Енергетичне використання лісової біомаси є важливою складовою сучасної біоекономіки, яка впливає на динаміку лісового покриву, баланс парникових газів та екологічну стійкість лісових екосистем у регіонах з активною заготівлею деревної сировини. Метою дослідження є оцінка екологічних наслідків використання лісової біомаси в енергетиці, виявлення змін у лісовому покриві та аналіз викидів СО2 порівняно з викопними джерелами енергії. Використано поєднання теоретичного аналізу літературних джерел та емпіричного аналізу даних супутників Sentinel-2 та Landsat (2015-2024 рр.). Порівняльний аналіз змін лісового покриву виконано з використанням індексів нормалізованого різницевого вегетаційного індексу та нормалізованого коефіцієнта випалювання. Викиди CO2 розраховані на основі коефіцієнтів викидів Міжурядової групи експертів зі зміни клімату для біомаси, вугілля та природного газу. У регіонах активного використання біомаси (Амазонія, Південно-Східна Азія) лісистість скорочується на 0,8-1,5% щорічно, тоді як у країнах з розвиненою лісовою політикою (Канада, Фінляндія) лісові площі залишаються стабільними. Викиди CO2 з біомаси (112 кг/ГДж) вищі, ніж з природного газу (56 кг/ГДж), але нижчі, ніж з вугілля (97,5 кг/ГДж). Оцінка взаємозв'язку між лісовими екосистемами та кліматичними факторами показує, що зменшення лісистості призводить до втрати водоутримуючої здатності (до 20%) та збільшення ерозії ґрунтів у 3-4 рази. Результати дослідження підтверджують необхідність впровадження екологічно відповідальних підходів до управління лісовими ресурсами. Використання наближених до природи методів ведення лісового господарства, розвиток супутникового моніторингу та запровадження стандартів сертифікації можуть сприяти збереженню екосистемної рівноваги
супутниковий моніторинг, вирубка лісів, вуглецевий баланс, парникові гази, зміна клімату, антропогенний вплив
[1] Anderson‐Teixeira, K.J., Miller, A.D., Mohan, J.E., Hudiburg, T.W., Duval, B.D., & DeLucia, E.H. (2013). Altered dynamics of forest recovery under a changing climate. Global Change Biology, 19(7), 2001-2021. doi: 10.1111/gcb.12194.
[2] Anttila, P., & Verkerk, H. (2022). Forest biomass availability. In L. Hetemäki, J. Kangas & H. Peltola (Eds.), Forest bioeconomy and climate change (pp. 91-111). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-99206-4_5.
[3] Baciu, G.E., Dobrotă, C.E., & Apostol, E.N. (2021). Valuing forest ecosystem services. Why is an integrative approach needed? Forests, 12(6), article number 677. doi: 10.3390/f12060677.
[4] Bălan, E.M., Cismaș, L.M., & Zeldea, C.G. (2021). Agricultural biomass production: Implications for economic growth and environment in central and Eastern European countries. In Contemporary issues in social science (Vol. 106, pp. 263-279). London: Emerald Publishing Limited.doi: 10.1108/S1569-375920210000106017.
[5] Bojović, M., Mrkonjić, Z., & Vukelić, I. (2024). Agroforestry systems and forest resources as a potential for sustainable energy development in the western Balkan region. Energy, Sustainability and Society, 14(1), article number 68. doi: 10.1186/s13705-024-00502-y.
[6] Bragina, E.V., et al. (2018). Wildlife population changes across Eastern Europe after the collapse of socialism. Frontiers in Ecology and the Environment, 16(2), 77-81. doi: 10.1002/fee.1770.
[7] Dunlap, J., & Schramski, J.R. (2024). An energy analysis of managed forestry systems: Accounting for foregone biomass as an indicator of ecosystem impact alongside conventional energy metrics. Biophysical Economics and Sustainability, 9(3), article number 4. doi: 10.1007/s41247-024-00120-4.
[8] European Commission. (n.d.). Forests. Retrieved from https://environment.ec.europa.eu/topics/forests_en.
[9] European Environment Agency. (2024). Forests and forestry. Retrieved from https://www.eea.europa.eu/en/topics/in-depth/forests-and-forestry.
[10] Farooq, T.H., Xincheng, X., Shakoor, A., Rashid, M.H., Bashir, M.F., Nawaz, M.F., Kumar, U., Shahzad, S.M., & Yan, W. (2022). Spatial distribution of carbon dynamics and nutrient enrichment capacity in different layers and tree tissues of Castanopsis eyeri natural forest ecosystem. Environmental Science and Pollution Research, 29, 10250-10262. doi: 10.1007/s11356-021-16400-1.
[11] Fatima, S., Abbas, S., Rebi, A., & Ying, Z. (2024). Sustainable forestry and environmental impacts: Assessing the economic, environmental, and social benefits of adopting sustainable agricultural practices. Ecological Frontiers, 44(6), 1119-1127. doi: 10.1016/j.ecofro.2024.05.009.
