恢復(fù)陸地生態(tài)系統(tǒng):碳減排新路徑

碳減排作為應(yīng)對(duì)和緩解氣候變化的途徑經(jīng)常被提及，而近期《科學(xué)》的一篇綜述表明，越來(lái)越多的證據(jù)將緩解氣候變化的出路指向恢復(fù)陸地生態(tài)系統(tǒng)，并將陸地生態(tài)系統(tǒng)作為衡量適應(yīng)和緩解氣候變化成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。

已有證據(jù)發(fā)現(xiàn)，自然生態(tài)系統(tǒng)是減緩和適應(yīng)氣候變化的基本要素，大約1/4的溫室氣體排放來(lái)自后工業(yè)時(shí)代自然生態(tài)系統(tǒng)的退化，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)、實(shí)行可持續(xù)的土地管理能緩解氣候變化。

“如果我們能更好地照顧森林和其他自然地區(qū)，并在它們?cè)獾狡茐牡牡胤交謴?fù)它們，它們就能幫助我們應(yīng)對(duì)氣候變化。”該論文第一作者，英國(guó)環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部資助的非政府機(jī)構(gòu)Natural England的工作人員Michael D. Morecroft告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)有利于碳匯

氣候變化將對(duì)許多自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生越來(lái)越不利的影響，其中很多不利影響是不易逆轉(zhuǎn)的，比如凍土融化。減少溫室氣體排放被認(rèn)為是降低此類風(fēng)險(xiǎn)的最佳選擇。

此前，許多研究已經(jīng)探索了生態(tài)系統(tǒng)如何減緩和適應(yīng)氣候變化。數(shù)據(jù)表明，過(guò)去10年，陸地生態(tài)系統(tǒng)每年的碳吸收量約為32億噸，相當(dāng)于化石燃料燃燒排放量的1/3。

中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院研究員徐慶表示，就目前的研究來(lái)看，不管森林生態(tài)系統(tǒng)還是草原生態(tài)系統(tǒng)，在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)后，碳匯基本都是增加的，減少的可能性幾乎為零。

在緩解陸地生態(tài)系統(tǒng)氣候變化方面，保護(hù)完整的碳儲(chǔ)存、避免毀林、重新造林和恢復(fù)退化的泥炭地等被認(rèn)為是最有潛力的措施。

有充分證據(jù)表明，在過(guò)去的幾十年里，重新造林可以產(chǎn)生一個(gè)巨大的碳匯。從長(zhǎng)期來(lái)看，新造的森林儲(chǔ)存了相當(dāng)數(shù)量的碳。2001年至2010年，對(duì)于潮濕的熱帶和西伯利亞北部的研究發(fā)現(xiàn)，重新生長(zhǎng)的森林比完整的老森林碳匯高。

利用生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)來(lái)幫助人類適應(yīng)氣候變化的主要措施包括恢復(fù)濕地和河流的自然特征、減少洪峰流量、增加蓄洪能力、實(shí)現(xiàn)洪水管理、植樹造林、實(shí)現(xiàn)局部降溫等。

Michael介紹，高碳生態(tài)系統(tǒng)，特別是森林和泥炭地，應(yīng)加以保護(hù)和恢復(fù)?？茖W(xué)家們需要開(kāi)展進(jìn)一步的工作，以測(cè)試具體的緩解和適應(yīng)措施的有效性，以及在不斷變化的氣候中哪些措施最有助于支持生物多樣性。因此，相關(guān)部門和科學(xué)界需要更有力的監(jiān)測(cè)和評(píng)估來(lái)推動(dòng)進(jìn)展。衡量生物多樣性的適應(yīng)情況尤其具有挑戰(zhàn)性，監(jiān)測(cè)和管理需要共同發(fā)展。

國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究員姜克雋也強(qiáng)調(diào)，目前，對(duì)適應(yīng)的評(píng)估和報(bào)告?zhèn)戎赜谛袆?dòng)的規(guī)劃和實(shí)施，而不是評(píng)估這些方案是否成功地降低了生態(tài)脆弱性。盡管2019聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)的成果不多，但是期待未來(lái)有所轉(zhuǎn)變。

