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    一萬億棵樹助人類擺脫氣候變暖?

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    2019-12-02  大科技雜...

    2018年你對天氣有什么感受?如果你的回答是:熱!那么就剛好與科學家的研究結果吻合了——2018年,全球氣溫上升了1.16℃,這一年是有記錄以來的第四熱年份。氣候變暖已經在我們的生活中體現出來了,如果不加以遏制,那么變暖的趨勢不會自動停止,預計到2030年,全球氣溫將上升1.5℃,屆時,地球上的冰川和冰山大面積消融,海平面將大幅升高。

    對此,科學家們一直努力,希望找到能有效阻止氣候變暖的方法,植樹常常被認為是最可靠的方法之一。

    種樹,把碳“鎖”起來

    二氧化碳是重要的溫室氣體,由于二氧化碳在大氣中不會被化學降解,因此它會長時間停留在大氣中,甚至幾千年以前排放的二氧化碳仍在現在的大氣中。而我們都知道,樹木就像鎖碳的“寶盒”,它們在光合作用的過程中,吸收大氣中的二氧化碳,并轉化成有機物,釋放氧氣,從而達到緩解氣候變暖的作用。

    為了研究森林的固碳能力,2015年,英國科學家對亞馬孫雨林吸收二氧化碳的能力進行了研究。研究結果顯示,亞馬孫雨林每年能吸收大約22億噸二氧化碳,大約相當于吸收了8.6億輛汽車一年排放的二氧化碳量。據統計,目前全球汽車保有量在10億輛左右,如此看來,森林對緩解氣候變暖是有一定作用的。而據估算,現在全世界每年向大氣中排放340億噸以上的二氧化碳,固碳的主力軍是海洋,它能吸收人類排放到大氣中的三分之一的二氧化碳,如果森林的面積足夠大,那么地球固碳的能力將更強,或許可以阻止氣候變暖的步伐。

    那么,種多少樹能救人類于水火呢?還真的有科學家仔細考慮了這個問題。2019年7月,瑞士蘇黎世聯邦理工學院的科學家通過研究發現,如果在全球再增加10億公頃(相當于美國的國土面積)的樹冠面積,相當于再種1萬億棵左右的樹,那么全球森林將有能力吸收2050億噸二氧化碳,這個量約占人類自工業革命以來釋放到大氣中的三分之二的二氧化碳,從而有效地阻止氣候變暖。

    種樹是一把雙刃劍?

    那么,種1萬億棵樹真的能救人類于水火嗎?且不說1萬億棵樹能否力挽狂瀾,其實就種樹是否真能使地球降溫這個問題在科學界也還是有爭議的。一些科學家認為,森林并不一定是為地球降溫的好方法,它也有一些不利的影響。

    美國大氣化學家納丁·昂格爾在研究中注意到,樹木吸收二氧化碳,釋放氧氣的過程中,還會釋放揮發性的有機化合物,其中包括異戊二烯。異戊二烯也是一種能夠促進氣候變暖的碳氫化合物,它能與空氣中的氮氧化物發生反應,形成臭氧,而臭氧位于低層大氣時,會加劇氣候變暖效應。此外,異戊二烯還能延長溫室氣體甲烷的壽命,使它不容易被分解。不過昂格爾發現,異戊二烯是個兩面派,它不僅會促進地球氣溫升高,對地球降溫也有促進作用,因為它能促進氣溶膠的生成,而氣溶膠能抵擋陽光到達地面。

    為了確定森林對氣候主要是消極影響還是積極影響,昂格爾構建了一個地球系統模型,用于估算森林的化學物質排放所產生的效應。結果她發現,植樹造林并沒有那么簡單,熱帶和溫帶地區的樹木會釋放大量的促進氣候變暖的異戊二烯;而高緯度地區的森林主要釋放萜烯,這種物質可以形氣溶膠,促進云層的形成,阻擋陽光,可以起到降溫的作用。因此,她認為種樹是否能為地球降溫是存在不確定性的。

    其實,早在2006年,科學家就發現,植物在生長過程中會釋放甲烷。2017年,英國科學家也發現亞馬孫雨林中的樹木會大量釋放甲烷,排放量甚至約占亞馬孫雨林甲烷排放總量的一半。2018年,這組科學家又發現高山林地中的樹木會釋放甲烷和另一種溫室氣體一氧化二氮。而不僅是釋放促進氣候變暖的物質,森林可能還從其他方面導致局部地區的氣溫升高,影響范圍或許還會擴大。比如高緯度地區生長著大量的針葉樹種,一些科學家認為,這些樹的葉片顏色較深,能吸收大量的熱量,并且由于葉片較細,這些樹的蒸騰作用也相對較弱,因此高緯度地區的針葉林周圍的氣溫可能比同緯度種植其他樹種的地區高。而地球大氣是一個完整的系統,一個地區的氣溫可能也會對周邊地區產生影響。

    植樹造林對氣候變化的積極影響是不可否認的,不過簡單粗暴地種1萬億棵樹來解決氣候變暖的問題可能不一定奏效,在植樹造林的同時,我們可能還需要考慮如何消除森林所帶來的不利影響,才能將森林降溫的效用最大化,達到減緩氣候變暖的效果。

    糧食作物能否代替森林

    可能有人會說,綠色的樹葉通過光合作用將二氧化碳“鎖”在自己體內,糧食作物也是綠色的,不如種大片的糧食作物,可以降溫又為我們提供食物,豈不更好?這看起來是一個兩全其美的方法,不過事情可能沒這么簡單。

    2018年的一項研究顯示,一片茂密的森林與同面積的麥田相比,麥田反射回太空的陽光更多,因此麥田周圍的氣溫與森林比起來會相對較低。不過科學家分析了森林和麥田的蒸騰作用,結果發現,森林的蒸騰作用比麥田的更劇烈,這是因為麥子的葉面積太小。而這意味著,森林上空聚積的水分更多,降雨也更多,從蒸騰作用導致的降溫幅度來說,森林的降溫幅度比麥田更大。

    那么,綜合反射陽光和蒸騰作用的降溫效果來看,森林的降溫效果更好,還是麥田呢?科學家的答案是森林。因此,如果想為地球降溫,用糧食作物作物來代替森林不是好辦法。

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