[12] Favero, A., Daigneault, A., & Sohngen, B. (2020). Forests: Carbon sequestration, biomass energy, or both? Science Advances, 6(13), article number eaay6792. doi: 10.1126/sciadv.aay6792.
[13] Favero, A., Daigneault, A., Sohngen, B., & Baker, J. (2023). A system‐wide assessment of forest biomass production, markets, and carbon. GCB Bioenergy, 15(2), 154-165. doi: 10.1111/gcbb.13013.
[14] Food and Agriculture Organization. (2024). In brief to the state of the world’s forests 2024. Rome: FAO. doi: 10.4060/cd1212en.
[15] Golub, G.A., Kukharets, S.M., Yarosh, Y.D., & Kukharets, V.V. (2017). Integrated use of bioenergy conversion technologies in agroecosystems. INMATEH – Agricultural Engineering, 51(1), 93-100.
[16] Grebner, D.L., Bettinger, P., & Siry, J.P. (2021). Introduction to forestry and natural resources. London: Academic Press. doi: 10.1016/C2010-0-64966-2.
[17] Greenhouse Gas Protocol. (n.d.). IPCC emissions factor database. Retrieved from https://ghgprotocol.org/Third-Party-Databases/IPCC-Emissions-Factor-Database.
[18] Gupta, R., & Sharma, L.K. (2019). The process-based forest growth model 3-PG for use in forest management: A review. Ecological Modelling, 397, 55-73. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2019.01.007.
[19] Hernández-Morcillo, M., et al. (2022). Scanning the solutions for the sustainable supply of forest ecosystem services in Europe. Sustainability Science, 17(5), 2013-2029. doi: 10.1007/s11625-022-01111-4.
[20] Hoda, O., & Angjeli, G. (2023). Estimating the progress of Albania toward the green growth. In H. Rucheva Tasev (Ed.), IAI academic conference proceedings (pp. 23-37). Florence: IAI.
[21] Huettmann, F., & Young, B.D. (2022). The so-called modern “sustainable forestry” destroys wilderness, old-growth forest landscapes and ecological services worldwide: A short first-hand review and global narrative on the use of “growth-and-yield” as a destructive and even impossible goal. In M. Kumar, S. Dhyani & N. Kalra (Eds.), Forest dynamics and conservation: Science, innovations and policies (pp. 53-82). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-19-0071-6_3.
[22] Ibrahim, A., & Lukman, A.H. (2022). Carbon stock in tree biomass in forest-agricultural land use in west java (case study: Cijendil village, Cianjur). Ecodevelopment Journal, 3(1), 8-13.
[23] Imbrenda, V., Coluzzi, R., Mariani, F., Nosova, B., Cudlinova, E., Salvia, R., Quaranta, G., Salvati, L., & Lanfredi, M. (2023). Working in (slow) progress: Socio-environmental and economic dynamics in the forestry sector and the contribution to sustainable development in Europe. Sustainability, 15(13), article number 10271. doi: 10.3390/su151310271.
[24] Intergovernmental Panel on Climate Change. (2022). Climate change 2022: Mitigation of climate change. Working group III contribution to the IPCC sixth assessment report. Chapter 6: Energy systems. Retrieved from https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/chapter/chapter-6/.
[25] International Energy Agency. (n.d.). Analysis reports. Retrieved from https://www.iea.org/analysis?type=report.
[26] Ivanyuk, I., Ivaniuk, T., Krasnov, V., & Zhukovskyi, O. (2024). Changes in the composition of grass and shrub layer plants in common oak stands since the closure of leaf canopy. Scientific Horizons, 27(10), 113-123. doi: 10.48077/scihor10.2024.113.
[27] Kocoglu, M., Nghiem, X.H., Barak, D., Bruna, K., & Jahanger, A. (2024). Can forests realize the carbon neutrality dream? Evidence from a global sample. Journal of Environmental Management, 366, article number 121827. doi: 10.1016/j.jenvman.2024.121827.
[28] Kumar, A., Ekka, P., Patra, S., Kumar, G., Kishore, B.S., Kumar, R., & Saikia, P. (2022). Geospatial perspectives of sustainable forest management to enhance ecosystem services and livelihood security. In P.C. Pandey & P. Arellano (Eds.), Advances in remote sensing for forest monitoring (pp. 10-42). London: John Wiley & Sons Ltd. doi: 10.1002/9781119788157.ch2.
[29] Latterini, F., Jagodziński, A.M., Horodecki, P., Stefanoni, W., Venanzi, R., & Picchio, R. (2023). The state of the art of forest operations in beech stands of Europe and Western Asia. Forests, 14(2), article number 318. doi: 10.3390/f14020318.
[30] Marín, A.I., Malak, D.A., Bastrup-Birk, A., Chirici, G., Barbati, A., & Kleeschulte, S. (2021). Mapping forest condition in Europe: Methodological developments in support to forest biodiversity assessments. Ecological Indicators, 128, article number 107839. doi: 10.1016/j.ecolind.2021.107839.
[31] McEwan, A., Marchi, E., Spinelli, R., & Brink, M. (2020). Past, present and future of industrial plantation forestry and implication on future timber harvesting technology. Journal of Forestry Research, 31, 339-351. doi: 10.1007/s11676-019-01019-3.
