le mânuka (Leptospermum scoparium) et le kânuka (Kunzea ericiodes). Les mesures réalisées sur des parcelles d'étude de comparaison par paire montrent que la moyenne du taux net d'accumulation de carbone pour le mânuka/kânuka, sur une période d'environ 40 ans de la phase de croissance active, est de l'ordre de 1,9 à 2,5 t C ha^-1 par an. Des études sur les changements en C minéral du sol sur une A/R arbustive de prairies suggèrent des pertes mineures, qui seraient apparemment largement compensées par une accumulation dans la litière et dans la couche d'humus. Des études sur les changements en C minéral du sol sur une A/R arbustive de prairies suggèrent des pertes mineures, qui seraient apparemment largement compensées par une accumulation dans la litière. Des analyses montrent qu'au niveau national environ 1,45 Mha de pâturages marginaux seraient appropriés pour une A/R par arbuste ou forêt indigène. Ces zones pourraient accumuler environ 2.9 ± 0.5 Mt de C par an, une compensation significative aux émissions annuelles de combustible fossile en CO₂ de la Nouvelle-Zélande, estimées à 8,84 Mt de C-CO₂ par an. Des analyses économiques préliminaires d'activité d'élevage sur une région dont les prairies comprennent d'importantes zones marginales pour une agriculture pastorale durable suggèrent que la « culture de carbone » pourrait s'avérer une alternative intéressante d'utilisation du sol, si les prix internationaux de carbone de biomasse atteignent environ 10 i par tonne de CO₂.

Key words: afforestation / reforestation / Kyoto protocol / carbon sink / shrubland

Mots clés : boisement / reboisement / protocole de Kyoto / puits de carbone / formations arbustives

Corresponding author: Craig Trotter trotterc@landcareresearch.co.nz

© INRA, EDP Sciences 2005