中大团队《科学》发文：重新定义造林缓解气候变化的潜力

百科大全 2025年08月29日 20:05 1 admin

未来植树造林能吸收多少二氧化碳？北京时间8月29日，国际学术期刊《科学》（Science）发表了中山大学大气科学学院覃章才教授团队联合多国科学家的研究成果。研究首次量化了全球森林恢复过程中地下土壤的固碳能力，并开创性地整合生态、气候和政策三个关键因素，重新定义了造林缓解气候变化的潜力，为未来全球造林提供了“导航”。

为给地球“降温”，全球亟需减排二氧化碳并增强生态系统的二氧化碳吸收能力。森林作为天然的“吸碳器”，是调节气候不可或缺的“绿色空调”，而植树造林也被认为是极具成本效应的自然气候方案之一。但关键问题在于：未来造林潜力究竟如何？能吸收多少二氧化碳？

论文截图

“对未来植树造林能吸收多少二氧化碳存在巨大分歧，低值不足30亿吨/年，高值超过300亿吨/年。争议主要卡在两个难点上：一方面植被固碳能力相对明确，但土壤的碳变化还很难算清；另一方面，全球适合造林的土地面积估算也相差10倍。”覃章才介绍，“更关键的是，各国造林承诺与执行意愿的显著差异长期被忽视。”

覃章才团队通过多年收集全球稀缺土壤数据，成功开发机器学习模型，可以量化造林土壤碳变化，并利用国际合作优势，结合已有植被碳估算，研发出能监测植被和土壤碳变化的“全能检测仪”。团队还通盘考虑国际前沿有关植树造林的环境和社会经济约束，如生物多样性、水资源、地表增温、国家承诺等，从土地的可持续“供给”和国家的政策“需求”两个维度，重新打造了未来森林恢复的“导航地图”。

论文第一作者王艺杰（左）和通讯作者覃章才（右）探讨模型优化

研究指出，全球仍有巨大的造林潜力，有望实现每年最多50亿吨的二氧化碳吸收。但在综合考虑土地可持续和国家意愿后，这一潜力会降低到每年15亿吨，造林的实际减排潜力远远低于预期，存在“纸上谈兵”带来的气候风险。

“各国的植树造林承诺与土地的潜力存在极大的错位：有土地潜力的国家所作出的承诺相对较少，而承诺较多的国家，尤其是低收入国家，却缺少足够的土地和其他资源来支撑其造林意愿。”覃章才说，“我们提出了一个未来全球植树造林的奥林匹克目标——更快、更高、更强、更团结。希望为全球气候变化合作，厘清各国森林资源的不对称和南北国家的权责失衡等问题提供一定科学参考。”

基于不同造林假设估算的气候缓解潜力。 (A)全球和区域尺度造林固碳潜力因情景而异。(B)目前可实现的气候缓解潜力的国家和收入群体分布。

《科学》杂志编辑认为这一研究全盘考虑多种要素，提供了“更真实”的气候效应评估。“全球碳计划”负责人、澳大利亚Pep Canadell院士撰文对论文进行了全面解析。

接下来，覃章才团队将充分发挥国际合作优势，开展能源、自然与碳中和交叉领域的研究，着眼于探究具有可行性的自然气候方案。

覃章才（右一）带领学生在奥地利参加会议，右二为第一作者王艺杰

该项研究由中山大学牵头完成，中山大学大气科学学院博士生王艺杰为第一作者，覃章才教授为通讯作者。中国科学院研究员孙文娟、张稳、李婷婷，北京大学教授袁文平、博士生徐浩，厦门大学教授朱旭东、西北农林科技大学教授岳超、美国自然保护协会科学家Susan Cook-Patton、法国原子能中心气候与环境研究室教授Philippe Ciais、英国阿伯丁大学教授Pete Smith，澳大利亚联邦科工组织教授Josep Canadell等在研究中提供了重要支持。中山大学博士生朱娅坤、邓小鹏、许逸凡也参与了研究工作。研究得到了国家自然科学基金(U21A6001, 42141020)、广东省科技项目(2024B1212070012)等支持。

文丨记者陈亮通讯员郑钰

图丨学校提供