大自然提供了一種有效的工具–樹木–來清除大氣中一些會導致氣候變暖的碳。通過光合作用，樹木可以從空氣中吸收二氧化碳，並將其儲存數百年。但是，如何選擇最佳的種植地點，從而獲得最大的環境和經濟效益，卻是一項挑戰。為此，研究人員利用遙感技術開發出一種方法，用於指導馬里蘭州的植樹工作。

在美國國家航空航天局碳監測系統（CMS）的支持下，一個研究小組利用高分辨率激光雷達數據、衛星圖像和建模，開發出一種方法，幫助馬里蘭州評估種植樹木的最佳地點。該方法同時考慮了土地的碳儲存潛力和經濟機會。

研究人員利用先進技術指導馬里蘭州優化植樹造林，以實現最大的碳吸收和經濟效益，支持該州到2031 年植樹500 萬棵的目標。研究表明，一些農田可能會從樹木中獲得比農作物更多的收益。

首先，研究人員根據當地的環境條件，繪製了樹木和其他植物可以捕捉（或封存）多少碳。上圖（上）顯示了截至2011 年馬里蘭州各地樹木和其他植被（也稱為地上生物量）的碳儲存量。另一張地圖（下）顯示了根據全州的氣候、土壤類型和土地利用情況，植被中可能儲存的碳量。例如，與西部地區相比，馬里蘭州東部地區的氣溫更高、生長期更長，因此樹木的生長量更大，碳儲存量也更多。

在全州範圍內，植被的碳吸收潛力是2011 年固碳量的近三倍。該地圖背後的數據依賴於Landsat 衛星圖像和高分辨率機載激光雷達對樹木高度和樹冠範圍的測量。

馬里蘭州環境部高級氣候顧問雷切爾-蘭姆（Rachel Lamb）說：”馬里蘭州是全美第一個使用基於遙感技術的森林碳監測系統的州。該機構正在利用這些數據跟踪現有森林的碳通量，並評估種植新樹的最佳地點，以最大限度地提高碳減排效果。馬里蘭州的目標是到2031 年種植和維護500 萬棵本地樹木，並將碳污染從2006 年的水平降低60%。”

2021 年和2022 年，蘭姆作為馬里蘭大學的博士和博士後研究員幫助開發了這些數據集。在大學期間，她在上述地圖的基礎上，根據對農民目前收入的估算，評估了在農田上種植樹木的經濟可行性。馬里蘭州約有三分之一的土地為農田，其中大部分曾經是落葉林。

蘭姆說：”利用這些數據，我們能夠確定在哪些地方種植樹木而不是農作物對環境、氣候和農民的經濟效益來說是雙贏的。”蘭姆在2021 年發表在《環境研究快報》上的論文中發現，馬里蘭州約23% 的耕地種植樹木比種植農作物更有利可圖。該估計基於每噸20 美元的碳價格和20 年的土地使用承諾。

“雖然這些發現並不是指令性的–一些農民可能更願意種植農作物而不是樹木，當然，農業在糧食安全方面發揮著重要作用–但它們可以幫助土地所有者和州政府根據經濟、社會和環境的共同結果，就在特定地點種植什麼做出戰略性決策”。