减少碳排放,到底行不行?

来源: 科普中国中央厨房 日期:2021-06-10

  

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  “节能减排”一直是我们耳熟能详的环保口号,在气候变化危机下,它比以前更迫切了。如何践行减排呢?种树够吗,有多大用?清洁能源完全取代石油煤炭,阻力在哪里?理想能源存在吗?

  在4月22日的科普中国-未来耀科学“世界地球日”特别直播中,北京林业大学的刘晓东教授,和中科院物理所清洁能源实验室的牛耀申博士,对此进行了全面解读。

  种树能遏制气候变化吗?

  我们常听一个词,叫“碳足迹”。刘晓东介绍,“碳足迹”就是人类日常生活中随处可见的碳排放。例如,城市中的汽车尾气含有大量的二氧化碳,就属于“碳足迹”。

  还有一些我们不常提到的,牛耀申介绍,畜牧业中牛羊等食草动物,也是碳排放的重要来源。动物吃了大量的纤维素后,会打嗝或放屁,从而造成大量温室气体(甲烷)的排放。

  而种植绿色植物,通过大自然来解决大自然的问题,是一个重要的固碳方法。

  刘晓东介绍,植物固碳,主要是绿色植物利用光能和二氧化碳形成碳水化合物,释放氧气的这样一个过程,而这个过程也维系了整个地球生命系统的运转。在没有受到例如病虫害等自然灾害的侵扰下,植物固碳可以实现对碳的长期固定。因此,植树造林是一个非常好的固碳手段。

  中国在发展过程中一直在身体力行、植树造林。例如在“十三五”期间,参与植树造林达到26亿人次,植树116亿株。根据文献,每3年林木增长1立方米的蓄积,就可以固定1.83吨的二氧化碳,由此估算可知,这些人工林的固碳量十分庞大。

  再如2012年北京百万亩平原地区造林的计划被提出后,仅仅到了2015年,北京的林地面积就已增加115万亩。同时过去十年间,中国新增的森林面积达到7000万公顷,位居世界第一。而中国也已成为世界上人工林面积最大的国家。因此,中国通过人工造林为全球的固碳事业作出了很大贡献。

  除了陆上绿植,海洋生物也对固碳起到了重要作用。这些生物包括藻类,一些化能合成细菌。它们也可以进行光合作用,释放氧气。但是相比于森林,海洋中的浮游生物虽然固定了很多的碳,但是其中的大部分碳又会很快归还到大气中。

  同时,如果藻类繁殖过快,还会造成水中氧气含量的下降,导致赤潮等危害生态系统的问题。因此,这样来看,通过海洋的沉积性循环的方法来固碳的话,尽管也能起到一些重要作用,但是其固碳能力依然无法与森林相匹敌。

  

  海洋藻类也能固碳,但不如森林长效。|图虫创意

  雨林也可能增加碳排放?

  虽然森林固碳作用明显,不过,在某些时候也可能产生反作用。比如亚马逊雨林作为天然氧吧、地球之肺,其分布范围共跨越9个国家,占世界森林总面积的将近五分之一。但在一些情况下,雨林也会反过来助长气候变暖。这是怎么回事呢?

  刘晓东介绍,热带雨林每年的降雨量一般都在1000毫米以上,这种雨林被认为很少会着火。但其实雨林也分雨季和干季,干旱的条件就容易引发雨林大火。森林火灾常常被比喻为光合作用的逆反应,这是因为森林火灾燃烧植物固定的碳水化合物,消耗氧气并产生大量二氧化碳。如果森林不复存在了,它所固定的二氧化碳也就被重新释放了,这就会引起例如二氧化碳倍增这样的问题。

  同时因为雨林所处国家的森林开发政策,雨林的林地被允许采伐后种植农作物,甚至饲养牲畜,饲养的牲畜会加大温室气体例如甲烷的排放。再者刀耕火种的过程中存在人为的燃烧,会导致大量二氧化碳产生。

  还有研究提到,雨季时亚马孙流域的水位上升,洪水随之淹没大量林地,造成土壤中各种甲烷菌活性增强 ,也会导致大量的甲烷气体产生。还有人工修筑水坝、开发航运,造成湿地面积增加,也会导致类似后果。种种这些或自然、或人为因素,均会导致局部雨林从“氧吧”变为“碳吧”。

  因此,严格管控森林火灾,不去过度开发雨林资源,就是守护“地球之肺”的最好方式。

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