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    作者:Jean-Francois Bastin 來源:《科學》 發布時間:2019/7/11 12:43:20
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    科學家定量評估全球森林恢復目標可行性

    這是全球可以支持新森林的地方。圖片來源:J. BASTIN等

     

    如果目前的趨勢繼續下去,到2030年,全球氣溫可能比工業化前水平高出1.5攝氏度,但森林或有助于遏制這場氣候危機。

    一項新分析發現,自19世紀以來,人類向大氣中排放的碳約為3000億噸,如果在全球增加近10億公頃森林,就能將其中的2/3“吸走”。這也是科學家首次對全球森林恢復目標的可行性進行的定量評估。相關論文近日刊登于《科學》。

    “當樹木生長時,它通過光合作用將大氣中的碳轉化為木材。但是直到現在,我們不知道這個星球還能支持多少樹木,因此我們也不知道全球的森林恢復努力能從大氣中減少多少碳。”該研究通訊作者、蘇黎世瑞士聯邦理工學院生態學家Jean-Francois Bastin告訴《中國科學報》。

    因此,這項研究量化了地球能支持多少棵樹,它們可能生長于何處,以及能儲存多少碳。研究人員發現,在不影響現有城市或農業的情況下,有可能將世界森林面積增加1/3,相當于美國的面積。一旦成熟,這些新森林可以儲存2050億噸碳。

    “森林是我們對抗氣候變化的最大天然盟友之一。”未參與該研究的美國馬里蘭大學帕克分校碳儲存專家Laura Duncanson說。不過,她警告稱,“這是對恢復森林可能捕獲的碳的一個簡化分析,我們不應該把它當作真理”。

    氣候危機

    全球溫室氣體的濃度仍在不斷升高,二氧化碳能夠在空氣和海洋中存在數百年之久,持續導致氣溫升高和海洋酸化。近日,世界氣象組織表示,當前全球溫室氣體濃度仍在不斷上升并導致氣溫升高和海洋酸化,2015年至2019年很有可能成為有氣溫記錄以來最熱的5年。

    近來歐洲正經歷今年第一次熱浪:法國南部許多地區近期氣溫高達40攝氏度,多個地區出現紅色警報;西班牙北部多地也高達40攝氏度并觸發紅色警報;在德國,51個觀測站出現了6月溫度新紀錄。

    極端高溫事件每年都會導致數千人死亡,并經常引發諸如野火和電網故障等次級事件。

    目前,各國已逐漸認可采取“國家自主決定”的方式為應對氣候變化作貢獻,以實現將全球平均氣溫升幅控制在較工業化前水平2攝氏度之內的長期目標,并為把升溫控制在1.5攝氏度之內而努力。

    森林一直被認為是捕獲大氣二氧化碳的一種選擇,但其在全球范圍內會產生什么影響卻一直不清楚。而且,研究人員警告稱,采取行動是迫切的:氣候已經在變化,而且有潛力生長新森林的土地面積每年都在減少。即使全球變暖能限制在1.5攝氏度以內,到2050年,可用于森林恢復的面積將減少1/5。

    定量評估

    聯合國政府間氣候變化專門委員會提出的未來設想是,到2050年,將氣候變化限制在1.5攝氏度以內需要多達10億公頃的額外森林,同時需要大幅減少能源、交通等方面的排放。

    而這項新研究首次對這一說法進行了評估,并展示了這些樹木可以在哪里恢復生長,以及它們可以吸收多少碳。Bastin表示,“在當前氣候下”,這種設想“無疑是可以實現的”。

    該研究資深作者Tom Crowther說:“我們都知道恢復森林可以在應對氣候變化方面發揮作用,但我們對其可能產生的影響沒有科學的理解。該研究清楚表明,森林恢復是目前可用的最佳氣候變化解決方案,如果我們現在采取行動,可能將使大氣中的二氧化碳減少25%,達到近一個世紀前的水平。”

    Bastin和Crowther分析了近8萬張由衛星拍攝的當前森林覆蓋率照片。研究小組根據10個土壤和氣候特征對地球家園進行了分類:這些地區或多或少適合生長不同類型的森林。在減去現有的森林和以農業或城市為主的地區后,他們計算了地球上有多少地方可以讓樹木發芽。

    結果顯示,地球可以輕易支持9億公頃的額外森林——相當于美國的面積,而且不影響現有的城市或農業用地。這些增加的樹木可能在未來幾十年里吸收2050億噸碳,大約是2018年全球碳排放量的5倍。

    研究人員表示,增加森林不僅能吸收碳,還提供了許多額外的好處,包括增強生物多樣性、改善水質和減少侵蝕。

    在成本方面,Crowther提到,人們對這種規模的森林恢復需要多少資金的估計各不相同,但是根據每棵樹約0.3美元的價格,估計大約需要3000億美元。

    為全球行動提供基準

    “我們的研究為全球行動計劃提供了一個基準,顯示了全球哪些地方可以恢復新的森林。行動是緊迫的,各國政府現在必須把這一點納入應對氣候變化的國家戰略。”Bastin說。

    研究發現,恢復樹木潛力最大的6個國家是俄羅斯(1.51億公頃)、美國(1.03億公頃)、加拿大(7800萬公頃)、澳大利亞(5800萬公頃)、巴西(5000萬公頃)、中國(4000萬公頃)。

    研究人員還強調了若干全球樹木恢復倡議的目標之間的重大矛盾,并表示,更好的國家級森林核算對制定有效的森林管理和恢復戰略至關重要。

    截至2019年初,已有48個國家簽署了波恩協議,目標是到2030年恢復3.5億公頃森林。然而,Bastin等人發現,超過43%的國家承諾恢復數量不到其可以支持新森林能力的一半,而10%承諾的數量遠遠超過其承載量。

    該研究還警告說,一些現有模型預測氣候變化會增加全球樹木覆蓋率是錯誤的。研究發現,在西伯利亞等平均樹木覆蓋率為30%~40%的地區,“北方森林”的面積可能會增加,然而,這將被有90%~100%的樹木覆蓋率的熱帶森林的損失所抵消。

    亞利桑那州立大學生態學家Greg Asner說:“這項研究捕捉到了森林能為我們作的巨大貢獻。如果人們想要實現氣候變化減緩目標,它們需要發揮作用。”

    聯合國氣候大會前執行秘書Christiana Figueres 表示:“這是一個權威的評估,指出了我們在不影響糧食生產或生活的前提下,能在多大程度上恢復樹木。對政府和私營部門來說,這是一份極其重要的藍圖。”

    下一步,研究人員計劃更好地理解每種植被類型對氣候的反饋。“我們現在知道樹木吸收碳,但我們必須更好地理解森林恢復對反照率和蒸發蒸騰的影響,這兩者都強烈影響氣候。”Bastin說。(來源:中國科學報 唐鳳)

    相關論文信息:http://doi.org/10.1126/science.aax0848

     
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