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1, 000, 000, 000, 000 棵樹，會給世界帶來什麼改變？這是今年1月的達沃斯世界經濟論壇給出的雄心勃勃的數字。美國總統也一反以往對變暖問題不置可否的態度，宣布將積極支持這個「一萬億棵樹」計劃[1]。
美國總統在達沃斯世界經濟論壇宣布加入「一萬億棵樹」活動 | 圖源@觀察者網 / 嗶哩嗶哩視頻網站
這項雄心勃勃的超大型樹木種植計劃由來已久，早在2006年，聯合國環境署（UNEP）第一次提出「十億棵樹倡議」，要用一年的時間在世界範圍內種下10億棵樹，以緩解全球變暖。截至2011年，在該倡議的資助下，全球範圍內一共新種植了120億棵樹[2]。2018年3月，在聯合國環境署（UNEP）等國際組織的推動下，一些國際知名人士在摩納哥共同籤署了「一萬億棵樹宣言」，把種樹這件事推上了一個新的高度[3]。
「一萬億棵樹宣言」 | 該宣言獲得了包括摩納哥阿爾伯特二世親王等國際知名人士的籤名。圖源@Plant-for-the-planet.org
2020年1月，達沃斯世界經濟論壇將「一萬億棵樹」的想法列為大會正式倡議，提交參會領袖們討論。最終，包括中國、美國和歐洲多國在內的許多政府官員，及300多家與會公司代表共同通過了該倡議[4]。隨後，世界各地成立了若干個基金會，它們將會在未來幾年開始推動這項規模浩大的植樹運動。
達沃斯經濟論壇後，一些基金會推出的「一萬億棵樹」計劃宣傳海報 | 「一萬億棵樹」計劃由國際野生生物保護學會（WCS）、世界自然基金會英國分會（WWF-UK）和國際鳥類聯盟（Birdlife International）共同發起。圖源@Trilliontrees.org
世人皆知，種樹可以改善生態環境，樹木也可以在生長中通過光合作用固定二氧化碳，所以種一萬億棵樹看起來確實是個誘人的計劃。只是，它可能並不是人們想要的「逆轉全球變暖問題的靈丹妙藥」，甚至可能會有很大的隱患。
這是為何？
01光合作用通過水、陽光和二氧化碳在葉綠素上的微妙反應，將二氧化碳轉變為葡萄糖，參與植物正常生理活動，從而起到固碳作用。這是人盡皆知的基本常識，但除此以外，森林作為一個龐大系統，還有規模更大的儲碳「倉庫」——土壤。
森林的活木中儲存了大量的二氧化碳 | 圖源@VCG
土壤可以被視作「有生命的」整體，植物的地下部分、穴居生物、昆蟲和微生物等主導著它的各種生態過程。各種分解者能夠將有形的動植物遺骸轉變為零散的有機物碎片，沉澱在土壤中，起到維繫土壤透水、透氣性能和化學平衡的作用。研究表明，全球陸地生態系統所蘊含的所有碳元素中，有大約62%~78%蘊藏在森林這個複雜系統裡，其中又有近七成蘊藏在森林的土壤裡[5]。
鑽出森林土壤的小蘑菇 | 土壤中存在大量的昆蟲、蠕蟲、真菌、細菌、放線菌等生物，它們分解動植物遺骸，將碳元素歸還給土地。圖源@VCG
廣泛種樹一方面可以促進森林樹木量的增長，另一方面則可以產生大量動植物遺骸，豐富森林土壤中蘊含的有機質，進而將大氣中的二氧化碳儲存在森林生態系統中，這也是人們普遍認為森林可以緩解溫室效應的原因所在。
一個簡單的邏輯是，當人們投入更多的資源種樹時，就可以將「大量」的二氧化碳儲存起來，為緩解大氣碳儲量做出貢獻。但是，模糊的定性難以作為指導人們行動的依據，定量化的計算顯然更有價值。
簡化全球碳循環示意圖 | 黑色數字和箭頭表示工業時代前的碳庫（儲存碳元素的「倉庫」）和碳通量（碳通量指通過該環境的碳元素總量），紅色數字和箭頭是人類活動造成的變化，其中年均數據是2000年至2009年的平均值。PgC解釋見下文圖源@文獻[6]
2019年7月，Science雜誌刊登了一篇定量計算森林固碳能力的論文。該文提出，當代世界上尚存大約9億公頃（合900萬平方千米）的土地可以用來植樹，當這些林木在2050年長成，可以提供205GtC（1Gt=10^9噸，C表示碳元素）的固碳空間，相當於將當前大氣碳（約810GtC）的25%固定起來[7]。
