土壤管理聽起來可能並不時髦，但科學家表示，它在將碳排放留在地下並排出大氣方面具有巨大潛力。
本週發表在《科學報告》雜誌上的一篇論文估計，改進的土地利用措施可以將全球土壤表層每年儲存的碳量增加 0.9 至 18.5 億公噸。
研究人員指出，在最高階，這大約相當於交通運輸部門每年的碳排放量。
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保護和擴大世界碳匯——包括海洋、土壤、全球森林和其他型別的植被，所有這些都自然地儲存著原本會進入大氣的碳——正越來越被科學家視為一種主要的減緩氣候變化的工具。據科學家估計，僅地球的土壤在其 3 英尺厚的表層中就含有約 2.5 萬億噸的碳。這大約是人類每年排放到大氣中的碳量的 250 倍。
人類活動，如將土地用於農業，有可能嚴重擾亂土壤並將大量碳釋放到大氣中。事實上，最近的一項研究表明，過去 12,000 年人類歷史上與農業相關的土地利用變化已經向空氣中釋放了約 1330 億噸碳，相當於目前化石燃料排放量約 13 年的總和。而且，大多數與土壤相關的排放可能僅僅發生在過去幾個世紀裡。
但科學家現在越來越多地認為，透過輪作或堆肥等措施來改善土壤健康可以增加其碳儲存潛力。本週的論文利用來自全球土壤和土地覆蓋資料庫的資訊，調查在改進的土地管理措施下，全球各地可以額外封存多少碳，並在此基礎上建立在 2014 年發表的先前研究之上。
研究人員指出，不同地區的儲存潛力各不相同。北美在所有可用土地上的碳儲存總量方面具有最高的潛力，儘管南亞和北非部分地區在每公頃基礎上具有最大的儲存潛力。
“再生土壤有機碳是保護的基礎戰略，透過它可以可持續地提供食物和水，並幫助應對氣候變化，”自然保護協會的首席土壤科學家、該研究的作者之一黛博拉·博西奧在一份宣告中說。“像這樣的分析有助於我們瞭解土壤管理對於實現氣候目標的重要性。現在的問題是：我們如何釋放這種潛力？”
這個問題的答案可能仍然存在爭議。雖然科學家們現在普遍認為，土地管理和農業實踐的改變可能會提高土地的碳儲存潛力，但如何以及是否這樣做仍然是政策制定者討論的話題。
“就全球農業面臨的所有問題而言，它並不是一個高度優先的事項，”馬薩諸塞州伍茲霍爾研究中心的土壤專家喬納森·桑德曼說，他沒有參與這項新研究。
不在波恩議程上
事實上，隨著聯合國氣候會議本週在德國波恩接近尾聲，桑德曼指出，儘管環境團體和其他組織在會外活動中大力宣傳，但作為減緩氣候變化的工具，土壤碳固存仍未列入正式議程。
特別是在關於發展中國家農業的討論中，與改善糧食安全、提高作物產量和保護農業免受氣候變化影響有關的問題在議程上要高得多——這並非沒有道理，因為預計到本世紀中葉，世界人口將超過 90 億。桑德曼指出，在他與政策制定者交談時，他們“對於在發展中國家改善農業方面真正關注減緩氣候變化猶豫不決，認為這可能會與許多可持續發展目標背道而馳。”
儘管如此，專家們表示，這兩個問題幾乎不是互斥的。國際熱帶農業中心 (CIAT) 的羅爾夫·索默是新研究的作者之一，他表示，以可能提高作物產量的方式改善土壤健康也可以自然地提高其碳儲存潛力。
“對我們來說，糧食安全和應對氣候變化的能力是第一位的，”索默在談到 CIAT 作為一個組織時說。“而碳固存的美妙之處在於，如果你改善你的資源基礎——你的土壤健康、你的土壤肥力——它幾乎會自動地伴隨著碳的固存。”
桑德曼告誡說，研究應該仔細關注旨在提高作物產量的具體農業實踐如何或是否真正影響土壤碳儲存潛力。索默還指出，即使實施旨在增加碳固存的土地利用措施也需要一些時間，至少需要幾年才能生效——而且它們的效果也不是永久的。土壤不能無限期地繼續儲存更多的碳。最終，系統達到新的平衡，“它會在某個時候開始趨於平穩，”索默說。
但包括本週論文在內的研究越來越多地表明，我們腳下的土地為減緩氣候變化的武器庫提供了一種強大的潛在工具。
不僅僅是改進的農業實踐提供了自然減緩氣候變化的機會。總的來說，科學家和環保主義者越來越將改進的土地管理視為應對氣候變化的關鍵策略。這包括更可持續的森林管理、重新造林工作以及保護重要的自然碳匯，例如全球的溼地和草原。這些策略不僅側重於增加可以儲存在景觀中的碳量，還側重於防止寶貴的碳匯受到干擾，否則可能會導致它們釋放出已經包含的大量碳。
研究表明，此類策略可能成為幫助政策制定者實現當地或全球氣候目標的重要因素。本週發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文指出，改進的生態系統管理和保護——例如改進森林管理和防止自然景觀被改造用於農業——可能有助於加利福尼亞州到 2030 年避免排放多達 1.47 億公噸的二氧化碳，超過其溫室氣體減排目標的 17%。加利福尼亞州保持著該國一些最雄心勃勃的州級氣候目標。
類似的策略也可能在全球範圍內發揮作用。上個月剛發表在《美國國家科學院院刊》上的另一篇論文指出，這些型別的“自然氣候解決方案”——透過保護自然景觀來改善土地管理和避免額外的排放——可以提供到 2030 年將全球變暖控制在 2 攝氏度閾值內所需的氣候減緩活動的三分之一左右（《氣候導報》，10 月 18 日）。
雖然土壤碳，尤其是它與全球農業實踐的聯絡，可能仍然是一個持續討論的話題，但科學表明，這是一個值得繼續進行的對話。
“應該關注土壤碳，”桑德曼說。“這些數字足夠大，在全球範圍內都具有重要意義。它們本身並不能解決我們的氣候問題，但隨著我們擴大規模，它可以成為解決方案的重要組成部分。”
經 E&E News 許可，轉載自《氣候導報》。E&E 在www.eenews.net上提供每日重要的能源和環境新聞報道。