森林之外:意想不到的新碳匯揭密
從1992年到2019年,陸地碳匯增長了30%,其中大部分碳儲存在非生物碳庫中,而非森林。這一發現呼籲更新氣候模型。最新研究顯示,陸地生態系統中的碳儲量正在增加,幫助抵消了約30%的人為二氧化碳排放。地球表面碳匯的總體價值相對較為明確,因為可以透過檢視全球碳平衡來估算,包括人為排放、大氣中的碳累積以及海洋碳匯的吸收。然而,研究人員對於碳在不同陸地碳庫中的分佈,如主要為森林的活體植被,以及土壤有機質、湖泊和河流沉積物、濕地等非生物碳庫,仍然知之甚少。
非生物碳主要來自動植物遺體的廢物和分解,最終成為土壤生物的食物來源。雖然導致活體生物質中碳累積的過程,尤其是光合作用,已經被充分理解,但非生物碳庫的變化仍然知之甚少且極難測量。研究人員透過協調基於不同遙感技術和實地資料的全球估算,測量了1992年至2019年間陸地碳儲量的波動。他們將全球估算與最近編制的陸地、大氣和海洋之間的碳交換資料結合,以分佈陸地碳累積在活體和非生物碳庫之間。
由加州理工學院的Yinon Bar-On協調的研究團隊發現,1992年至2019年間,地球表面約有350億噸碳被封存。這一陸地碳累積在過去十年中增加了30%,從每年5億噸增加到每年17億噸。然而,植被,主要是森林,僅佔這些碳增益的6%。
迄今為止,森林被認為是主要的碳匯,然而,與氣候變化或人類活動相關的幹擾——火災、森林砍伐等——使它們變得越來越脆弱,現在在某些情況下,它們可能排放幾乎與累積一樣多的碳。儘管如此,它們仍然是需要保護的重要碳庫。
研究結果顯示,陸地碳累積機制的重要部分與有機碳在厭氧環境中的埋藏有關,例如天然和人造水體的底部。更令人驚訝的是,結果表明,陸地碳匯的顯著部分可能與人類活動有關,如水壩或人工池塘的建設,甚至木材的使用。這項研究的一個積極成果是發現,與活體植被相比,大部分陸地碳增益以更持久的方式被封存。
由於缺乏關於土壤、水體和濕地中碳累積的資料,當前的動態全球植被模型大大高估了森林在陸地碳匯中的作用。這項研究確定了當前模型中未包括的陸地碳累積關鍵過程。因此,這些資料可以作為驗證未來動態全球植被模型中活體植物生物質的寶貴資源。
參考文獻:Yinon M. Bar-On, Xiaojun Li, Michael O'Sullivan, Jean-Pierre Wigneron, Stephen Sitch, Philippe Ciais, Christian Frankenberg和Woodward W. Fischer,2025年3月20日,Science.DOI: 10.1126/science.adk1637