研究:非洲森林储存的碳比我们想象的更多

Forest in Costa Rica.
African tropical mountain forests are not only carbon-rich: they are also rich in biodiversity.Image: Unsplash/ Robin Canfield
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  • 非洲热带山地森林不仅富含碳,还拥有丰富的生物多样性。

  • 《自然》杂志近期发表的研究表明,非洲热带山地森林每公顷的储碳量实际上与非洲低地森林相当。

  • 原因在于,尽管非洲热带山地森林的树木数量少于低地森林,但直径超过70厘米的大树更为丰富,其较大的质量使其能够锁存更多碳。

热带森林素有地球的““肺””。这些森林中的树木通过光合作用产生氧气,并从大气中吸收大量二氧化碳,有助于缓解全球变暖。

世界上最著名的低地热带森林,例如亚马逊或婆罗洲的森林,因其储碳能力而广受赞誉。亚马逊雨林本身的树木和土壤中所储存的碳,最多可相当于人类五年的碳排放量。最多可相当于人类五年的碳排放量。

乌干达布温迪的一片热带山地森林。Image: Aida Cuní Sanchez、Martin Sullivan、Phil Platts

热带森林也可见于热带山地,例如基纳巴卢山(位于婆罗洲),但长期以来人们一直认为这些森林的储碳量要少得多。在山地,气温随海拔升高而下降,从而对树木生长产生不利影响。此外,浓雾、强风和陡坡等常见的山地特征往往限制了树木的高度。

如果树木更矮小、生长更缓慢,那么山地森林通过生长过程从大气中固定的碳应当更少,这一假设已在研究中得到印证,相关研究对象为安第斯山脉和东南亚的热带山地。

然而,我们近期发表在《自然》杂志上的研究表明,非洲热带山地森林每公顷的储碳量实际上与非洲低地森林相当,这一发现是非洲大陆所特有的。

原因在于,尽管非洲热带山地森林的树木数量较少(每公顷约450棵,而其他大陆约为600棵),低于其低地森林,但直径超过70厘米的大树更为丰富,其增加的质量使其能够锁存更多碳。

一些研究认为,非洲森林的储碳量占热带森林碳储量的25%。Image: Mongabay

我们曾想知道,这一不寻常的发现是否得益于大象种群。许多非洲热带山区都有大象栖息,它们会啃食并破坏较细的树干,为其他树木腾出生长空间,同时还会搬运山地土壤中有限的养分。

研究人员在刚果民主共和国伊通布自然保护区标记树木直径的测量位置。Image: Aida Cuní Sanchez、Martin Sullivan、Phil Platts

但我们发现,有大象和无大象的森林在树木高度上并无显著差异。不过遗憾的是,我们的数据只能显示某一区域是否有大象出没,而无法反映其数量。其他可能的解释包括非洲热带气旋或活火山出现的频率较低,使得树木在长高之前不太可能被摧毁。

碳储存

一个由101名研究人员组成的团队,来自非洲、欧洲、北美洲、亚洲和新西兰的不同机构,在非洲大陆内12个国家的44座山脉上,测量了72,336棵树干直径超过10厘米的树木。对于每棵树,我们都记录了树干直径、树种和高度。

我们使用一个公式来估算这些森林的碳储量,因为实际砍伐、晾干和称重树木——从技术上讲,这是分析碳吸收最准确的方法——反而会与我们缓解气候变化的目标相悖。

研究人员在乌干达布温迪原始森林国家公园测量树木直径。Image: Aida Cuní Sanchez、Martin Sullivan、Phil Platts

随后,我们利用卫星数据计算了过去20年间非洲大陆热带山地森林的损失面积。我们估计,80万公顷森林已经消失,主要发生在刚果民主共和国、乌干达和埃塞俄比亚。

令人意外的是,考虑到陡峭的地形使伐木作业或大规模农业开发难度较大,我们发现许多非洲国家山区的森林砍伐率高于低地。

因此,如果这些山地森林储存的碳比预期更多,那么我们向大气中释放的二氧化碳就比此前假设的更多。事实上,自2001年以来被毁的80万公顷山地森林已向地球大气排放了超过4.5亿吨二氧化碳,加速了全球变暖。

生物多样性丧失

非洲热带山地森林不仅富含碳,还拥有丰富的生物多样性。在这些高大的树木之间,生活着大象、山地大猩猩、黑猩猩,以及众多仅存在于世界该地区的鸟类、两栖动物和蛇类。若持续砍伐森林,许多此类物种将进一步走向灭绝。

这些森林还发挥着“水塔”(如同巨大的蓄水池)的作用,为农田灌溉,并为包括刚果河和尼罗河在内的众多重要河流系统提供水源。这使其对当地及区域的农作物生长至关重要,同时也支撑着水力发电系统(提供可再生能源)以及内陆渔业,为当地社区提供营养膳食和生计保障。

研究人员在乌干达布温迪原始森林国家公园采集叶片样本,以供进一步鉴定。Image: Aida Cuní Sanchez、Martin Sullivan、Phil Platts

山地森林常通过一种称为“水平降水”的过程,从雾气中收集水滴。这使得当地景观的湿度远高于没有森林时的情况。因此,摧毁这些森林不仅对全球气候极为不利,也会损害区域天气和生物多样性,因为许多物种需要依赖这种湿度所形成的特定条件才能繁衍生息。

但我们的研究也带来了一些希望。如果这些森林储存的碳比此前假设的更多,这可能有助于提高授予成功减少森林砍伐的发展中国家的经济效益,从而为森林保护提供更大的激励,并为生活在山地森林中的人们带来更美好的未来。

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