啟動碳吸存！森林做的比你想的多

文 ‧ 圖  / 人禾環境倫裡發展基金會

       看了上一篇「我們到底在談什麼碳--台灣森林碳匯實況」之後，有些朋友不免疑惑，所以，一直種樹，就是我們促進森林吸收二氧化碳的方法？或是問，只要種樹就能解決一切？



       當然，現實世界並不是單純的數學，我們依賴的森林功能也不只吸存二氧化碳，而我們對土地利用也還有其他的需求，因此如何使有限的林地發揮最大的吸納固定功能，又同時不減損其他功能，就成了最大的智慧與挑戰。除了以林木經營當作是碳吸存的手段之外，有些科技領域更企圖讓人們大量釋放出來的碳，有更一勞永逸的收集和貯存，因此開啟了各種「碳封存（Carbon capture and storage，簡稱CCS）」的嘗試：有人把工廠排碳蒐集起來，用船舶載到外海以深井封存海底；有人用特殊材料薄膜，捕集工業廢氣中的二氧化碳...等。但讚嘆這些努力之餘，回頭看看前一篇的數據，你會發現，其實森林其他諸多功能的運作方式，往往就造就了碳匯、氮匯的平衡運作，使得大氣中的主要溫室氣體：二氧化碳（CO2）、二氧化氮（N2O）、甲烷（CH4）等，長期以來可以處在一個釋放量與固定量之間的平衡，而有人類文明賴以習慣的穩定週期氣候。這個具有驚人彈性的平衡運作，就來自森林牽動的系統當中，複雜的環環相扣。

        原來，森林的健康，除了地下化石資源及礦物的碳匯太過間接之外，其實密切影響著其他四大碳匯：海洋、大氣、土壤、植物。我們來看看這環環相扣如何發生：


森林中的植物與土壤碳匯，來自樹木的長高長壯，也來自眾多生命的循環再利用。

       旺盛生長中的林木固碳最直接，碳就被光合作用後歷經樹木的生理變化，固定在她日漸長高長壯的樹幹裡。因此碳交易市場提倡，在適合循環伐採經營的平緩林地上，把林木當成長期作物來經營，在林木趨老、捕捉碳的速度趨緩的適當時間點，伐採變成用材、製成耐用的家具建築，把碳固定在你家；並且運用良好的再造林作業，讓林地上再度矗立一株株活的「碳捕捉固定器」。

        然而，不是以林木利用為最優先經營功能的其他森林，其實也在進行碳貯存。尤其森林土壤中的碳貯存量，還幾乎是貯存在林木及其他植物體的兩倍。怎麼說呢？首先我們必須理解：所有構成生命體的碳水化合物中都固定了碳，而蛋白質與氨基酸中都固定了氮；所以生命都貢獻了溫室氣體的捕捉固定，包括你我。

       而在健全森林生態系中，由樹木建構起來的複雜結構，讓無數生物居住在這裡；生物透過食物鏈將能量循環傳遞下去，也讓一種生物或其廢棄物成為另一種生物的養分：最直接的就是微生物吸收礦物，植物吸收微生物及礦物，其他物種再以植物為生；這一連串的過程中，就自然而然地把碳與氮固定在生物體中。

       因此，除了妥善經營林木，讓這最巨大的植物體可以有效吸收碳之外；維持健全森林生態系中生物量與食物網的龐大複雜，也同樣發揮森林碳匯的功能。這樣的多樣複雜，有助於微生物、真菌、與土壤環境中的交互作用，成就了如同工廠般忙碌的土壤碳匯。而良好的土壤健康則維繫上面的植物生長；適當的土壤酸鹼度與滲透性，又讓更多種子繁衍，串起更複雜的生物網的運作。這一連串都回饋到碳與氮的穩定循環，你不得不佩服老天爺的縝密！倘若生物多樣性遭到瓦解，倘若森林中複雜的運作被破壞，死亡腐敗的生命就沒有生物再吸收利用，而把原本固定下來的碳與氮，釋放到大氣中。

       所以碳交易市場也提倡：讓原本是森林的地方恢復成森林吧，我們要盡量找回生物多樣性，找回森林系統當中太陽能串起的運作。在國際上「減少毀林及森林退化造成的溫室氣體排放」( Reduction in Emission from Deforestation and forest Degradation , REDD）【註1】的努力當中，世界銀行陸續簽訂了幾項生物碳交易，這當中包括：在熱帶地區的放牧地恢復造林；在退化的森林加速恢復天然闊葉林與混合林的演替；保留自然棲地調節、水文流動減少、土地侵蝕等。都代表了：健康的森林，就是良好又廉價的碳捕捉固定體。


那麼，對海洋碳匯的影響呢？

中央研究院生物多樣性中心提供

       如果森林不健康了，一場大雨，你看到的黃濁所代表的：不只增加我們對水資源處理的用藥與能量的投入；如果流到出海口，也將影響海洋螺貝、藻類及珊瑚的生長，而這些有有鈣質或碳酸鈣質外殼或骨骼的生物們，正是海洋中最主要的碳固定體，因此他們的生長不良或死亡，都會釋放碳使海水酸化，而暖化的溫度上升加上酸化，使牠們的生長環境更加不利，而形成惡性循環。


這些影響再透過劇烈氣候對人們身家財產的威脅，又再擴大：

       如果森林水土保持的功能退化，土壤的侵蝕崩落將造成了土壤中碳與氮的流失，在水中形成的游離態會造成優氧化也會進入大氣，崩坍裸露地中也會因土壤溫度升高，加速化學作用而加速探與氮逸漏到大氣，若再加上強降雨機率增加、過渡開墾與翻犁等，若因為下雨沖刷這些暴露的土壤，更是加倍喪失原本固定的含碳量，而流失土壤的土地，也難再支撐糧食及森林的生長。又是一個惡性循環。

       若是我們的防災僅止於頭痛醫頭腳痛醫腳，往往帶動我們使用更多的水泥、更多的工程油耗與交通運輸，一方面大幅增加排碳量，二方面把大量可以健康呼吸固碳的土地用水泥包覆起來，等於停止了碳固定的功能。

森林的毀壞，帶動全球碳匯朝向不可逆的瓦解

CNN新聞畫面

       所以，而森林的毀壞，也將帶動海洋、土壤、植物中的碳匯朝向不可逆的運作，加速碳與氮逸漏到大氣。所以「改變世界的6℃」【註1】中，科學家的預估：上升1℃，多數海洋珊瑚消失，地球最大碳匯崩壞；上升2℃，海洋持續暖化和酸化，摧毀所有珊瑚礁、冰原及海冰持續融化；上升3℃，整個碳循環過程都會顛倒過來，土壤和植物不再吸碳，反而開始大量釋放碳、亞馬遜雨林大部分會被燒毀成一片沙漠，洋流與氣流的全球循環瓦解。自此，這個不可逆，再也無法減緩。

       那麼，讓我們啟動碳匯的正向運作吧，讓健康森林的維護與有效經營，來維繫海洋、土壤、植物中的碳吸存功能的穩定運作。別甘於在保育與發展之間只能二擇一的井蛙，下個月我們一起來看看：全球社會為了啟動森林在碳氮吸存的功能，做了哪些讓森林保育融入了經濟發展的創新努力。


【註1】 REDD是聯合國氣候變遷綱要公約締約國大會在2008年之後，希望透過支付補貼、價格化交易等經濟模式，來促成全球森林保護或減少退化的重要議題。

【註2】SIX DEGREES：Our Future on A Hotter Planet. Mark Lynas著。中譯本「改變世界的6℃」由天下雜誌2010出版。