[32] Melo, F.P., Parry, L., Brancalion, P.H., Pinto, S.R., Freitas, J., Manhães, A.P., Meli, P., Ganade, G., & Chazdon, R.L. (2021). Adding forests to the water-energy-food nexus. Nature Sustainability, 4(2), 85-92. doi: 10.1038/s41893-020-00608-z.
[33] Mishra, R.K., & Agarwal, R. (2024). Sustainable forest land management to restore degraded lands. IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.1004793.
[34] Moroz, V. (2024). International experience and strategies for forest management in the context of growing forest pollution. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 20(6),33-49. doi: 10.31548/dopovidi/6.2024.33.
[35] Murtezaj, I.M., Rexhepi, B.R., Dauti, B., & Xhafa, H. (2024). Mitigating economic losses and prospects for the development of the energy sector in the Republic of Kosovo. Economics of Development, 23(3), 82-92. doi: 10.57111/econ/3.2024.82.
[36] Nedić, Z., Ambroš, I., Janić, I., Bošković, A., Cestarić, D., & Kulišić, B. (2024). From the wood-based community to the circular, carbon-neutral and sustainable bioeconomy: Recommendations for the transition. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, 12(2), article number 1120495. doi: 10.13044/j.sdewes.d12.0495.
[37] Nungula, E.Z., Chappa, L.R., Ranjan, S., Sow, S., Alnemari, A.M., Seleiman, M.F., Mwadalu, R., Maitra, S., & Gitari, H.I. (2024). Ecosystem services through agroforestry systems and its sustainability. In A. Raj, M. Kumar Jhariya, A. Banerjee, R. Kumar Jha & K. Pal Singh (Eds.), Agroforestry (pp. 223-254). London: Scrivener Publishing LLC. doi: 10.1002/9781394231164.ch8.
[38] Prendi, L., & Murrja, A. (2023). How are the Balkan countries progressing toward green economy. Review of Economics and Finance, 21, 212-220.
[39] Raihan, A. (2023a). A review on the integrative approach for economic valuation of forest ecosystem services. Journal of Environmental Science and Economics, 2(3), 1-18. doi: 10.56556/jescae.v2i3.554.
[40] Raihan, A. (2023b). Sustainable development in Europe: A review of the forestry sector’s social, environmental, and economic dynamics. Global Sustainability Research, 2(3), 72-92. doi: 10.56556/gssr.v2i3.585.
[41] Raj, A., Jhariya, M.K., Banerjee, A., Nema, S., & Bargali, K. (2023). Land and environmental management through forestry. London: Scrivener Publishing LLC. doi: 10.1002/9781119910527.
[42] Rybar, J., & Bosela, M. (2023). Trade-offs or complementarity between biomass production and biodiversity in European forests: A review. Central European Forestry Journal, 69(4), 201-213. doi: 10.2478/forj-2023-0019.
[43] Salam, A. (2024). Internet of things for sustainable forestry. In A. Salam (Ed.), Internet of things for sustainable community development: Wireless communications, sensing, and systems (pp. 147-181). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-62162-8_5.
[44] Shumka, S., Sulçe, S., Brahushi, F., Shumka, L., & Hyso, H. (2021). Biomass energy for productive use in the olive oil and other agriculture sectors in Albania. Proceedings on Engineering Sciences, 3(1), 103-110. doi: 10.24874/PES03.01.010.
[45] Sorge, S., Mann, C., Schleyer, C., Loft, L., Spacek, M., Hernández-Morcillo, M., & Kluvankova, T. (2022). Understanding dynamics of forest ecosystem services governance: A socio-ecological-technical-analytical framework. Ecosystem Services, 55, article number 101427. doi: 10.1016/j.ecoser.2022.101427.
[46] Tampekis, S., Kantartzis, A., Arabatzis, G., Sakellariou, S., Kolkos, G., & Malesios, C. (2024). Conceptualizing forest operations planning and management using principles of functional complex systems science to increase the forest’s ability to withstand climate change. Land, 13(2), article number 217. doi: 10.3390/land13020217.
[47] Vasylyshyn, R., Lakyda, М., Bidolakh, D., & Lakyda, І. (2023). Carbon sequestrative capacity of scots pine stands in urban forests of Kyiv city. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 19(2). doi: 10.31548/dopovidi2(102).2023.016.
[48] Vilhar, U., Kermavnar, J., Kozamernik, E., Petrič, M., & Ravbar, N. (2022). The effects of large-scale forest disturbances on hydrology – an overview with special emphasis on karst aquifer systems. Earth-Science Reviews, 235, article number 104243. doi: 10.1016/j.earscirev.2022.104243.
[49] Wani, A.M., & Sahoo, G. (2021). Forest ecosystem services and biodiversity. In P.K. Shit, H.R. Pourghasemi, P. Das & G. Sankar Bhunia (Eds.), Spatial modeling in forest resources management: Rural livelihood and sustainable development (pp. 529-552). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-56542-8_22.