土地利用、土地利用变化和林业(LULUCF,以下简称土地利用变化)碳汇的巩固提升被认为是实现碳中和的关键途径之一。然而,中国LULUCF碳收支核算结果差异较大:国家温室气体清单显示中国目前为碳汇,而“全球碳计划”采用的多模型平均结果却为碳源。不仅如此,中国虽提出了未来不同阶段的造林目标,但造林目标如何量化为LULUCF部门碳固存潜力仍不明确。这些不确定性不仅制约中国增汇贡献的准确评估,也为气候政策的科学制定带来挑战。
为此,北京大学碳中和研究院朴世龙院士团队与国际应用系统分析研究所(IIASA)Thomas Gasser高级研究员团队合作,将全球国家尺度分辨率的簿记模型OSCAR发展为适用于中国区域的0.5度格点化版本OSCAR-China。研究团队采用基于森林资源清查资料重建的土地利用变化数据驱动模型,并将土地利用变化直接效应与环境变化间接效应相叠加,有效弥合了模型模拟与国家温室气体清单估算LULUCF碳收支的差异,实现了我国LULUCF核算标准统一(图1)。OSCAR-China模拟结果表明,1994-2018年间,中国LULUCF碳收支表现为碳汇(2.4亿吨碳/年),与同期国家温室气体清单核算结果(2.3亿吨碳/年)基本一致。若我国造林按当前速率(即每年造林180万公顷)稳步推进,2020年代至2060年代LULUCF碳汇规模预计将保持相对稳定,约为3.5亿吨碳/年。研究强调,因土地资源有限,潜在造林空间终将耗尽,造林的直接碳汇效益将随之减弱,而间接碳汇效益(即土地管理上的环境效应)也将随大气CO2浓度增速放缓而减小趋零。因此,在我国碳中和战略中,以造林为主的土地利用变化碳汇的战略价值在于为工业减排争取关键时间窗口。
本研究修正了“全球碳计划”对中国土地利用变化碳收支的评估偏差,为准确评估中国在全球碳循环中的贡献提供了更可靠的科学证据。研究进一步强调完善我国LULUCF碳收支核算方法的必要性,为我国LULUCF碳汇巩固提升政策制定提供了科学支撑。该成果以“Future land carbon removals in China consistent with national inventory”为题发表于《自然•通讯》(Nature Communications) (论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-54846-2)。北京大学碳中和研究院助理研究员何悦为论文第一作者,朴世龙院士和国际应用系统分析研究所(IIASA)Thomas Gasser高级研究员为论文共同通讯作者。
图1 基于不同数据源的中国土地利用变化碳收支(LULUCF)比较。正值表示碳源,负值表示碳汇。a. 1980-2100年LULUCF碳通量。b. 1994-2018年多年平均LULUCF碳通量。c. 基于不同数据源的中国森林面积估算。