呼吁盡快實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量

生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的影響可以通過(guò)碳排放量確定。雖然聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但精確地測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)的通量卻是一件難事，測(cè)量生態(tài)環(huán)境是否適應(yīng)了氣候變化則更為復(fù)雜。

為什么“適應(yīng)”更難測(cè)量呢?Michael解釋，首先，一般幾十年后才能全面評(píng)估適應(yīng)戰(zhàn)略的效力。其次，還沒(méi)有一個(gè)指標(biāo)能夠充分總結(jié)不同方面取得的進(jìn)展。第三，減少一個(gè)部門的脆弱性可能會(huì)增加另一個(gè)部門的脆弱性。最后，目標(biāo)可能需要隨著時(shí)間的推移而改變。因?yàn)樵谌驓鉁厣仙?.5℃至2℃情況下構(gòu)成良好適應(yīng)的因素，并不一定適應(yīng)升溫3℃至4℃的情況。

目前，許多方法尚基于理論、建模和觀察，以比較不同的位置或時(shí)間變化，很少有研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)估這些措施的有效性。具體來(lái)說(shuō)，制定真正基于成果的適應(yīng)指標(biāo)仍具有挑戰(zhàn)性。此外，監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)情況的有效證據(jù)很有限，如擴(kuò)大生態(tài)系統(tǒng)范圍、增加保護(hù)避難所、與現(xiàn)有生物多樣性監(jiān)測(cè)相結(jié)合等等。

“碳吸收模式隨著時(shí)間的推移而改變，所以生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)情況需要長(zhǎng)期測(cè)量與研究。” Michael說(shuō)，“自然環(huán)境的監(jiān)測(cè)和管理隨著情況和知識(shí)的變化而發(fā)展和演變，鑒于未來(lái)的不確定性，人類需要迅速采取行動(dòng)，將測(cè)量變?yōu)榭赡堋?rdquo;

采取行動(dòng)，直面沖突

盡管基于生態(tài)系統(tǒng)的解決方案為緩解、適應(yīng)氣候變化和提高生物多樣性提供了雙贏的可能，但這些同時(shí)也存在沖突的可能性，特別是當(dāng)采取不適當(dāng)?shù)母深A(yù)措施時(shí)。

徐慶表示，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的研究只有幾十年的歷史，在理論和方法上還不夠成熟，需要在眾多領(lǐng)域進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

當(dāng)前一個(gè)重要的問(wèn)題是在不適當(dāng)?shù)牡胤街矘?。盡管重新造林可以為適應(yīng)、緩解和提高生物多樣性帶來(lái)巨大的好處，但在不合適的地方植樹會(huì)造成嚴(yán)重的問(wèn)題，甚至?xí)觿夂蜃兓?。比如，以草為主的熱帶稀樹草原。熱帶稀樹草原有著多樣的群落和許多特有物種，它們?cè)诟吖猸h(huán)境中進(jìn)化。歷史研究發(fā)現(xiàn)，在該生態(tài)系統(tǒng)中植樹是有害的。

此外，許多森林和泥炭地地區(qū)已經(jīng)被用于農(nóng)業(yè)。這些生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)可能會(huì)減少農(nóng)作物產(chǎn)量。因此，一項(xiàng)應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略需要采取行動(dòng)，包括在一些地方可持續(xù)地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。常見(jiàn)的可持續(xù)方法包括有機(jī)和再生農(nóng)業(yè)，可以支持生物多樣性并減緩氣候變化，也可以在更廣泛的土地利用戰(zhàn)略中發(fā)揮作用。

Michael表示，基于生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化應(yīng)對(duì)方案，迫切需要已經(jīng)驗(yàn)證的成功措施和有效的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)手段，需要更多的投資、專業(yè)技術(shù)人員和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的積極參與，以推動(dòng)進(jìn)展。

“基于自然的解決方案在得到當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的參與和支持時(shí)效果最佳，有必要進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃以及呼吁每個(gè)人都行動(dòng)起來(lái)。” Michael說(shuō)。

相關(guān)論文信息：http:// doi.org/10.1126/science.aaw9256