泥炭与重复:重新浸湿世界干涸的沼泽地能否恢复主要的碳汇?

沼泽、湿地和泥潭有助于将 5000 亿公吨的碳挡在大气之外,因此保护泥炭地正成为一项新的优先事项


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在婆罗洲和苏门答腊岛腐烂的泥炭地上种植棕榈树的伐木活动有助于推动印度尼西亚的经济发展,而仅凭这一事实就足以使该国成为缓解气候变暖的全球首要关注对象。问题是三方面的:首先,印度尼西亚生产的廉价纸浆和纸张最终会出现在我们熟知的垃圾邮件、奢侈品购物袋或儿童读物等光面涂层产品中。然后,一旦原始树木消失,通常会在原地种植棕榈油种植园。最后,也是从全球气候的角度来看最重要的,所有这一切都发生在泥炭之上——本质上是在沼泽条件下保持湿润的死亡植物——由于所有这些活动而排水。在全球范围内,这种退化的泥炭地每年排放近 30 亿吨二氧化碳,这些二氧化碳以前被锁在腐烂的物质中,约占人类活动造成的所有此类温室气体排放量的 6%。

“泥炭地仅覆盖地球约 3% 的面积,但它们积累的碳比热带雨林还多,”英国曼彻斯特城市大学的生物地球化学家南希·迪斯说。“就年复一年地静静地储存大量碳而言,没有什么能比得上这些泥炭地。”

事实上,这些泥炭地储存了多达 5000 亿公吨的碳——是全世界所有森林中所有树木所含碳量的两倍——每公顷约 1450 公吨的碳。联合国环境规划署估计,减少全球森林砍伐,特别是发生在泥炭地上的森林砍伐,可以恢复约 500 亿公吨的二氧化碳,或近两年的全球排放量。尽管泥炭地会排放甲烷——一种强效温室气体——但就大气中温室气体的整体平衡而言,它所固定的二氧化碳量远远超过了这一排放量。

泥炭地的排水和森林砍伐实际上使得印度尼西亚成为世界第三大温室气体排放国,仅次于中国和美国。该国因泥炭退化而产生的二氧化碳排放量(每年 19 亿公吨)是其所有化石燃料燃烧排放量的 1.5 倍。

但是,随着世界对廉价纸制品的需求不断增长以及对棕榈油的渴求,印度尼西亚及其他地区的泥炭地能否得救?随着对被称为油砂的非常规化石燃料的开发在那里兴起,加拿大远北地区的泥炭地又将发生什么?

在沼泽中 泥炭形成的地带环绕着全球的北方地区——主要在加拿大和俄罗斯,但也包括阿拉斯加和斯堪的纳维亚半岛。它也形成于热带地区——印度尼西亚、巴西和刚果——以及有陆地的遥远南半球——智利、阿根廷和南大洋的各个群岛。关键是湿度,这当然与全球气候和天气模式有关。“泥炭由于潮湿的条件而得以保存,”德国格赖夫斯瓦尔德大学的泥炭科学家汉斯·约斯滕解释说。“泥炭地 95% 是水。这意味着泥炭比牛奶还湿,但你可以在上面行走。这几乎是你最接近耶稣基督的时候。”

这种水是泥炭本身形成的关键,泥炭是微生物无法快速分解的淹没植物的产物。“氧气在水中的传播速度比在空气中慢约 10,000 倍。因此,氧气溶解的速度不够快,有氧微生物无法利用它来吞噬那里所有的有机碳,”迪斯说。但她补充说,一旦这些水被排走,“利用氧气的虫子就会开派对。它们有碳、氧气,还有一些营养物质。它们会利用在那里存在了数百年或数千年的碳,并像你吃火腿三明治一样将其代谢。它会变成二氧化碳。”

而人类对泥炭地所做的主要事情是排水,通常是开凿运河——全球有 6500 万公顷的泥炭地以这种方式被改造。在荷兰,一千多年或更长时间的排水已经使陆地从高于海平面 5 米到低于海平面 10 米不等,因此有必要开发诸如圩田(被堤坝包围的低洼地块)和风车等荷兰技术来保持或抽出水。本质上,为了将泥炭地排水以转化为农田、漂流原木或用于其他人类活动,会在泥炭地中挖出沟渠。泥炭地沉降,沟渠变浅。为了继续排水,必须将沟渠挖得更深,然后循环重新开始。“他们称之为泥炭地开发的魔鬼循环,”约斯滕指出,它正在全球范围内发生,包括俄罗斯和斯堪的纳维亚半岛为了促进森林生长而排水的数百万公顷土地。

排水的泥炭地的另一个问题是它们会燃烧(泥炭可以直接用作燃料,并且经常为此目的而“开采”)。“如果你有排水的泥炭在那里,并且它不再是水饱和的,那么它就会燃烧数月,”约斯滕说。这正是从白俄罗斯到印度尼西亚正在发生的事情,向大气中排放二氧化碳。

用于纸浆、纸张和棕榈油的泥炭地
婆罗洲、爪哇岛、苏门答腊岛和印度尼西亚群岛的其他岛屿的泥炭地对于该国的经济发展至关重要,从非法伐木者开凿运河以漂流泥炭地中生长的木材到授予国际企业集团的主要纸浆或棕榈油特许权。泥炭地也是该国相对未受破坏的森林的最后储备之一,那里有老虎生活,其他未编目的生物多样性仍然在蓬勃发展。但据官方数据显示,印度尼西亚政府计划在未来十年至少将这种开发增加一倍。