若以上圖中大氣碳每年以4PgC（1Pg=10^15克=10^9噸=1Gt，C表示碳元素）的淨增長量計，大約相當於51年的碳增量。若以上圖中每年化石燃料及水泥工業產生的碳排為7.8±0.6PgC計算，約合25年的排放量。
此論文一出，一時間媒體震動，似乎是找到了化解全球變暖問題的靈丹妙藥一般，但事情並沒有如此簡單。
Science雜誌關於此論文報導的社交媒體截圖 | 圖源@某社交網站
批評者很快指出，該文在計算森林固碳能力時犯了諸多錯誤，例如使用了不當的森林潛在增加面積，其中包括了北半球高緯地區和非洲稀樹草原地區的潛在面積；忽略了土地本身的土壤碳儲存和土壤活動產生的碳釋放；未使用正確的人類歷史總排放量進行計算等[8-13]。
可供植樹的潛在土地分布圖 | 圖1是只考慮氣候和地形的理想植樹區域；圖2、3是分別依據不同方法去除人類農田和人類居住地的兩種情形。論文作者使用「樹冠覆蓋度」的概念，來模擬在這些土地儘可能種滿樹時的情況。圖源@文獻[7]
上圖情形1和情形2中的許多地區，並不太適合大規模人為種樹，它們包括北半球高緯度地區、一些半乾旱地區和非洲的稀樹草原地區等。
這是因為森林不僅能夠吸收二氧化碳，同樣可以降低地表的反射能力，吸收更多太陽輻射，起到升溫的作用。有研究表明，在半乾旱地區，森林反射陽光的能力比荒漠弱，會造成區域變暖，數十年後才會通過固碳起到抵消的效果[14]。而在北緯45~40度以北的高緯地區（西北太平洋區是例外），森林的反射能力比雪地弱，也會造成冬季氣溫的升高[15-16]，展開大規模的人工種樹存在一定風險。
極光下的寒林景觀 | 「寒林帶」也叫北方針葉林帶，是分布在北半球高緯度地區（北緯50度以北）的針葉林帶，在歐亞大陸和北美洲均有分布，是地球上規模最大的森林。在下雪以後，平坦的雪地能反射比林地更多的陽光，降低能量吸收。圖源@VCG
在稀樹草原，草類通過周期性的火災抑制樹木生長，這種天然抑制是維繫稀樹草原系統中物種多樣性和生態穩定性的重要自然因素，即便是降水量滿足森林生長需求的地方，也呈現出草原景觀[17]。若強行種樹，則是對稀樹草原生態系統的破壞。
非洲稀樹草原景觀 | 注意遠方火災釋放的濃煙，野火是維持稀樹草原景觀的重要自然因素。圖源@VCG
此外，批評者也認為該團隊運用了不合適的計算方法。根據改進算法，即便在可能的合適地區都種滿森林，在未來30年中能夠提供的最終固碳能力介於42GtC~108GtC之間，遠小於Bastin等人的計算結果（205GtC）[8-9,13,18]。
相比之下，2018年的全年二氧化碳排放為37.1Gt CO2（表示37.1Gt的CO2），換算為碳元素排放約為10.02GtC (1Gt CO2 = 0.27 GtC)，即便在未來採取激進的植樹策略，將能夠植樹的環境全部種滿，也僅能提供4~10年的碳排空間。假若考慮到每年碳排仍在保持增長，能夠提供的預期空間將更小。
截至2018年的全球化石燃料二氧化碳排放量變化圖 | 2018年，全球因燃燒化石燃料產生的二氧化碳排放為37.1Gt。圖源@Global carbon project
總之，種樹不是逆轉全球變暖的靈丹妙藥，儘管它確實有一點效。
02雖然效用有限，但植樹造林仍是執行難度和成本都較低的固碳方案，被廣泛寫入各種國際協議。但很多情況下，這些協議更強調土地的植被覆蓋水平，對森林為天然林或人造商業林、樹種為本地種或引進種、品種結構是否多樣，並無特別強調[19-20]。
中國是人工林種植面積最大的國家[21]，歷史上也曾發生過人造林樹種過於單一引起的生態失衡[22]。可喜的是，當代林業人員提出了「近自然林業」的人造林管理策略，因地制宜、因時制異地搭配不同品種、不同樹齡的樹木，既能最大限度保證木材供應，也能夠加速人造林向天然林的演替進程，增強森林的生態功能和穩定性[23-25]。此外，近年來也實施了一系列天然林保育工程，一定程度上彌補了人造林固碳效率較低、生態效益較低的弊端。
