研究人员考察了1961年至2017年间土地利用对二氧化碳及其他温室气体排放的影响。
欧洲的土地利用排放量最低,为每人每年0.5吨。
但在几乎所有其他地区,这一数字都要高得多。
随着全球人口持续增长,农民和政策制定者需要达到并超越当前的最佳实践。
一项新研究表明,如果不对农业生产方式做出实质性改变,人类土地利用排放的持续增长将危及《巴黎气候协定》的目标。
让美国重新加入该协定,是拜登总统就职后最早采取的举措之一。
研究人员在《自然》上发表的一篇论文中,展示了迄今最为全面的土地利用对二氧化碳及其他温室气体(包括一氧化二氮和甲烷)排放的清单,时间跨度为1961年至2017年,并考虑了农业生产活动和自然景观改造所产生的排放。
“我们估算并归因了229个国家和地区及169种农产品的全球土地利用排放,”第一作者、加州大学欧文分校地球系统科学博士后学者洪超鹏(Chaopeng Hong)说。
“我们研究了导致排放量升高或降低的过程,并特别关注因土地利用变化(例如将林地转为农田)而净排放的二氧化碳趋势。”
农业排放的“强度”
研究人员发现,拉丁美洲、东南亚和撒哈拉以南非洲的较贫穷国家,这些“土地利用变化”排放出现了最为显著的激增。
研究显示,东亚、南亚和中东地区因土地利用变化产生的温室气体较少,但随着产出加快以满足人口增长需求,这些地区的农业排放大幅增长。较富裕的北美、欧洲和大洋洲的土地利用变化排放为负值,但仍产生了大量源于农业的污染。
“尽管低收入国家的形势严峻,但这些地区的减排机遇巨大且清晰,”资深作者、地球系统科学副教授史蒂夫·戴维斯(Steve Davis)说。“提高已耕地的单产,可以避免为种植大豆、水稻、玉米和棕榈油而砍伐更多富含碳的森林,从而大幅减少这些国家的土地利用排放。”
作者认为,新兴市场和发达市场的国家也可以通过采用更高效的耕作和收割方法、加强土壤和牲畜粪便管理以及减少食物浪费,来降低农业的排放强度。
此外,研究认为饮食结构的改变也会有所帮助。研究指出,红肉仅占全球热量产出的约1%,却造成了全球土地利用温室气体排放的多达四分之一。
研究人员指出,欧洲的土地利用排放量最低,为每人每年0.5吨,但在几乎所有其他地区,这一数字都要高得多;随着全球人口持续增长,农民和政策制定者需要达到并超越当前的最佳实践。
展望未来
论文重点介绍了一些有前景的技术解决方案,例如采用新的水稻种植方式以减少甲烷排放,以及为牛添加饲料补充剂,可将其有害排放降低多达95%。
“养活全球人口可能始终会产生大量温室气体排放,”戴维斯说。他同时是加州大学欧文分校“规模化解决方案”规模化解决方案计划执行委员会的成员。该计划致力于寻找应对全球最紧迫的气候和环境问题的方案。
“即使我们将全球排放降至欧洲水平,考虑到预期的人口增长,到2100年,土地利用排放量仍可能达到每年50亿吨(5吉吨)以上,这与雄心勃勃的国际气候目标相悖,除非通过负排放加以抵消。”
其他合著者来自斯坦福大学、加州大学圣迭戈分校、科罗拉多州立大学以及德国马克斯·普朗克气象研究所。美国国家科学基金会、德国研究基金会以及戈登和贝蒂·摩尔基金会资助了这项工作。


