在錯誤的地方植樹實際上可能加速全球暖化
一群國際科學家認為,在高緯度地區植樹將加速而不是減緩全球暖化。由於樹木能夠大量吸收大氣中的碳,植樹造林常被宣傳為一種經濟有效的應對全球暖化的策略。 然而,一個國際科學家小組在Nature Geoscience上撰寫,在高緯度地區植樹實際上會加速而不是減緩全球暖化。
雪會將陽光反射回太空,而不會將其轉化為熱(反照率效應)。 南格陵蘭種植園中的樹木降低了反照率效應。 圖片來源:格陵蘭自然資源研究所Mathilde le Moullec
隨著氣候的不斷變暖,樹木可以越種越北,北極地區的大規模植樹計畫已被政府和企業視為減緩氣候變遷最壞影響的一種方式。
然而,如果把樹種在錯誤的地方–例如通常沒有樹木的苔原和沼澤地,以及樹冠相對開闊的大片北方森林–就會加劇全球暖化。
植樹造林對高緯度地區氣候作用力的直接和間接影響及其在植樹造林期間的相對影響程度。 a) 植樹造林破壞了先前完整的土壤,導致微生物碳分解增加(1),而積雪增加和積雪堆積減少導致土壤隔熱性增強(2)又加劇了這種情況。 生長中的樹木從根部滲出碳,加速了根相關微生物對土壤碳的周轉(3)。 隨著植被的成熟,樹木會使地表變暗,減少反射到大氣中的能量比例(4)。 當人工林受到干擾時,反照率會增加,而生物質中儲存的碳會減少(5)。 資料來源:格陵蘭自然資源研究所Laura Barbero-Palacios
領銜作者、丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)助理教授傑普-克里斯滕森(Jeppe Kristensen)認為,北極和亞北極生態系統的獨特性使其不適合植樹造林以減緩氣候變遷。
克里斯滕森說:”北極地區土壤儲存的碳比地球上所有植被儲存的碳都多。這些土壤很容易受到干擾,例如林業或農業耕作,以及樹根的穿透。春季和初夏,當雪還在地面上時,半連續的日照也使這一地區的能量平衡對地表變暗極為敏感,因為綠色和棕色的樹木會比白色的雪吸收更多的太陽熱量。
此外,北美洲、亞洲和斯堪的納維亞半島的北極周圍地區容易受到野火和乾旱等自然幹擾,導致植被死亡。 氣候變遷使這些幹擾變得更加頻繁和嚴重。
克里斯滕森說:『作為一棵樹,這是一個充滿風險的地方,尤其是作為同質種植園的一部分,更容易受到這種幹擾的影響。這些樹木中儲存的碳有可能助長幹擾,並在幾十年內被釋放回大氣中。
研究人員說,在高緯度地區植樹是氣候解決方案的典型例子,在某種情況下會產生理想的效果,但在另一種情況下會產生相反的效果。
北部環極地區植樹造林的淨氣候影響(NCI)(藍色=降溫,紅色=升溫)。 NCI 是樹木中的碳儲存量減去反照率降低效應,以單位面積的CO2 當量(CO2e) 表示。 CO2e 表示需要排放/抽取到大氣中的CO2 的質量,才能產生類似的升溫/降溫效果。 請注意,由於缺乏數據,北極的大部分地區不包括在內。 鑑於降溫效應普遍向北轉為升溫效應,研究人員預計這些地區將主要顯示升溫的淨效應。 地圖改編自Hasler et al. 2024, Nature Communications。
克里斯滕森說:「氣候辯論非常注重碳,因為人類在上個世紀改變地球氣候的主要方式是透過燃燒化石燃料來排放溫室氣體。但從根本上說,氣候變遷是進入大氣層的太陽能有多少能夠留下來,有多少又離開了大氣層–即地球所謂的能量平衡的結果。
溫室氣體是決定有多少熱能從地球大氣中逸出的重要因素。 不過,研究人員表示,在高緯度地區,有多少陽光被反射回太空而沒有轉化為熱(即反照率效應),對於總能量平衡來說比碳儲存更為重要。
研究人員呼籲從更全面的角度看待生態系統,以確定真正有意義的基於自然的解決方案,同時不損害總體目標:減緩氣候變遷。
資深作者、劍橋大學斯科特極地研究所的馬克-馬西亞斯-法瑞亞(Marc Macias-Fauria)教授說:”全面的方法不僅能更豐富地看待基於自然的解決方案對氣候的影響,而且如果我們要在現實世界中有所作為,這種方法就勢在必行。
不過,研究人員也承認,植樹可能有其他原因,例如木材自給自足,但這些情況並不會帶來氣候減緩的好處。
馬西亞斯-法裡亞說:『應該像看待其他生產系統一樣看待極北地區的林業,並補償其對氣候和生物多樣性的負面影響。不能既吃蛋糕又吃蛋糕,也不能欺騙地球。把北方植樹造林作為氣候問題的解決方案,我們只是在自欺欺人。
那麼,我們要如何減緩高緯度地區的全球暖化呢? 研究人員建議,與當地社區合作,支持馴鹿等大型草食動物族群的永續發展,這可能是比種植數百萬棵樹更可行的解決北極和亞北極地區氣候變遷問題的自然解決方案。
“有大量證據表明,大型草食動物對植物群落和積雪條件的影響會導致淨降溫,”Macias-Fauria 說。 “這既會透過保持苔原地貌的開放而直接發生,也會透過食草動物冬季覓食的影響而間接發生,食草動物在冬季覓食時會改變積雪並降低其隔熱能力,從而降低土壤溫度和凍土融化。
研究人員說,在尋求基於自然的氣候解決方案時,考慮生物多樣性和當地社區的生計至關重要。
“大型草食動物可以減少北極生態系統中因氣候造成的生物多樣性損失,並且仍然是當地社區的基本食物資源,”Macias-Fauria 說。 ” 生物多樣性和當地社區並不是基於自然的解決方案的附加效益:它們是根本。任何基於自然的解決方案都必須由生活在氣候變遷第一線的社區來主導。”
編譯自/ ScitechDaily