退化热带森林的再生抵消了毁林排放的“四分之一”

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  • 新研究利用卫星数据评估再生退化森林可储存多少碳。

  • 这些“次生”森林约占全球热带森林面积的10%。

  • 研究表明,这些森林储存的碳足以抵消其所在地区森林损失所产生排放的26%。

  • 研究结果表明保护原始森林的重要性,但目前尚无专门针对恢复中森林状况的官方全球机制。

一项新研究显示,恢复中的森林可抵消湿润热带地区毁林所产生排放的约四分之一。

这类森林——也称为退化森林和次生森林——曾在一定程度上受到人类活动干扰,例如毁林或火灾。

目前,它们约占全球热带森林面积的10%,主要集中在亚马逊、婆罗洲和中非。

这项新研究发表于《自然》,利用卫星数据评估这些森林在地上植被中积累了多少碳,并估算其未来的储碳潜力。

这家硅谷初创公司利用卫星图像和人工智能技术监测森林生长。
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03:26

研究人员发现,1984年至2018年间,湿润热带地区的退化森林和次生森林平均每年储存1.07亿吨碳(MtC),足以抵消这一时期这些地区森林损失所产生碳排放的26%。

此外,研究估算,保护这些森林每年可形成53MtC的碳汇。

研究指出,投资于次生森林和退化森林的保护至关重要,但警告不应以牺牲原始森林的保护为代价,原始森林“仍是土地利用领域成本效益最高的气候减缓策略”。

恢复中的森林

研究人员使用“恢复中的森林”一词统称退化森林和次生森林。

退化森林是指受到任何人为干扰、导致树木覆盖或功能部分丧失的森林。次生森林则是指在毁林地区自然再生的森林。

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这些森林主要位于亚马逊、婆罗洲和中非,这三个地区合计占2001至2019年间全球森林损失排放的29%。

但这些地区的意义不仅在于森林损失,维奥拉·海因里希博士,该研究的第一作者,同时担任埃克塞特大学的研究助理。她对Carbon Brief表示:

“恢复中的森林对保护及恢复其所储存的碳非常重要。研究表明,如果让它们恢复,它们还能持续提供其他协同效益或生态系统服务。”

维奥拉·海因里希博士

研究举例说明,在马来西亚婆罗洲,退化森林已被发现能够“提供清洁水源、清洁空气并调节温度”,而“较老的次生森林可在物种丰富度和多样性两方面提高生物多样性”。

然而,恢复中的森林也受到采伐、火灾和气候变化的影响。

该研究利用卫星图像测量恢复中森林的生长情况。Image: Unsplash/briangarrityphoto

对这些森林的监测对于融资机制至关重要,例如减少毁林和森林退化所致排放(REDD+)框架。它也是全球盘点,即对国际在实现《巴黎协定》目标方面进展情况的全球审查。为使盘点有效,需要准确报告所有碳源和碳汇。

该研究利用卫星图像量化了亚马逊、婆罗洲和中非三大广阔地区中恢复中森林的生长情况。海因里希解释说,与以往多基于实地采集数据的研究相比,这一方法能更好地理解森林的空间格局及其随时间的变化。

里卡多·达拉尼奥尔博士,该研究的共同作者,同时是加州大学洛杉矶分校的博士后研究员,他表示这是研究人员首次以如此大规模的视角审视恢复中的森林。他对Carbon Brief表示:

“我们表明[两类森林]可能仍在生长,并且我们可以量化它们在碳[汇]方面能够做出多大贡献。”

