【导读】近日《自然地球科学》发表文章,发现在高纬度地区种树会带来负面影响。首先,树木颜色深,会让地表变得更暗,吸收更多阳光和热量。其次,种树会扰乱土壤,让储存在冻土里的碳分解并释放到大气中,加剧温室效应。此外,种树还会影响北极地区独特的动植物生态环境,气候变暖导致的野火、干旱和虫害也会破坏新种的树木,让之前储存的碳又释放出来。所以,与其盲目种树,不如先保护好现有的生态系统,探索更有效的、不会带来副作用的气候解决方案。为了应对气候变化,植树造林已成为一种流行的气候缓解策略。树木通过光合作用吸收大气中的二氧化碳并将其储存在生物质中,从而减少大气中二氧化碳的浓度。随着全球变暖,树木生长的适宜区域不断扩大,一些植树项目也开始在高纬度北方地区实施。然而,越来越多的证据表明,高纬度地区的植树造林对减缓气候变化并非良策。该研究以北极和北方森林地区为研究对象,通过整合现有研究数据,分析了高纬度地区植树造林对气候的影响,重点关注了碳储存、反照率效应、土壤碳库扰动以及对生物多样性和生计的影响等方面。研究人员利用二氧化碳当量来比较不同因素对气候变暖的相对贡献。图1 造林对高纬度气候强迫的影响及其在植物寿命期间的相对变化
研究结果:
(1)在北方森林和北极地区,植树造林会导致地表颜色变暗,从而降低地表反照率 (albedo)。反照率是指地表反射太阳辐射的比例。反照率降低意味着地表吸收更多的太阳辐射,导致地表温度升高,加剧气候变暖。这种变暖效应抵消甚至超过了树木碳储存带来的冷却效应。高纬度地区对反照率变化尤为敏感,因为春季积雪未融化时,日照时间很长,反照率的变化会显著影响整体的辐射强迫 (radiative forcing)。(2)北方地区的土壤中储存了大量的碳,尤其是在永久冻土层中。植树造林会扰乱土壤,导致土壤碳的分解加速,释放出大量的二氧化碳和甲烷等温室气体,进一步加剧气候变暖。(3)植树造林可能会对北极地区独特的生物多样性造成负面影响,例如改变当地植被组成,威胁依赖开放景观生存的动植物。此外,植树造林也可能影响当地居民的传统生计,例如狩猎、放牧和采集等。(4)随着气候变暖,野火、干旱和虫害等干扰事件的频率和强度也在增加。这些干扰事件会破坏森林,释放出储存的碳,并降低森林的碳吸收能力。在高纬度地区,树木更容易受到这些干扰的影响,使得碳储存的持久性降低。图2 北方植树带来的气候风险示例
这项研究强调了在高纬度地区实施气候解决方案时,需要采取系统性的方法,全面考虑所有相关的地球系统过程,而不仅仅关注生物质碳储存。参考文献:Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, I.C. et al. Tree planting is no climate solution at northern high latitudes. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4
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