全球熱帶森林儲碳能力恐退居第二 森林砍伐是主因
2020 年 02 月 10 日
環境資訊中心外電；姜唯 翻譯；林大利 審校；稿源：Carbon Brief
研究發現，全世界熱帶森林從大氣中吸收二氧化碳的能力正在衰退， 而位於高緯度寒冷地區的北方森林，吸收二氧化碳的速度正在增加。
這項新研究結合遙測資料和數學模型，詳細揭露 1992 年至 2015 年地球上所有生物區系的碳損失和碳吸收。研究顯示，世界上最重要的兩個陸地儲碳生態系統——熱帶雨林和北寒林，正在發生變化。
位於高緯度寒冷地區的北方森林，吸收二氧化碳的速度正在增加。照片來源：IBM（CC BY-NC-ND 2.0）
作者表示，研究探討的這段期間，熱帶森林碳損失的主要驅動力是森林砍伐。受影響特別嚴重的地區包括亞馬遜、印尼和東南亞。另一位科學家表示，目前還不清楚是什麼因素使北寒林的碳增加。一個可能性是二氧化碳施肥效應，也就是大氣中二氧化碳含量增加促進植物生長。
整體而言，研究結果顯示熱帶森林吸收二氧化碳的能力衰退，相當令人擔憂。人類活動產生的溫室氣體排放約有 30％被土地吸收， 使其成為重要的「碳匯」。當樹木和其他類型的植群進行光合作用時，土地從大氣中吸收二氧化碳。植物利用二氧化碳長出枝條、根和葉。也就是說，只要植物還活著，就是長期的碳匯。
熱帶森林、北寒林合計佔土地儲碳的53％ 其中北寒林的貢獻逐漸增加
這項新的研究發表在《自然生態與演化（Nature Ecology and Evolution）》期刊上，使用多種技術來繪製 1992 年至 2015 年全球所有生物區系的碳損失和碳吸收狀況，包括旱地、稀疏植生地、苔原（一種北極環境），以及溫帶林、北寒林和熱帶森林。
（溫帶森林所在地氣候溫和，四季分明，而北寒林則位於較冷的高緯度地區，特徵是常綠的松樹、雲杉和落葉松。）
下圖顯示了研究中所含的各種生物區系分布。溫帶、寒帶和熱帶生態系統進一步細分為「低矮植生地」或「森林」。「低矮植生地」表示未被原始森林覆蓋，地景以草、農田、灌木或莽原為主的區域。
作者結合數學模型和遙測資料分析每個地區的碳儲量。這些資料來自微波偵測「地表生物量」變化的衛星。地表生物量是覆蓋陸地表面的所有活植物的生物量，包含樹枝、樹葉、樹幹和落葉。1992-2015 年世界陸地生物群系分布，包括稀疏植生地（黃色）、苔原（藍色）、北寒低矮植生地（淺綠色）、北寒林（深綠色）、溫帶低矮植生地（橄欖）、溫帶森林（黑色）、旱地 （橙色）、熱帶低矮植生地（綠松石）、熱帶森林（深藍色）和裸露地（灰色）。 資料來源：Tagesson et al. (2020)
呼應過去研究，該研究發現熱帶森林和北寒林是最重要的儲碳生物群落。研究期間範圍內，這兩個生物群系合計佔土地儲碳的一半以上（53％）。
然而，來自瑞典隆德大學的主要作者托本．塔格森（Torben Tagesson） 博士說，這兩個地區的碳儲存能力有所差異。「研究結果讓我們掌握二氧化碳吸收量在世界各地的分布情況，並顯示熱帶森林的貢獻 正在大大減少。同時北寒林的貢獻正在增加。」
整體而言，土地碳匯在研究期間內有所增加，主要是因為北寒林吸收了更多的二氧化碳。研究發現，從 1992 年至 2015 年，陸地儲碳增加了 10 億噸。
下圖更深入地說明了這種差異。它顯示 1992 年至 2015 年期間，北寒林（黑線）和熱帶森林（紅線）對陸地碳匯的貢獻。上色區域表示誤差範圍。作者說，熱帶森林的不確定性較大，因為它們對影響碳損失和獲取的因素更加敏感。
1992-2015 年，北寒林（黑色）和熱帶森林（紅色）對陸域碳匯的貢獻。上色區域顯示不確定性範圍。資料來源：Tagesson et al. (2020)
該圖顯示，熱帶森林很可能從陸地碳匯的最大貢獻者變為第二大， 輸給了北寒林。塔格森說，下降的主要原因是熱帶地區的森林砍伐。
「人為土地利用和土地覆蓋變化對熱帶森林的儲碳能力有很大的影響。」
推測施肥作用增加北寒林吸碳 研究：最快2030 年就會失效值得一提的是，該研究僅探討到 2015 年，但此後，世界各地熱帶森林砍伐都在加速。去年年底，巴西亞馬遜地區的森林砍伐達到十年來新高，而中非和西非的森林砍伐也達到高點。
另一份發表在《自然永續性（Nature Sustainability）》期刊的研究發現，從 2008 年到 2014 年，巴西亞馬遜流域的次生林損失增加了一倍以上，導致釋放出 26 億噸碳（「次生林」是指近期重新生長而成的森林）。
巴西亞馬遜流域的次生林損失增加了一倍以上，導致釋放出 26 億噸碳。照片來源：CIAT/NeilPalmer（CC BY-SA 2.0）研究發現，熱帶地區的碳損失還受到乾旱等氣象因素的影響。乾旱會導致樹木死亡並加劇野火的危險。
塔格森說，北寒林吸收二氧化碳速度變快的原因難以理解。研究者發現，在研究期間內，土地利用變遷和氣象因素在北寒林碳儲量的增加上僅扮演次要角色。但是，他認為二氧化碳施肥效應可能發揮了作用。植物在光合作用中使用二氧化碳，因此，隨著人類釋放出更多的二氧化碳，植物似乎生長得更快，並且儲存更多的碳。
就算在研究期間，二氧化碳施肥作用增強了北方森林吸收二氧化碳的能力，但這種作用可能會減緩甚至逆轉。未參與研究的慕尼黑科技大學地表相互作用學者安賈．拉米格（Anja Rammig）教授說：
「問題在於：這些碳能在森林中保留多久？可能很快就會流失，因為樹木長得越快，就會死得越早。如果樹木提早死亡，可能 10 或20 年後換看到一個完全逆轉的局面。」她評論，這項新研究相當紮實地描繪出陸域碳匯變化的全貌。「因為作者研究的是地表生物量，而不僅僅是林業研究中經常使用的『綠化』效果。」
「綠化」是從上而下測量土地隨著時間的推移而變綠的程度，通常來自高解析度衛星影像。另一方面，地表生物量是覆蓋陸地表面所有活植物的質量。這考慮了所有生物量，而非上到下的估計，因此是測量森林碳匯更完整的方法。
未參與研究的波士頓大學氣候森林動態學者藍格．米尼（Ranga Myneni）教授表示：「這項研究的價值在於釐清主要生物區系對陸地碳匯的貢獻，以及這些貢獻隨時間的變化。」
※ 全文及圖片詳見：Carbon Brief（CC BY-NC-ND 4.0）
參考資料
- Tagesson, T., Schurgers, G., Horion, S. et al. Recent divergence in the contributions of tropical and boreal forests to the terrestrial carbon sink.(2020),org/10.1038/s41559-019-1090-0
- Wang, Y., Ziv, G., Adami, M. et al. Upturn in secondary forest clearing buffers primary forest loss in the Brazilian Amazon. NatSustain (2020).doi.org/10.1038/s41893-019-0470-4
