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Gembloux Agro-Bio Tech (GxABT)
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MASTER THESIS
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Assessing Above Ground Biomass C-storage in Bamboo (Belgium)

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Bernard, Guillaume ULiège
Promotor(s) : De Mil, Tom ULiège
Date of defense : 28-Aug-2023 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/18158
Details
Title : Assessing Above Ground Biomass C-storage in Bamboo (Belgium)
Translated title : [fr] Évaluation du Stockage de Carbone dans la biomasse hors sol du Bambou (Belgique)
Author : Bernard, Guillaume ULiège
Date of defense  : 28-Aug-2023
Advisor(s) : De Mil, Tom ULiège
Committee's member(s) : De Mil, Tom ULiège
Meersmans, Jeroen ULiège
Oprins, Jan 
Ligot, Gauthier ULiège
Charles, Catherine ULiège
Language : English
Number of pages : 79
Keywords : [en] Climate change mitigation
[en] Belgium
[en] Bamboo
[en] Allometric equations
[en] Above-Ground Biomass (AGB)
[fr] Phyllostachys
[fr] Atténuation du changement climatique
[fr] Belgique
[fr] Bambou
[fr] Stocks de carbone
[fr] Biomasse aérienne
[fr] Équations allométriques
Discipline(s) : Life sciences > Agriculture & agronomy
Target public : Professionals of domain
Student
General public
Other
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en bioingénieur : sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée
Faculty: Master thesis of the Gembloux Agro-Bio Tech (GxABT)

Abstract

[en] Bamboo, is a rapidly growing and versatile plant. Over the last years, it has gained
significant attention as a potential resource for carbon sequestration and climate change
mitigation strategies. Despite its global presence, bamboo’s role in carbon stock assessment
remains underexplored, particularly within the context of European climates. This study
aims to address this research gap by conducting a comprehensive assessment of bamboo’s
carbon stocks in 3 Phyllostachys species in Merksplas (Belgium). The study was initiated
by surveying the bamboo stands to analyze the distribution of Diameter at Breast Height
(DBH) and design a representative sampling plan. Once the needed data was collected, various
regression methods were tested using a combination of different input variables (DBH,H, and
basic density). Based on model performance metrics (R2, R2
adj, AIC, RMSE, MAPE)The best
regression equations were then rigorously cross-validated with Monte-Carlo Cross-Validation
to ensure their accuracy across a larger panel. Using the validated equations, Above-Ground
Biomass (AGB) and Above-Ground Carbon (AGC) were estimated. They returned values
ranging from 9.48 ± 1.19 to 52.36 ± 4.26 tonAGB·ha−1 and 4.45 ± 0.56 to 24.61± 2.00
tonC ·ha−1. Additionally, the growth of new bamboo shoots was measured to gauge the annual
carbon sink. This returned estimations from 0.51 ± 0.12 and 2.96 ± 0.21 tonC ·ha−1. Overall,
the approach provides a comprehensive assessment of bamboo’s role as a carbon sink and stock
in Belgium’s climate. By integrating field data collection, regression analysis, cross-validation,
and shoot growth measurements, it enhance the understanding of bamboo’s contribution to
mitigating climate change in European climatic contexts. In addition, allometric equations
were developed and with caution, they could be utilized by other researchers. These equations
offer a potential tool for estimating carbon stocks in similar contexts.

[fr] Le bambou est une plante versatile à croissance rapide. Au cours des dernières années,
il a suscité un intérêt considérable en tant que ressource potentielle pour la séquestration
du carbone et les stratégies d’atténuation du changement climatique. Malgré sa présence
globale, le rôle du bambou dans l’évaluation des stocks de carbone reste peu exploré, en
particulier dans le contexte des climats européens. Cette étude vise à combler cette lacune
en réalisant une évaluation complète des stocks de carbone du bambou dans trois espèces de
Phyllostachys à Merksplas (Belgique). L’étude a démarré en enquêtant sur les peuplements de
bambous pour analyser la distribution du diamètre à hauteur de poitrine et concevoir un plan
d’échantillonnage représentatif. Une fois les données nécessaires collectées, différentes méthodes
de régression ont été testées en utilisant une combinaison de différentes variables d’entrée
(DBH, H et densité de base). Sur la base des mesures de performance du modèle (R2, R2
adj,
AIC, RMSE, MAPE), les meilleures équations de régression ont ensuite été rigoureusement
validées avec une validation croisée de Monte-Carlo pour garantir leur précision sur un large
échantillon. À l’aide des équations validées, la biomasse aérienne et le carbone aérien ont été
estimés. Ils ont renvoyé des valeurs allant de 9,48 ± 1,19 à 52,36 ± 4,26 tonneAGB·ha−1 et
de 4,45 ± 0,56 à 24,61 ± 2,00 tonneC ·ha−1. De plus, la croissance des nouvelles pousses de
bambou a été mesurée pour évaluer le puits de carbone annuel. Cela a donné des estimations
allant de 0,51 ± 0,12 à 2,96 ± 0,21 tonneC ·ha−1. Dans l’ensemble, cette approche offre
une évaluation complète du rôle du bambou en tant que puits et stock de carbone dans le
climat belge. En intégrant la collecte de données sur le terrain, l’analyse de régression, la
validation croisée et les mesures de la croissance des pousses, elle améliore la compréhension
de la contribution du bambou à l’atténuation du changement climatique dans les contextes
climatiques européens. De plus, des équations allométriques ont été développées et pourraient
être utilisées avec prudence par d’autres chercheurs. Ces équations offrent un outil potentiel
pour estimer les stocks de carbone dans des contextes similaires.


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  • Bernard, Guillaume ULiège Université de Liège > Gembloux Agro-Bio Tech

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