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约翰尼·苹果籽(Johnny Appleseed)在北美早期到处种果树,初衷是好的。然而,从生态学角度来看,他还有改进的空间:要创造真正充满活力的、拥有丰富生物多样性、造福当地人民并生产多种食物的生态系统,森林需要多种多样的物种。在无人干预的情况下,一些被砍伐的地区能够以惊人的速度恢复,只需最少的人类帮助,就能在其生长过程中吸收大量的空气中的碳。
一项由国际科学家团队进行的新研究,最近发表在《自然》杂志上,发现湿热带地区有 83 万平方英里的砍伐土地——面积比墨西哥还大——如果任其自然发展,可以重新生长。巴西、印度尼西亚、中国、墨西哥和哥伦比亚这五个国家占了预计潜在恢复面积的 52%。研究人员表示,这将在未来三十年内提高生物多样性,改善水质和水量,并吸收 23.4 吉吨碳。
“一片雨林可以在一到三年内出现——它可能会杂草丛生,难以行走,”马里兰大学巴尔的摩县分校的保护科学家兼地理学家,该论文的合著者马修·法根(Matthew Fagan)说。“五年内,你可以拥有一片高达 20 英尺、完全闭合的树冠。我曾在 80 英尺高的雨林里走过,那里的树龄只有 10 到 15 年。这真是令人难以置信。”
然而,这种恢复并非易事。首先,人类必须停止对土地进行集约化农业——依靠化肥和其他化学品实现高产量——或饲养大量牛,牛的体重会压实土壤,使新植物难以生根。当然,牛也很喜欢啃食幼苗。
其次,热带土壤较高的碳含量有助于滋养植物。“有机碳,就像任何喜欢堆肥的人都知道的那样,确实能让土壤更具营养,并能增加其储水能力,”法根说。“我们发现,拥有这种土壤的地方更有可能长出森林。”
并且,退化的地区靠近现有热带森林也很有益。这样,鸟类就可以飞到该地区,排出它们在森林里吃下的种子。一旦这些植物扎根,其他树栖动物,如猴子,也可以以它们的果实为食并传播种子。这启动了一个自我强化的生物多样性循环,最终形成了那些仅有十年树龄的 80 英尺高的森林。
生物多样性越高,森林抵御冲击的能力就越强。例如,如果一个物种因疾病而消失,另一个相似的物种可能会填补空缺。这就是为什么像约翰尼·苹果籽那样种植大量同一种树木,与自然恢复的多样化雨林相比,相形见绌。
“当你的系统中拥有这种生物多样性时,它在生态学意义上通常会更具功能性,并且会更具韧性,”加州科学院的古生态学家彼得·鲁普纳林(Peter Roopnarine)说,他研究气候对生态系统的影响,但并未参与这项新研究。“除非我们能够匹配这种自然复杂性,否则我们将永远落后于大自然。”
根据该论文的首席作者、昆士兰大学的研究员布鲁克·威廉姆斯(Brooke Williams)的说法,政府和非营利组织现在可以利用这项研究收集的数据来识别优先考虑进行具有成本效益的恢复的地区。“重要的是,我们的数据集并未告知哪些地方应该恢复,哪些不应该,”她说,因为这是一个最好留给地方政府的问题。例如,一个社区可能依赖于需要开阔空间才能生长的作物。但如果当地居民可以通过重新恢复的热带森林而蓬勃发展——例如,通过旅游业赚钱,并在树冠下种植咖啡和可可等作物,这种做法被称为农林业——那么他们的政府可能会付费让他们保留该地区。
自然保护协会的高级森林恢复科学家苏珊·库克-帕顿(Susan Cook-Patton)说,全球已有超过 1500 种物种被用于农林业。“例如,人们会使用许多果树,以及提供药用服务的树木,”库克-帕顿说。“我们能否找到方法将农业生产转向更多的树木,并提高碳价值、生物多样性价值以及当地居民的生计?”
这里棘手的问题是,世界正在变暖,干旱正在加剧,因此自然恢复的森林可能很快会发现自己处于不同的境地。“我们知道气候条件将会改变,但这些变化仍存在不确定性,我们的气候预测模型也存在不确定性,”鲁普纳林说。
所以,虽然森林是固定不动的,但从某种意义上说,重新造林是环保组织和政府的一个动态目标。一项名为波恩挑战的全球目标,旨在到 2030 年恢复 130 万平方英里的退化和砍伐土地。到目前为止,包括美国在内的 60 个国家的 70 多个政府和组织已承诺为实现这一目标贡献 81 万平方英里。
在人类每年 37 吉吨的排放量的背景下,在三十年内吸收 23.4 吉吨碳可能听起来不多。但这些只是热带地区的森林。保护温带森林和海草将捕获更多的碳,此外还有像种植蓝细菌这样的新奇技术。“这是工具箱中的一个工具——它不是万灵药,”法根说。“它是对抗气候变化的 40 颗子弹之一。但我们需要使用所有可用的选项。”
本文最初发布在 Grist,网址为 https://grist.org/climate/save-rainforest-carbon-science-biodiversity/。
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