人工橡膠林景觀 | 天然橡膠是一種極其重要的化工原料，為了收穫天然橡膠，人們在熱帶地區開闢了許多人工橡膠林。在這樣的人工林中，林下植被受到嚴格管理，因此生態功能十分有限。注意橡膠樹幹上的刀痕和膠桶。圖源@VCG
此外，大規模種樹的價值需要數十年才能體現，但全球暖化的速度卻沒有下降趨勢。隨著暖化的加劇，野火和蟲害對森林的威脅也在增大[26-29]。而野火卻能在短期消耗大量木材，增加短期碳排放。在植樹造林的同時，更要做好森林防火，避免民眾違規用火引起火災顯得尤為重要。
森林大火的場景 | 儘管從地質尺度來看，森林大火會降低大氣二氧化碳濃度（參見我號文章「野火如何改變世界」，後臺回復「野火」獲取文章連結），但在人類可實際感知的短期時間尺度內，它又因燃燒生物質而大量排放二氧化碳。圖源@VCG
更大的隱患，在於使治理全球變暖的方法出現本末倒置。在全球種樹的大潮、經濟發展的需求和媒體的推波助瀾下，人們很容易陶醉於已經取得的植樹成就，而忽視真正的要害：減少對化石燃料的依賴，改變能源結構。這也是「一萬億棵樹」計劃批評者們最擔憂的事。
今年2月12日，美國共和黨眾議員Bruce Westerman正式向國會提出「一萬億棵樹」法案，並於2月26日舉行了眾議院聽證會[30-31]。儘管法案將種樹描繪成美國兩黨能夠通力合作的一次難得機遇，但外界仍存疑慮，認為這是共和黨試圖借植樹法案掩蓋其大力發展化石能源消費產業實質的舉措[32-33]。
美國加利福尼亞州Bakersfield市附近的大油田 | 密集分布的採油機（俗稱磕頭機），彰顯著人類的工業力量。圖源@VCG
正如評論人士指出：「他們希望使自己看起來關心氣候變化，但他們並未準備好採取任何有力措施來限制消費煤炭、石油和天然氣所產生的的碳排放[34]。」
03能源結構如何轉型，是擺在全世界政治家和科學家面前的大難題。從工業革命以來，化石能源幫助了人類社會飛速發展，但人們也對化石能源產生了深厚的依賴。在當代，化石能源（煤炭，石油，天然氣）提供了全世界一次能源消費的85%左右，人類的一舉一動，都在燃燒著地球用億萬年積累下來的生物碳資源。
2018年世界一次能源消費結構圖 | 「一次能源」指自然界中天然存在、未經加工轉換的能量資源。「油當量」是按標準油的熱值計算各種能源量的換算指標。製圖@陳睿婷 | 星球科學評論
幾乎一切經濟活動都會帶來碳排放，這也讓世界各國在調整能源結構時舉步維艱。激進的能源轉型會傷害經濟，影響人們的正常生活，甚至引發嚴重的社會動蕩，這也是為什麼瑞典少女Greta Thunberg的激進建議令「老人們」發笑的原因：達沃斯論壇上的世界領袖們，不可能在「現在立刻終止對化石燃料勘探和開採的所有投資、對化石燃料的所有補貼，並立即和完全停止使用化石燃料（註：Greta Thunberg原話譯文）」[35]。
加拿大阿爾伯塔省的油砂開採與森林毀滅 | 油砂是一種特殊的油藏，它是地下含油砂巖地層抬升至地表後，遭受破壞形成的非常規石油資源。在加拿大的阿爾伯塔省，這些含油地層上常有厚度不一的覆土，長滿森林。當前使用的露天開採方法需要清除森林，然後剝去表土，將整個地層挖出後，使用高溫蒸汽和化學添加劑一起汲取原油，對生態環境、水資源、森林資源的破壞力巨大。圖源@VCG
能源轉型只能穩步推進，在軟著陸中逐漸調整能源結構。可喜的是，這個世界上的有識之士們正在這樣做著。縱然艱辛，但終歸一步一個腳印地向前邁進。
以中國為例，近年來中的中國年均碳排放量進入低速增長通道，但經濟仍然保持著中高速增長。2018年，中國的單位GDP碳排放比2017年下降4%，比2005年下降45.8%，提前完成了原計劃2020年才能實現的指標。這些事實，意味著這個碳排放佔據全球25%的排放大國正在減排的道路上取得驚人成就[36]。
