別指望成熟的森林能夠儲存多少二氧化碳了，吸收碳還得靠年輕的樹木

文章來源: 前瞻網碳交易網2020-04-12 15:47

近日發表在《自然》雜志上的一篇研究表明，隨著大氣中二氧化碳濃度的增加，成熟的森林在吸收“額外”的碳方面能力有限，這些發現可能會對紐約州的碳中和目標產生影響。

約翰·德雷克(John Drake)博士是ESF可持續資源管理系的助理教授，他與西悉尼大學的研究人員合作撰寫了這篇論文。

這項在西悉尼大學EucFACE (Eucalyptus Free Air CO2 Enrichment)進行的實驗發現了新的證據，表明成熟森林將不斷上升的大氣二氧化碳濃度轉化為植物生長和碳儲存的能力其實是有限的。

二氧化碳(CO2)有時候被稱為“植物的食物”，因為它是植物光合作用的關鍵成分。由于人類造成的二氧化碳排放，大氣中的二氧化碳濃度一直在穩步上升，并且有充分的證據表明植物的光合作用也正在上升。此前，有實驗將單株樹木和生長迅速的幼林暴露在高濃度二氧化碳下，實驗結果表明，植物會利用多余的碳來加快生長。德雷克說：“森林提供了廣泛的環境、經濟和社會效益。重要的是，森林從大氣中吸收并儲存了大量的碳，這減緩了我們的氣候危機。”

但由于樹木還需要土壤中的養分才能生長，所以科學家們一直想知道成熟的原生森林是否也能夠利用額外的光合作用。因此，德雷克參與了第一個在成熟原生森林中進行的這類實驗，這項實驗將悉尼西部坎伯蘭平原上一片90歲的桉樹林地暴露在高水平的二氧化碳當中。

研究人員將他們的測量結果整合到一個碳預算中，這個預算包含了所有通過樹木、草、昆蟲、土壤和落葉層等所有路徑進出EucFACE森林生態系統的二氧化碳。這種碳跟蹤分析表明，樹木吸收的額外碳會迅速在土壤中循環，并返回到大氣當中，其中約一半的碳由樹木自身返回到大氣，而另一半則由土壤中的真菌和細菌返回到大氣。

霍克斯伯里環境研究所(Hawkesbury Institute for the Environment)的杰出教授貝琳達·梅德林(Belinda Medlyn)博士說：“樹木會將吸收的碳轉化為糖，但它們不能利用這些糖來進行額外的生長，因為它們無法從土壤中獲取額外的營養。相反，它們把糖送到地下，‘喂養’地下的土壤微生物。”

這些發現具有全球意義：用于預測未來氣候變化，以及氣候變化對植物和生態系統影響的模型目前假定，成熟森林將會充當碳匯，繼續吸收超過目前水平的碳。而EucFACE的這項研究結果表明，成熟森林的碳匯作用可能較弱，或者不存在。

德雷克說：“雖然我們不能說我們在這片澳大利亞森林發現的結論直接適用于美國東北部的森林，但在過去100年里，作為一個重要的碳匯，美國東北部的森林一直在再生，隨著這些森林逐漸變得更加成熟，人們開始不確定這些森林是否還會充當碳匯的角色。”

這些實驗結果也可能影響紐約第一次在全州范圍內進行的森林碳評估，這次評估由ESF氣候和應用森林研究所(CAFRI)的科林·貝爾(Colin Beier)博士領導。

生態學副教授和CAFRI負責人Beier說：“在政策圈子里，森林越來越多地作為一個解決氣候變化的重要部分出現，這在紐約更是如此，森林會吸收碳，并將碳儲存在樹木、土壤和木材產品中，而這些吸收掉的碳將對我州在2050年實現凈碳平衡的立法目標來說至關重要。”

Beier說：“在我們為紐約制定森林碳計量時，我們面臨的其中一個最大的問題就是，森林生態系統及其對社會的諸多好處(包括減少氣候風險等)將如何應對迅速變化的環境。這項開創性的研究正好填補了一個主要空白，減少了這種不確定性，使我們能夠做出更可靠的預測，并為政策制定者、土地所有者和森林管理者提供更好的指導。”

德雷克說：“在氣候變化的背景下，森林碳儲存非常重要。《自然》雜志最近的研究表明，隨著大氣中二氧化碳濃度的上升，成熟的森林可能不會再儲存額外的碳。”

德雷克說，通過恢復生態學來幫助某些特定地區的森林生長會有所幫助，“也可以管理現有的森林，增加它們的碳儲存。”

德雷克正在與同事朱莉婭·伯頓(Julia Burton)博士、勒內·杰曼(René Germain)博士和Beier進行合作，制定和實地試驗替代性森林管理戰略，通過提高森林碳儲存容量來適應氣候條件的變化，以及從大氣中消除碳來減緩氣候變化的影響。

伯頓說：“我們不是在找特定的某種靈丹妙藥，氣候智能型森林管理可能涉及多種方法。”

德雷克說：“成熟的樹木應對氣候變化的能力有限，這表明森林需要多種年齡階段的樹木(年輕的樹木可以吸收碳，年老的樹木可以儲存碳)和物種，包括那些可能更能適應未來氣候條件的物種。”