【增匯】城市樹木和土壤的碳匯比我們想像的多
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2022-03-29
樹木和土壤雖然不像我們一樣有肺，但其實它們一直在「呼吸」。樹木吸收大氣中的二氧化碳，透過光合作用釋放出氧氣，並將碳儲存在樹幹中，當其葉片落地時，土壤的微生物會分解葉子和其他有機物質，並釋放出二氧化碳至大氣中，形成碳循環。事實上，森林儲存的二氧化碳會多於釋放的量，而燃燒化石燃料產生的碳排，約有30%是被森林所吸收，這種效應被稱為陸地碳匯註，因為有陸地碳匯，所以我們並沒有感受到氣候變化的真正影響。
森林是片很大的地質景觀，但實際上森林被道路、建築物、農業發展和太陽能農場等人為開發切割成更小的地塊，此過程稱為「森林破碎化」，因為森林破碎化而創造出更多的區域，這些區域稱為「森林邊緣」。長期以來，人們一直認為森林邊緣釋放和儲存碳的速度應與森林深處相似，但波士頓大學(Boston University, BU)的研究團隊卻有不同的發現：美國東北部溫帶森林邊緣的土壤和樹木，其表現與遠離人類的地方不同。森林邊緣的樹木生長速度快於森林深處的樹木；而且城市地區的土壤可以儲存更多的二氧化碳，城市森林不再被認為是僅供休閒娛樂的場所。
美國農業部的計畫監測與分析了全國各地森林的樹木大小、生長和土地利用情況，研究團隊利用這些數據研究了逾48,000個森林地塊，比較森林邊緣與森林其他部分的樹木生長速度，發現樹木在森林邊緣(距離邊緣約100英尺)的生長速度幾乎是森林深處的兩倍，這可能是因為森林邊緣的樹木與森林深處沒有競爭關係，所以它們獲得了更多的陽光，而樹木長得越多，所吸收儲存的碳就越多。
此結果並不表示森林破碎化是從大氣中吸收更多碳的解決方法，雖然森林邊緣的碳匯變多，但卻不能補償喪失森林的負面影響，像是無法將長期儲存在地下的碳釋放回大氣中。除此之外，還需要考慮森林邊緣樹木對氣候變化的敏感程度，雖然在更多的陽光下會生長得更快，但更高的溫度反而會導致生長速度大幅降低。
另外，研究人員發現森林邊緣的土壤也會受到森林破碎化的影響，一篇發表在《全球變化生物學》關於森林邊緣土壤的論文提到：土壤中含有大量的細菌、真菌、根和微生物，它們在工作和活動時也會吸收和排出二氧化碳。森林邊緣的土壤不僅比森林深處釋放更多的碳，而且土壤在農村和城市森林中扮演的角色也大不相同。研究團隊利用一年半的時間調查美國麻州(Massachusetts)已開發和未開發地區的八個地點，除冬季外，每隔兩週測量森林邊緣與森林深處土壤的溫度、濕度及從土壤中釋放的碳含量。
結果發現，在人口和建築物較少的農村地區，森林邊緣因較高的溫度導致葉子和有機物分解得更快，比起森林深處陰涼區域，森林邊緣的土壤微生物會釋放更多的二氧化碳；而在地面更熱、更乾燥的城市森林中，這些土壤卻停止釋放出更多的碳，但長期影響仍不確定。由研究結果推論，城市土壤可能具有比預期更多的碳儲存能力。
雖然發現城市樹木和土壤能儲存更多的碳，但農村或城市地區森林邊緣的樹木可能更易受到極端高溫和乾旱的影響，而且目前尚不清楚隨著地球暖化，這種碳匯的增加是否會持續下去。加上氣候變化可能會加速土壤流失碳匯，而森林將近一半的碳都儲存在地下，因此隨著城市和國家承諾種植更多樹木以遏止氣候變遷的影響時，還需要考量森林邊緣種植新樹的地點，使儲存的碳含量增加。【延伸閱讀】生物多樣性高的森林更能長期穩定固碳
註：碳匯(carbon sink)-自然界的碳被固定在海洋、土壤、岩石與生物體中，即為碳匯。海洋、土壤與森林是地球上主要的碳匯。
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