土壤管理听起来可能并不时髦，但科学家表示，它在将碳排放留在地下并排出大气方面具有巨大潜力。
本周发表在《科学报告》杂志上的一篇论文估计，改进的土地利用措施可以将全球土壤表层每年储存的碳量增加 0.9 至 18.5 亿公吨。
研究人员指出，在最高端，这大约相当于交通运输部门每年的碳排放量。
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保护和扩大世界碳汇——包括海洋、土壤、全球森林和其他类型的植被，所有这些都自然地储存着原本会进入大气的碳——正越来越被科学家视为一种主要的减缓气候变化的工具。据科学家估计，仅地球的土壤在其 3 英尺厚的表层中就含有约 2.5 万亿吨的碳。这大约是人类每年排放到大气中的碳量的 250 倍。
人类活动，如将土地用于农业，有可能严重扰乱土壤并将大量碳释放到大气中。事实上，最近的一项研究表明，过去 12,000 年人类历史上与农业相关的土地利用变化已经向空气中释放了约 1330 亿吨碳，相当于目前化石燃料排放量约 13 年的总和。而且，大多数与土壤相关的排放可能仅仅发生在过去几个世纪里。
但科学家现在越来越多地认为，通过轮作或堆肥等措施来改善土壤健康可以增加其碳储存潜力。本周的论文利用来自全球土壤和土地覆盖数据库的信息，调查在改进的土地管理措施下，全球各地可以额外封存多少碳，并在此基础上建立在 2014 年发表的先前研究之上。
研究人员指出，不同地区的储存潜力各不相同。北美在所有可用土地上的碳储存总量方面具有最高的潜力，尽管南亚和北非部分地区在每公顷基础上具有最大的储存潜力。
“再生土壤有机碳是保护的基础战略，通过它可以可持续地提供食物和水，并帮助应对气候变化，”自然保护协会的首席土壤科学家、该研究的作者之一黛博拉·博西奥在一份声明中说。“像这样的分析有助于我们了解土壤管理对于实现气候目标的重要性。现在的问题是：我们如何释放这种潜力？”
这个问题的答案可能仍然存在争议。虽然科学家们现在普遍认为，土地管理和农业实践的改变可能会提高土地的碳储存潜力，但如何以及是否这样做仍然是政策制定者讨论的话题。
“就全球农业面临的所有问题而言，它并不是一个高度优先的事项，”马萨诸塞州伍兹霍尔研究中心的土壤专家乔纳森·桑德曼说，他没有参与这项新研究。
不在波恩议程上
事实上，随着联合国气候会议本周在德国波恩接近尾声，桑德曼指出，尽管环境团体和其他组织在会外活动中大力宣传，但作为减缓气候变化的工具，土壤碳固存仍未列入正式议程。
特别是在关于发展中国家农业的讨论中，与改善粮食安全、提高作物产量和保护农业免受气候变化影响有关的问题在议程上要高得多——这并非没有道理，因为预计到本世纪中叶，世界人口将超过 90 亿。桑德曼指出，在他与政策制定者交谈时，他们“对于在发展中国家改善农业方面真正关注减缓气候变化犹豫不决，认为这可能会与许多可持续发展目标背道而驰。”
尽管如此，专家们表示，这两个问题几乎不是互斥的。国际热带农业中心 (CIAT) 的罗尔夫·索默是新研究的作者之一，他表示，以可能提高作物产量的方式改善土壤健康也可以自然地提高其碳储存潜力。
“对我们来说，粮食安全和应对气候变化的能力是第一位的，”索默在谈到 CIAT 作为一个组织时说。“而碳固存的美妙之处在于，如果你改善你的资源基础——你的土壤健康、你的土壤肥力——它几乎会自动地伴随着碳的固存。”
桑德曼告诫说，研究应该仔细关注旨在提高作物产量的具体农业实践如何或是否真正影响土壤碳储存潜力。索默还指出，即使实施旨在增加碳固存的土地利用措施也需要一些时间，至少需要几年才能生效——而且它们的效果也不是永久的。土壤不能无限期地继续储存更多的碳。最终，系统达到新的平衡，“它会在某个时候开始趋于平稳，”索默说。
但包括本周论文在内的研究越来越多地表明，我们脚下的土地为减缓气候变化的武器库提供了一种强大的潜在工具。
不仅仅是改进的农业实践提供了自然减缓气候变化的机会。总的来说，科学家和环保主义者越来越将改进的土地管理视为应对气候变化的关键策略。这包括更可持续的森林管理、重新造林工作以及保护重要的自然碳汇，例如全球的湿地和草原。这些策略不仅侧重于增加可以储存在景观中的碳量，还侧重于防止宝贵的碳汇受到干扰，否则可能会导致它们释放出已经包含的大量碳。
研究表明，此类策略可能成为帮助政策制定者实现当地或全球气候目标的重要因素。本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文指出，改进的生态系统管理和保护——例如改进森林管理和防止自然景观被改造用于农业——可能有助于加利福尼亚州到 2030 年避免排放多达 1.47 亿公吨的二氧化碳，超过其温室气体减排目标的 17%。加利福尼亚州保持着该国一些最雄心勃勃的州级气候目标。
类似的策略也可能在全球范围内发挥作用。上个月刚发表在《美国国家科学院院刊》上的另一篇论文指出，这些类型的“自然气候解决方案”——通过保护自然景观来改善土地管理和避免额外的排放——可以提供到 2030 年将全球变暖控制在 2 摄氏度阈值内所需的气候减缓活动的三分之一左右（《气候导报》，10 月 18 日）。
虽然土壤碳，尤其是它与全球农业实践的联系，可能仍然是一个持续讨论的话题，但科学表明，这是一个值得继续进行的对话。
“应该关注土壤碳，”桑德曼说。“这些数字足够大，在全球范围内都具有重要意义。它们本身并不能解决我们的气候问题，但随着我们扩大规模，它可以成为解决方案的重要组成部分。”
经 E&E News 许可，转载自《气候导报》。E&E 在www.eenews.net上提供每日重要的能源和环境新闻报道。