里卡多·达拉尼奥尔博士

碳汇

研究人员结合了两个卫星数据集。热带湿润森林的数据集考虑土地利用变化(如毁林、采伐或其他干扰)追踪森林退化情况;他们据此绘制了1984年至2018年的退化图。

随后,利用数据集2018年的地上生物量数据集(其涵盖热带森林土壤之上生长的树木、树叶、草本植物及所有其他植被),他们确定了湿润热带森林中被固存的碳量。

他们还应用生长模型来判断这些森林未来可能如何固碳。他们估算了2018年恢复中森林的碳储量,并模拟了若森林得到保护,到2030年其潜在碳储量。

达拉尼奥尔表示,该模拟是其方法的“创新之一”,使他们能够为森林“构建恢复轨迹”。

研究发现,亚马逊、婆罗洲和中非的退化森林和次生森林在整个分析期内每年储存107MtC,抵消了同期热带森林退化所产生碳排放的26%。

下图显示了亚马逊(浅蓝色)、婆罗洲(绿色)和中非(灰色)退化森林和次生森林在扰动后地上碳的积累情况。地图展示了研究重点关注的三个地区,及其按原始森林(深绿色)、退化森林(中绿色)和次生森林(浅绿色)的划分情况。

再生的次生森林和退化森林在碳固存中发挥着重要作用。Image: Carbon Brief/Heinrich et al (2023).

海因里希及其团队估算,三大地区共有6000万公顷恢复中的次生森林和退化森林,约占全球森林面积的1.5%。但她指出,这些森林在碳固存中发挥着不成比例的重要作用,吸收了森林所吸收全部碳的5%。

研究还考察了三大地区的再生速率。这些速率可能因温度或水分可利用性等气候变量而有所不同。研究发现,婆罗洲的再生速率分别比中非和亚马逊高45%和58%。

海因里希指出,婆罗洲的高恢复速率是合理的,因为该岛“非常靠近赤道,降雨量通常比其他更广阔的地区多”。

该研究的一个可能局限在于排除了中美洲、西非和东南亚等其他热带地区。然而,这会给本已十分困难的分析过程增加更多复杂性,埃米利奥·维拉诺瓦博士,委内瑞拉环境与森林科学研究员,也是亚马逊森林清查网络(RAINFOR)。

维拉诺瓦(他未参与该研究)表示,尽管其他研究也分析过恢复中森林的碳动态,但大多数研究规模较小。即便此类研究以更大规模开展,其覆盖范围通常也有限,因此难以构建全球预测地图,他补充道:

“[方法]的结合确实使该研究处于独特而具有创新性的地位,可成为有关热带恢复森林碳汇数据的关键资源。”

维拉诺瓦

退化森林的保护

通过模拟2030年恢复中森林的碳储量,研究发现,保护此类森林在所分析的热带地区具有每年53MtC的碳汇潜力。

然而,海因里希警告称,该预测未必考虑了如果地球持续经历更加极端的天气和气候条件,未来将会发生的情况。

例如,火灾会显著降低森林的恢复能力。

“这在亚马逊地区是个大问题,那里的大规模火灾影响着森林。它们会损失碳以及恢复碳的能力,”达拉尼奥尔说。

水分亏缺(一种干旱指标)也会影响森林的碳恢复,海因里希对Carbon Brief表示:

“这在各地区都很明显,尤其是在亚马逊和婆罗洲,我们对此感到惊讶,因为与亚马逊相比,那里的水分亏缺或干旱程度要温和得多。”

维奥拉·海因里希博士

“这在各地区都很明显,尤其是在亚马逊和婆罗洲,我们对此感到惊讶,因为与亚马逊相比,那里的水分亏缺或干旱程度要温和得多。”

该研究强调,尽管恢复中的森林恢复速度缓慢,但投资于其保护十分重要,因为它们是“可观的碳汇”。

达拉尼奥尔表示,研究结果还表明保护原始森林的重要性,因为仅靠恢复中的森林无法单独减缓气候变化。

目前尚无专门针对恢复中森林状况的官方全球机制。不过,维拉诺瓦指出了森林退化在国际议程中的重要性:

“森林退化是为保护热带森林而实施的REDD+战略的关键要素之一……尽管已有许多成功经验,使面临毁林风险的热带森林得到保护,但这些机制在实地的效果有限”。

维拉诺瓦

海因里希希望,该研究提供的有关退化森林的新见解能够“有望……[成为]保护这些森林的第一块垫脚石”。

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