重建森林，逆轉全球氣候變化的關鍵？

撰文 | 梁 佳

責編 | 夏志堅

當前世界氣候變化已經使全球生態環境接近崩潰的邊緣，若超過全球環境閾值人類經濟社會將和生態系統一起遭受到嚴重破壞 [1]。為控制氣候變化造成的破壞影響，人類必須保護和重建區域生態系統 [2]。國際社會公認覆蓋地球陸地近1/3的森林在應對氣候變化方面起著重要的作用，並倡議通過重新造林、可持續森林管理和減少森林砍伐的方式應對氣候變化 [3]。但是一個亟待解決的問題是，在何處以何種形式重建森林 [4]？

7月5日出版的《科學》上刊載了蘇黎世聯邦理工學院克勞瑟實驗室（Crowther Lab）一項關於全球樹木潛在分布空間的研究 [5]。該研究指出，恢復森林是目前世界上應對氣候變化最有效的解決方案，全球仍有美國國土面積大小（9億公頃）的地區可以恢復成森林，且最多可以固定自工業革命以來產生的2/3的人為碳排放 [5]。

論文的作者之一、克勞瑟實驗室的教授 Tom Crowther 表示：「我們都知道恢復森林可以應對氣候變化，但沒有科學地認識其產生的深遠影響。這項研究清楚地表明，森林恢復是當今最好的氣候變化解決方案，並且證明投入大量的成本是合理的。如果現在就採取行動，大氣中的二氧化碳可以減少多達1/4，達到近一個世紀前的水平。」[6]

世界糧農組織曾估計，全球範圍內因森林砍伐和森林退化排放的溫室氣體佔二氧化碳排放總量的11％左右 [7]。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的最新特別報告建議，必須增加10億公頃森林以限制全球變暖 [8]。

實際上，氣候變化已對森林系統產生日益明顯的影響，例如全球變暖使得森林在全球的分布正向寒冷地區發展，熱帶地區森林則因為愈發乾熱的氣候正在發生退化[5]。因此，評估未來氣候變化將如何影響全球森林分布已經變得迫在眉睫。

傳統的森林分布評估方式是通過判斷某一地區的樹木冠層覆蓋度是否達到某一主觀劃定的標準，將其劃分為林地或非林地，例如一個地區的冠層覆蓋度如果達到或超過25%則為林地，反之則為非林地 [4]。以往估算全球森林覆蓋潛力的研究已經努力將現有植被估計擴展到生物群落或生態區域水平，以期提供全球森林退化的粗略近似值 [5]。但是如此對於森林覆蓋率和恢復潛力的評估方式會耗費大量人力物力和時間，不利於開展全球尺度的大規模的評估工作和後續保護重建行動。

此項研究則通過建立全球相片判讀資料庫，利用機器學習構建了全球森林覆蓋潛力模型，描述了當前氣候下全球適宜森林生長的可能區域，即當前地球可以供森林自然生長的區域。研究表明，在不影響當前農業和城市區域的前提下，全球森林面積仍可以增加1/3。

研究也預測了環境變化情況下的森林覆蓋潛力。由於熱帶潛在的適宜生長森林的地區面積減少，全球森林總量會比現有水平低，這與當前最新的大部分模型預測結果完全相反。儘管全球變暖會導致低密度森林向更冷的地區擴展，總森林覆蓋面積會增加，但是高樹木密度的熱帶雨林會有很大可能在氣候變化中持續減少，被熱帶稀樹草原逐步代替，進而導致到2050年的時候，全球潛在森林林冠覆蓋面積將減少2.23億公頃，固碳總量將減少460億噸。

研究還警告即使全球變暖控制在1.5°C的限值，可用於恢復森林的面積也將在2050年的時候減少五分之一。更糟的是未來土地利用方式的變化會加劇這些結果。鑒於適宜重造森林的土地面積日益減少，目前迫切需要採取行動應對變化中的氣候。

「至關重要的是，我們要保護當前存在的森林，尋求其他氣候解決方案，並繼續逐步淘汰經濟中的化石燃料，以避免氣候變化的危險後果，」Crowther教授表示 [6]。

儘管有方法帶來的不確定性，該研究認為這一基於機器學習的模型仍有強大的預測能力，可以在任何假定的未來氣候模式條件下，預測無人干預區域的森林恢復潛力。而且全球相片判讀資料庫能讓描述任何給定環境條件下的森林覆蓋潛力變得可行。

聖保羅大學林業科學系的 Robin Chazdon 和 Pedro Brancalion 認為該研究清楚地表明：「我們有短暫的窗口期來恢復全球的森林面積。我們必須採取快速、聰明、整體的全球森林拯救行動。」[4]

參考資料

[1] Steffen, Will, Johan Rockstr?m, and Katherine Richardson et al. 2018. "Trajectories Of The Earth System In The Anthropocene". Proceedings Of The National Academy Of Sciences 115 (33):8252-8259. doi:10.1073/pnas.1810141115.

[2] Griscom, Bronson W., Justin Adams, and Peter W. Ellis et al. 2017. "Natural Climate Solutions". Proceedings Of The National Academy Of Sciences 114 (44): 11645-11650.doi:10.1073/pnas.1710465114.

[3] "應對氣候變化：森林為何事關重大". 2019. World Bank.https://www.shihang.org/zh/news/feature/2017/11/12/addressing-climate-change-why-forests-matter.

[4] Chazdon, Robin, and Pedro Brancalion. 2019. "Restoring Forests As A Means To Many Ends: An Urgent Need To Replenish Tree Canopy Cover Calls For Holistic Approaches". SCIENCE 365 (6448): 24-25.doi:10.1126/science.aax9539.

[5] Bastin, Jean-Francois, Yelena Finegold, and Claude Garcia et al. 2019. "The Global Tree Restoration Potential". SCIENCE 365 (6448): 76-79.doi:10.1126/science.aax0848.

[6] Crowther Lab, ETH Zürich. 2019. "Restoration Of Earth』s Forests Could Capture Two-Thirds Of Man-Made Carbon Emissions."

[7] "FAO- 新聞報道: 改善數據收集，釋放森林儲碳潛力". 2019. Fao.Org. http://www.fao.org/news/story/zh/item/1158652/icode/.

[8] Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2018. "Global Warming Of 1.5 °C".https://www.ipcc.ch/sr15/.

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