A Forest Carbon Sink Optimization Model (FOX) egy olyan bio-gazdasági optimalizációs modell, amelyben az erdei élőfakészlet változása biológiai növekedési függvényeken alapszik, de a fakitermelésre vagy a kitermelés elhalasztására vonatkozó döntéseket egy gazdasági profitmaximalizálási célfüggvény határozza meg. A faanyag termelésével kapcsolatos költségek és hasznok mellett a FOX modell figyelembe veszi az erdők karbon megkötő képességét is: úgynevezett karbon kifizetést is biztosít az erdőgazdálkodónak az élőfa készlet által a levegőből kivont szén-dioxid után, ha a kitermelést egy időszakkal elhalasztják, és karbon költséget érvényesít abban az időszakban, amikor az élőfában korábban megkötött szén-dioxid a végső kitermeléssel felszabadul. Vagyis a FOX modellben az erdei élőfa nemcsak értékesíthető faanyagként jelenik meg, hanem mint a légköri széndioxid elnyelésére képes ökoszisztéma szolgáltatás is.

A FOX modell segíthet megérteni, hogy az erdők mint természeti erőforrások hogyan járulhatnak hozzá hatékonyabban a nemzeti éghajlat-politikához, mivel a modell explicitté teszi az energiahordozónak szánt erdei fa és a szén-dioxid-megkötés eszközeként használt erdei fa közötti szükségszerű kompromisszumot.

A FOX modell egy dinamikus, lineáris matematikai optimalizációs modell, amely az erdők optimális kitermelését nemzeti szinten határozza meg az exogén fatermési függvények, valamint erdőgazdálkodási költségek, fapiaci árak és a szén-dioxid-árak alapján. A fakitermelési folyamat a modellben magában foglalja az erdők véghasználati vágását és ritkítását is. A modell lehetővé teszi több erdei korosztály együttes létezését. A szén-dioxid-árakat időszakonként, állandónak vagy változónak lehet beállítani. A faanyagárakat három fő keresleti szegmensre lehet meghatározni: „rönkfa” a fűrészipari feldolgozás számára, "rostfa" a farostlemez- és papíripar számára és "tűzifa" az energetikai célokra. A modell akár 10-12 fafajt/fajcsoportot is képes kezelni 10 éves korosztályokban, és akár 220 évre is futtatható (10 éves időszakokkal). A modell felbontása korlátok között szabadok igazítható a vizsgálandó területre vonatkozóan elérhető adatok felbontásához.

A FOX bármely valós vagy hipotetikus erdőgazdálkodási egység ábrázolására használható. Jelenleg Magyarország, Románia és Bulgária erdészeti hatóságaitól gyűjtött országspecifikus adatkészletekkel kalibráltuk a modellt.

A dinamikus exogén tényezők szerinti kontextusban a modell a következő kimeneti változókat számítja ki: az erdőállomány változása (fajonként és koronként), az erdő véghasználati kitermelése (fajonként és koronként), az erdőállomány ritkítása a rendelkezésre álló erdő függvényében (fajonként és koronként), az erdőállomány szén-dioxid megkötése, valamint a szén-dioxid-ár hatása az erdőállományra, a kitermelésre, a ritkításra és a szén-dioxid megkötésre. Végül a modell különböző időszakokra vonatkozóan erdei szén-dioxid-kínálati görbéket állít fel, amelyek kifejezik, hogy különböző karbonárak mellett a vizsgált erdőgazdaságok mekkora karbon megkötését illetve felszabadítását ajánlanák fel.

BEMENETEK

• A meglévő erdőállomány területi megoszlása fajonként és életkori csoportok szerint
• A medián vágásérettségi kor
• Az erdei élőfa főállományának és mellékállományának növekedése fajonként
• Fajspecifikus karbontömeg (az élőfa széntartalma)
• A keresleti szegmensek aránya fajonként , életkori csoportok szerint
• Vágási költség, erdőfelújítási költség, termékpiaci árak, szén-dioxid-ár, diszkontráta

LEFEDETTSÉG ÉS FELBONTÁS

• Térbeli felbontás: országos - de könnyen skálázható, ha az adatok rendelkezésre állnak.
• Területi lefedettség: jelenleg Magyarország, Románia, Bulgária
• Időbeli felbontás: 10 évenkénti időszakok, jelenleg legfeljebb 220 évig (bővíthető)

OPTIMALIZÁLÁSI LOGIKA

• A nettó hasznok jelenértékének maximalizálása

KIMENETEK

• Élőfa állományok alakulása fajonként, életkoronként
• Optimális véghasználati ciklus a kritikus paraméterek szerint
• Fakitermelés a keresleti szegmensek szerint
• Szén-dioxid megkötés területenként/fajonként különböző szén-dioxid-árak mellett
• A szén-dioxid-kibocsátás csökkentésének határköltséggörbéi

A MODELL KIMENETI EREDMÉNYEINEK ILLUSZTRÁCIÓJA

A FOX MODELL ALKALMAZÁSI TERÜLETEI

• Az erdészeti ágazat optimális szén-dioxid-megkötésének forgatókönyv alapú becslése
• Az erdészeti termékek kínálati becslése piaci szegmensek szerint a szén-dioxid-kibocsátás korlátozásával járó szabályozási környezetben
• A biomasszával kapcsolatos energiapolitikák, erdősítési politikák közgazdasági értékelése
• Alternatív szakpolitikai szabályozási rezsimek értékelése az erdőgazdálkodás, a biomassza-energiagazdálkodás és a társadalmi költséghatékonyság szempontjából

KAPCSOLÓDÓ WORKSHOPOK

2023. október 5. A FOX modell alkalmazása Bulgáriára

2023. június 23. A FOX alkalmazása Bosznia-Hercegovinára

2023. április 20. Az erdei biomassza az éghajlatpolitikában