啟動碳吸存!森林做的比你想的多

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文 ‧ 圖  / 人禾環境倫裡發展基金會
 

       看了上一篇「我們到底在談什麼碳--台灣森林碳匯實況」之後,有些朋友不免疑惑,所以,一直種樹,就是我們促進森林吸收二氧化碳的方法?或是問,只要種樹就能解決一切?

       當然,現實世界並不是單純的數學,我們依賴的森林功能也不只吸存二氧化碳,而我們對土地利用也還有其他的需求,因此如何使有限的林地發揮最大的吸納固定功能,又同時不減損其他功能,就成了最大的智慧與挑戰。除了以林木經營當作是碳吸存的手段之外,有些科技領域更企圖讓人們大量釋放出來的碳,有更一勞永逸的收集和貯存,因此開啟了各種「碳封存(Carbon capture and storage,簡稱CCS)」的嘗試:有人把工廠排碳蒐集起來,用船舶載到外海以深井封存海底;有人用特殊材料薄膜,捕集工業廢氣中的二氧化碳...等。但讚嘆這些努力之餘,回頭看看前一篇的數據,你會發現,其實森林其他諸多功能的運作方式,往往就造就了碳匯、氮匯的平衡運作,使得大氣中的主要溫室氣體:二氧化碳(CO2)、二氧化氮(N2O)、甲烷(CH4)等,長期以來可以處在一個釋放量與固定量之間的平衡,而有人類文明賴以習慣的穩定週期氣候。這個具有驚人彈性的平衡運作,就來自森林牽動的系統當中,複雜的環環相扣。

        原來,森林的健康,除了地下化石資源及礦物的碳匯太過間接之外,其實密切影響著其他四大碳匯:海洋、大氣、土壤、植物。我們來看看這環環相扣如何發生:

森林中的植物與土壤碳匯,來自樹木的長高長壯,也來自眾多生命的循環再利用。

       旺盛生長中的林木固碳最直接,碳就被光合作用後歷經樹木的生理變化,固定在她日漸長高長壯的樹幹裡。因此碳交易市場提倡,在適合循環伐採經營的平緩林地上,把林木當成長期作物來經營,在林木趨老、捕捉碳的速度趨緩的適當時間點,伐採變成用材、製成耐用的家具建築,把碳固定在你家;並且運用良好的再造林作業,讓林地上再度矗立一株株活的「碳捕捉固定器」。

        然而,不是以林木利用為最優先經營功能的其他森林,其實也在進行碳貯存。尤其森林土壤中的碳貯存量,還幾乎是貯存在林木及其他植物體的兩倍。怎麼說呢?首先我們必須理解:所有構成生命體的碳水化合物中都固定了碳,而蛋白質與氨基酸中都固定了氮;所以生命都貢獻了溫室氣體的捕捉固定,包括你我。

       而在健全森林生態系中,由樹木建構起來的複雜結構,讓無數生物居住在這裡;生物透過食物鏈將能量循環傳遞下去,也讓一種生物或其廢棄物成為另一種生物的養分:最直接的就是微生物吸收礦物,植物吸收微生物及礦物,其他物種再以植物為生;這一連串的過程中,就自然而然地把碳與氮固定在生物體中。

       因此,除了妥善經營林木,讓這最巨大的植物體可以有效吸收碳之外;維持健全森林生態系中生物量與食物網的龐大複雜,也同樣發揮森林碳匯的功能。這樣的多樣複雜,有助於微生物、真菌、與土壤環境中的交互作用,成就了如同工廠般忙碌的土壤碳匯。而良好的土壤健康則維繫上面的植物生長;適當的土壤酸鹼度與滲透性,又讓更多種子繁衍,串起更複雜的生物網的運作。這一連串都回饋到碳與氮的穩定循環,你不得不佩服老天爺的縝密!倘若生物多樣性遭到瓦解,倘若森林中複雜的運作被破壞,死亡腐敗的生命就沒有生物再吸收利用,而把原本固定下來的碳與氮,釋放到大氣中。

       所以碳交易市場也提倡:讓原本是森林的地方恢復成森林吧,我們要盡量找回生物多樣性,找回森林系統當中太陽能串起的運作。在國際上「減少毀林及森林退化造成的溫室氣體排放」( Reduction in Emission from Deforestation and forest Degradation , REDD)【註1】的努力當中,世界銀行陸續簽訂了幾項生物碳交易,這當中包括:在熱帶地區的放牧地恢復造林;在退化的森林加速恢復天然闊葉林與混合林的演替;保留自然棲地調節、水文流動減少、土地侵蝕等。都代表了:健康的森林,就是良好又廉價的碳捕捉固定體。

那麼,對海洋碳匯的影響呢?

中央研究院生物多樣性中心提供

       如果森林不健康了,一場大雨,你看到的黃濁所代表的:不只增加我們對水資源處理的用藥與能量的投入;如果流到出海口,也將影響海洋螺貝、藻類及珊瑚的生長,而這些有有鈣質或碳酸鈣質外殼或骨骼的生物們,正是海洋中最主要的碳固定體,因此他們的生長不良或死亡,都會釋放碳使海水酸化,而暖化的溫度上升加上酸化,使牠們的生長環境更加不利,而形成惡性循環。

這些影響再透過劇烈氣候對人們身家財產的威脅,又再擴大:

       如果森林水土保持的功能退化,土壤的侵蝕崩落將造成了土壤中碳與氮的流失,在水中形成的游離態會造成優氧化也會進入大氣,崩坍裸露地中也會因土壤溫度升高,加速化學作用而加速探與氮逸漏到大氣,若再加上強降雨機率增加、過渡開墾與翻犁等,若因為下雨沖刷這些暴露的土壤,更是加倍喪失原本固定的含碳量,而流失土壤的土地,也難再支撐糧食及森林的生長。又是一個惡性循環。

       若是我們的防災僅止於頭痛醫頭腳痛醫腳,往往帶動我們使用更多的水泥、更多的工程油耗與交通運輸,一方面大幅增加排碳量,二方面把大量可以健康呼吸固碳的土地用水泥包覆起來,等於停止了碳固定的功能。

森林的毀壞,帶動全球碳匯朝向不可逆的瓦解

CNN新聞畫面

       所以,而森林的毀壞,也將帶動海洋、土壤、植物中的碳匯朝向不可逆的運作,加速碳與氮逸漏到大氣。所以「改變世界的6℃」【註1】中,科學家的預估:上升1℃,多數海洋珊瑚消失,地球最大碳匯崩壞;上升2℃,海洋持續暖化和酸化,摧毀所有珊瑚礁、冰原及海冰持續融化;上升3℃,整個碳循環過程都會顛倒過來,土壤和植物不再吸碳,反而開始大量釋放碳、亞馬遜雨林大部分會被燒毀成一片沙漠,洋流與氣流的全球循環瓦解。自此,這個不可逆,再也無法減緩。

       那麼,讓我們啟動碳匯的正向運作吧,讓健康森林的維護與有效經營,來維繫海洋、土壤、植物中的碳吸存功能的穩定運作。別甘於在保育與發展之間只能二擇一的井蛙,下個月我們一起來看看:全球社會為了啟動森林在碳氮吸存的功能,做了哪些讓森林保育融入了經濟發展的創新努力。

【註1】 REDD是聯合國氣候變遷綱要公約締約國大會在2008年之後,希望透過支付補貼、價格化交易等經濟模式,來促成全球森林保護或減少退化的重要議題。

【註2】SIX DEGREES:Our Future on A Hotter Planet. Mark Lynas著。中譯本「改變世界的6℃」由天下雜誌2010出版。

                     

 

 

 

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