全球分區域的二氧化碳排放數據圖和中國近年來各種能源的消費結構圖 | 上圖可見，中國是當代世界最大的單一碳排經濟體，且近年來的碳排速率有所減緩；下圖可見，在中國的能源消費結構裡，煤炭佔據重要部分，近年來的煤炭消費量出現先降後升，增速明顯放緩，而其他能源的增長顯著。圖源@文獻[37]
成就的背後，是中國的「能源供給側改革」政策開始發揮作用。煤炭佔中國一次能源消費結構的60%左右，增加非煤能源比重、提升燃煤效率、控制小煤爐和散煤燃燒，都在顯著改變中國的碳排放局面[38]。
截至2018年的中國化石燃料二氧化碳排放量變化圖 | 近年來，中國燃燒煤炭排放的二氧化碳量有所下降。圖源@Global carbon project
隨著「熊熊爐火」的數量減少，一些燃燒效率低下（達成特定能量供應需要燃燒更多的煤炭，造成更多碳排）、汙染物排放不達標的鍋爐逐漸完成歷史使命，減少了燃煤碳排放的同時，也減少了燃煤汙染物的排放，降低了灰霾顆粒物的重要來源[39-40]。灰霾漸散，藍天愈發晴朗，似乎也預示著中國式穩健減排的未來會更加明朗。
霧霾裡的北京 | 圖源@VCG
只有像這樣從能源結構著手，增加可再生能源比重，降低高排放能源比重，才是在未來有效緩解碳排放和全球變暖問題的主要措施。植樹造林能夠起到的作用，其實微不足道。
但我們仍然要堅持科學種樹，哪怕它們只能為減排爭取不足10年的短暫時間。
因為比起在固碳中的作用，植樹還可以帶來更多的價值。
它可以防風固沙（前提是選用正確植物品種、在降水條件滿足的地方，科學植樹），提升乾旱-半乾旱地區居民的生活質量。
甘肅武威民勤縣的梭梭種植 | 在靠近沙漠地區因地制宜選用省水耐旱的灌木進行植樹，可以起到很好的防沙、阻沙作用。圖源@VCG
它可以涵養水源，防止水土流失，為丘陵和山區的人們守護寶貴的土地。
植被漸漸恢復的黃土高原 | 黃土高原既是中華文明的重要發源地之一，也是數千年來遭受砍伐極為嚴重的地區。近年來，該地區植樹造林效果顯著，黃土高原正在逐漸改變在人們心目中的形象。圖源@VCG
它可以改善生態環境，提升物種多樣性，償還歷史長河中欠下的生態破壞債。
森林裡的生靈 | 人類歷史中的粗放式發展，不僅砍伐了大量森林，也使大量野生動物失去棲息地。保護森林、適度種樹，也可以保護以森林為棲息地的各種野生動物。圖源@VCG
它還可以改變人居環境，從精神文明和生態文明的層面豐富整個社會的財富。
就在這個春季，一起去種一棵樹吧 | 圖源@VCG
那麼就在這個春季，去種一棵樹吧，無需在意微小的固碳作用，因為你能收穫更多其它的價值。
| END |
策劃撰稿 ｜ 雲舞空城
視覺設計 ｜ 陳睿婷
圖片編輯 ｜ 謝禹涵
內容審校 ｜ 周偉華
封面來源 ｜ VCG
【本文參考文獻】
[1] 徐蕾. 川普達沃斯演講：種一萬億棵樹，我們加入. 觀察者網. 2020-01-21.（https://www.guancha.cn/internation/2020_01_21_532589.shtml）
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[34] Peter Zampa and Tyler Smith. Republicans go out on a limb with 1 trillion tree pitch in Congress. ABC12新聞網. 2020-02-21. （https://www.abc12.com/content/news/568084302.html）
[35] Greta Thunberg在2020年達沃斯論壇的發言稿. （https://www.rev.com/blog/transcripts/greta-thunberg-davos-forum-speech-transcript）
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原標題：《種1萬億棵樹，就能逆轉全球變暖嗎？》
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