从这片土地上收获的树木进入纸浆和造纸厂,要么直接出口到美国和欧洲,要么出口到中国,在那里纸浆或纸张被再次加工成廉价的纸制品,然后也出口到发达国家。大部分棕榈油——一种食用油,也是从化妆品到饼干等各种食品的关键成分——被运往欧洲。“就像中国清洗印度尼西亚的纸浆一样,欧洲清洗印度尼西亚的棕榈油,”总部位于旧金山的环保倡导组织雨林行动网络的森林运动主管拉夫卡迪奥·科尔泰西说。

约斯滕补充说,“由于棕榈油,[印度尼西亚]排放的二氧化碳量是西方燃烧生物燃料所能节省的五倍”,尽管荷兰等其他欧洲国家为在发电厂燃烧更多棕榈油作为燃料提供补贴,以此作为其应对气候变化努力的一部分。联合国环境规划署估计,燃烧棕榈油释放的二氧化碳量甚至是燃烧煤炭的三到九倍。

“这些地区是碳礼物或碳炸弹,”科尔泰西说。“纸浆和造纸行业以及棕榈油行业目前正在将它们变成碳炸弹。”

气候变化
目前尚不清楚气候变化将对泥炭地产生什么影响。曼彻斯特的迪斯说,当未受破坏时,由于物种组成的转变和其他有助于泥炭地应对不断变化的环境的反馈机制,生态系统相对具有适应变化的能力

此外,虽然气温升高可能会促使释放更多甲烷(一种更强大的温室气体)并导致某些地区的泥炭地干燥,但也可能允许在北部纬度地区形成新的泥炭地。“在北方,有大量的土地可以固定更多的泥炭,”约斯滕指出。“气候变化不一定对泥炭地产生负面影响。”

根据下周在哥本哈根谈判达成的全球气候条约,减少森林砍伐的努力也可能有助于防止现有泥炭地的进一步损失。“任何有效且负担得起的气候变化应对措施都应包括保护世界剩余的、富含碳的原始森林,”皮尤环境集团的国际北方森林保护运动主任史蒂夫·卡利克说——包括位于泥炭地之上的广阔北方森林。

但可以肯定的是,目前人类的活动在很大程度上对泥炭地产生负面影响,无论是那些由于蒙古过度放牧而转变为沙漠的泥炭地,还是加拿大为追逐油砂而遭到破坏的 160 万公顷北方森林和泥炭地。在艾伯塔省,开发这种油砂化石燃料矿藏需要破坏覆盖其上的北方森林和泥炭地。加拿大全球森林观察组织的一份报告估计,目前造成的破坏每年向大气中增加 870 万公吨的二氧化碳,此外,油砂生产直接释放 3600 万公吨二氧化碳。

“通过保护北方森林来保持碳的固定是气候等式的重要组成部分,”维多利亚大学的气候科学家安德鲁·韦弗说。“如果你砍伐北方森林并破坏其泥炭地,你就会释放更多的碳,加速气候变化。”

拯救泥炭地
当然,包括安大略省和魁北克省在内的加拿大各省已经保护了近1.3亿公顷的此类北方森林和泥炭地,包括哈德逊湾低地。仅在安大略省保护所有北方森林,就可节省490亿公吨的碳——大约相当于加拿大每年超过2.02亿公吨排放量的250年。总而言之,加拿大剩余的北方森林储存了约2080亿公吨的碳——其中710亿吨在树木中,1370亿吨在泥炭中,相当于燃烧化石燃料的全球排放量26年。

而且,从新罕布什尔州的包装制造商PAK 2000到办公用品连锁店Staples等美国公司,要么切断了与印度尼西亚纸浆和造纸生产商的联系,要么制定了自愿性保障措施,以消除从这些地方的采购。美国造纸公司还向美国商务部提出了倾销申诉,反对廉价的印度尼西亚纸浆和纸制品。

当然,对于印度尼西亚等发展中国家来说,也需要找到类似的生计。而世界上的发达国家在很大程度上是通过做现在试图阻止的事情(例如排干泥炭地)而变得富裕的。“荷兰的繁荣是因为泥炭,”Joosten指出。

但是,荷兰正在努力重新湿润一些被排干的泥炭地,从而恢复它们作为碳汇的功能,这项努力覆盖了欧洲和英国甚至印度尼西亚的数千公顷土地,尽管不一开始就排干它们比重新湿润一条沟渠纵横的景观要容易得多。“我们无法重新湿润印度尼西亚这些微型圆顶的中心,”参与许多重新湿润项目的Joosten指出。“你只能通过筑坝运河来重新湿润一小部分。”甚至美国地质调查局也有类似的项目,通过增加加利福尼亚州萨克拉门托-圣华金河三角洲的湿地来创建“碳农场”。

但是,如果排水减少或逆转,已经排干的泥炭地仍会继续分解并排放二氧化碳。“即使你减少泥炭地排水的速度,你仍然会增加泥炭地排水的排放量,”Joosten说。“不仅仅是现在排水的泥炭地,还有你以前排干的泥炭地。这是一个累积的过程。”

此外,为了应对即将到来的温室气体法规,从村民到大型公司都在加速泥炭地森林砍伐和排水,以便将来这些地区能够确保它们有足够的退化,从而有资格获得为防止进一步破坏而提供的任何资金。

也许首先保护泥炭地应该是优先事项。“泥炭地为我们避免了很多麻烦,为我们储存了大量的碳,”Dise说。“我们应该尽一切努力来缓解、减少或阻止泥炭地的损失。这意味着停止将它们转化为水稻或油棕等作物的种植园。”

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