恢复陆地生态系统:碳减排新路径

恢复陆地生态系统:碳减排新路径

碳减排作为应对和缓解气候变化的途径经常被提及,而近期《科学》的一篇综述表明,越来越多的证据将缓解气候变化的出路指向恢复陆地生态系统,并将陆地生态系统作为衡量适应和缓解气候变化成功与否的标准(www.faqg.cn)。

已有证据发现,自然生态系统是减缓和适应气候变化的基本要素,大约1/4的温室气体排放来自后工业时代自然生态系统的退化,恢复生态系统、实行可持续的土地管理能缓解气候变化。

“如果我们能更好地照顾森林和其他自然地区,并在它们遭到破坏的地方恢复它们,它们就能帮助我们应对气候变化。”该论文第一作者,英国环境、食品和农村事务部资助的非政府机构Natural England的工作人员Michael D. Morecroft告诉《中国科学报》。

生态系统恢复有利于碳汇

气候变化将对许多自然生态系统产生越来越不利的影响,其中很多不利影响是不易逆转的,比如冻土融化。减少温室气体排放被认为是降低此类风险的选择。

此前,许多研究已经探索了生态系统如何减缓和适应气候变化。数据表明,过去10年,陆地生态系统每年的碳吸收量约为32亿吨,相当于化石燃料燃烧排放量的1/3。

中国林业科学研究院研究员徐庆表示,就目前的研究来看,不管森林生态系统还是草原生态系统,在生态系统恢复后,碳汇基本都是增加的,减少的可能性几乎为零。

在缓解陆地生态系统气候变化方面,保护完整的碳储存、避免毁林、重新造林和恢复退化的泥炭地等被认为是最有潜力的措施。

有充分证据表明,在过去的几十年里,重新造林可以产生一个巨大的碳汇。从长期来看,新造的森林储存了相当数量的碳。2001年至2010年,对于潮湿的热带和西伯利亚北部的研究发现,重新生长的森林比完整的老森林碳汇高。

利用生物多样性和生态系统来帮助人类适应气候变化的主要措施包括恢复湿地和河流的自然特征、减少洪峰流量、增加蓄洪能力、实现洪水管理、植树造林、实现局部降温等。

Michael介绍,高碳生态系统,特别是森林和泥炭地,应加以保护和恢复。科学家们需要开展进一步的工作,以测试具体的缓解和适应措施的有效性,以及在不断变化的气候中哪些措施最有助于支持生物多样性。因此,相关部门和科学界需要更有力的监测和评估来推动进展。衡量生物多样性的适应情况尤其具有挑战性,监测和管理需要共同发展。

国家发改委能源研究所研究员姜克隽也强调,目前,对适应的评估和报告侧重于行动的规划和实施,而不是评估这些方案是否成功地降低了生态脆弱性。尽管2019联合国气候变化大会的成果不多,但是期待未来有所转变。

呼吁尽快实现精确测量

生态系统对气候变化的影响可以通过碳排放量确定。虽然听起来很简单,但精确地测量生态系统的通量却是一件难事,测量生态环境是否适应了气候变化则更为复杂。

为什么“适应”更难测量呢?Michael解释,首先,一般几十年后才能全面评估适应战略的效力。其次,还没有一个指标能够充分总结不同方面取得的进展。第三,减少一个部门的脆弱性可能会增加另一个部门的脆弱性。最后,目标可能需要随着时间的推移而改变。因为在全球气温上升1.5℃至2℃情况下构成良好适应的因素,并不一定适应升温3℃至4℃的情况。

目前,许多方法尚基于理论、建模和观察,以比较不同的位置或时间变化,很少有研究通过实验评估这些措施的有效性。具体来说,制定真正基于成果的适应指标仍具有挑战性。此外,监测生态系统适应情况的有效证据很有限,如扩大生态系统范围、增加保护避难所、与现有生物多样性监测相结合等等。

“碳吸收模式随着时间的推移而改变,所以生态系统的适应情况需要长期测量与研究。” Michael说,“自然环境的监测和管理随着情况和知识的变化而发展和演变,鉴于未来的不确定性,人类需要迅速采取行动,将测量变为可能。”

采取行动,直面冲突

尽管基于生态系统的解决方案为缓解、适应气候变化和提高生物多样性提供了双赢的可能,但这些同时也存在冲突的可能性,特别是当采取不适当的干预措施时。

徐庆表示,恢复生态系统的研究只有几十年的历史,在理论和方法上还不够成熟,需要在众多领域进一步加强研究。

当前一个重要的问题是在不适当的地方植树。尽管重新造林可以为适应、缓解和提高生物多样性带来巨大的好处,但在不合适的地方植树会造成严重的问题,甚至会加剧气候变化。比如,以草为主的热带稀树草原。热带稀树草原有着多样的群落和许多特有物种,它们在高光环境中进化。历史研究发现,在该生态系统中植树是有害的。

此外,许多森林和泥炭地地区已经被用于农业。这些生态系统的恢复可能会减少农作物产量。因此,一项应对气候变化的战略需要采取行动,包括在一些地方可持续地提高农业生产力。常见的可持续方法包括有机和再生农业,可以支持生物多样性并减缓气候变化,也可以在更广泛的土地利用战略中发挥作用。

Michael表示,基于生态系统的气候变化应对方案,迫切需要已经验证的成功措施和有效的监测及评价手段,需要更多的投资、专业技术人员和当地社区的积极参与,以推动进展。

“基于自然的解决方案在得到当地社区的参与和支持时效果,有必要进行长期规划以及呼吁每个人都行动起来。” Michael说。

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