气候变化:森林是碳汇还是碳源?

a sky view of the amazon rainforest
Forests, friend or foe?Image: REUTERS/Bruno Kelly
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  • 森林是应对气候变化斗争中的重要资产。

  • 新研究发现,森林吸收的二氧化碳约为其排放量的两倍,因此可被归类为碳汇。

  • 2001年至2019年间,森林平均排放81亿公吨二氧化碳,吸收160亿公吨。

世界正越来越清楚地认识到,森林在全球应对气候变化的斗争中有多么重要。

这项新研究发表于《自然·气候变化》,并已在可获取全球森林观察(Global Forest Watch)上公开。研究发现,2001年至2019年间,全球森林吸收的二氧化碳约为其排放量的两倍。换言之,森林构成了一个“碳汇”,每年净吸收76亿公吨二氧化碳,这一吸收量相当于美国每年排放碳量的1.5倍。

与其他领域碳只经历单向进入大气的过程不同,森林则像一条双向通道:林木站立或再生时吸收二氧化碳,而被砍伐或退化时释放二氧化碳。

此前,科学家是根据各国报告的数据加总来估算这些全球“碳通量”,因而只能粗略描绘森林在碳排放与碳吸收中所扮演角色的图景。借助将地面测量与卫星观测相结合的这些新数据,我们现在能够在任意区域内一致地量化碳通量,范围从小型地方森林,到国家乃至整个大陆。

利用这一更为细致的信息,我们发现,由于森林砍伐及其他干扰,全球森林每年平均向大气排放81亿公吨二氧化碳,并每年吸收160亿公吨二氧化碳。

森林既能排放碳,也能吸收碳。Image: 世界资源研究所(World Resources Institute)

以下内容展示了新地图还能告诉我们哪些关于森林与碳的信息:

只有一片主要热带雨林仍是强大的碳汇

热带雨林无疑是减缓气候变化最重要的生态系统。热带雨林整体上比温带或北方森林吸收更多大气中的碳,但它们也因农业扩张而日益遭到破坏。全球三大热带雨林分别位于亚马孙、刚果河流域和东南亚。

过去20年间,由于开垦种植园、无法控制的火灾以及泥炭土排水,东南亚各地的森林整体上已转变为净碳排放源。

亚马孙河流域横跨南美洲九个国家,目前仍是净碳汇,但如果森林损失继续以当前速度进行,它便有可能转变为净碳源。过去四年间,由于为牧场开垦土地以及火灾造成的退化,亚马孙流域的森林砍伐有所加剧。过去四年。

在全球三大热带雨林中,只有刚果盆地仍保有足够的现存森林,从而能够维持强大的净碳汇地位。刚果热带雨林每年吸收的二氧化碳比排放量多6亿公吨,相当于美国全部交通运输领域二氧化碳排放量的约三分之一。

保护三大区域内剩余的森林,对于减缓气候变化至关重要。

不同森林吸收和排放的量各不相同。Image: 世界资源研究所(World Resources Institute)

保护区有助于维持森林碳汇

亚马孙碳汇的岌岌可危状况表明,有必要保护该地区及世界其他地方仍然存留的森林。保护区以及原住民保护地,是气候行动工具箱中最宝贵的工具之一,应与指挥与控制型政策相结合。

新地图显示,全球森林净碳汇的27%位于保护区之内。逐一审视各个区域,可以清楚地看到这些划定在保持森林中二氧化碳方面有多么有效。

例如在巴西,受保护的门克拉尼奥蒂原住民保护地与周边未受保护的森林之间,碳排放存在鲜明反差。该保护地内的森林每年持续从大气中多吸收约1000万公吨二氧化碳,相当于两百多万辆汽车的年度碳排放量。而门克拉尼奥蒂原住民保护地周边区域,由于采矿、牧场及大豆种植而开垦土地,已转变为净碳源。

承认原住民和当地社区对其土地的所有权,并切实落实这些权利,是保护现存森林并增加其中储存碳量的行之有效的策略。

亚马孙雨林吸收大量碳。Image: 世界资源研究所(World Resources Institute)

森林碳通量因管理方式而异

在全球管理型森林中,碳通量的双向性质表现得最为明显。这些森林为生产木材而被砍伐和再生,主要集中在美国、加拿大、中国、欧洲和俄罗斯。在这些管理型森林区域,部分林地会按计划间隔进行采伐或疏伐,从而导致碳排放,而其他林地则任其再生并吸收碳。

归根结底,管理型森林究竟是碳源还是碳汇,取决于其管理方式:采伐周期之间间隔多长时间、砍伐多少森林、林木的树龄,以及(尤为重要的)计算通量所涵盖的总面积。

在新地图上放大观察单个皆伐区,可以看到采伐期间树木覆盖骤然丧失所产生的二氧化碳排放。但在景观尺度上,林业则呈现为一幅拼接图景:既有采伐产生的二氧化碳排放,也有先前被采伐林地重新生长所带来的碳移除。总体而言,大多数管理良好的森林都是净碳汇。

然而,在原始原生林中进行采伐,仍然对气候和生物多样性构成隐患。与次生林或快速轮伐的松树或桉树人工林不同,采伐古老林所释放的二氧化碳,是经历数个世纪积累而来的,而这些一旦流失的碳,在我们有生之年都无法再收回。

森林采伐是排放的主要来源之一。Image: 世界资源研究所(World Resources Institute)

保护现存森林对于减缓气候变化至关重要

总体而言,数据表明,保持现有森林完好无损,仍是我们维持森林所储存的大量碳,并延续碳封存过程的最佳希望;一旦这一过程中断,气候变化的影响将进一步加剧。

种植新树木(方法得当)或任其自然再生,可以在减缓气候变化(并帮助社区适应其影响)方面发挥作用,但新数据显示,过去19年间新生长起来的森林,仅占当前全球森林碳汇的不到5%。

尽管让这些幼龄森林有机会成长为老龄森林十分重要,但如今保护原生林和成熟次生林,对于遏制气候变化来说最为关键。

借助这些新地图,我们能够以前所未有的细节识别出哪些森林正在吸收和排放最多的碳。随着更好的数据不断出现,这些地图也可以持续改进。这使我们更接近于追踪减少毁林排放的进展,并确定哪些森林得到了成功管理,哪些森林需要更多保护。

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