树木是地球健康的关键组成部分。通过光合作用，树木吸收大气中的二氧化碳并释放我们呼吸所需的氧气。据估计，地球上的森林储存着861吉吨碳，这大约相当于100年的人为化石燃料排放量。保护森林完整意味着所有这些碳都得以储存，而谨慎的重新造林工作则能确保更多碳被封存。
如果这些还不够，新的研究为我们提供了另一个森林对遏制气候变化至关重要的原因。通过树皮，树木能够吸收甲烷（CH4），这归功于对甲烷“饥渴”的微生物。根据发表在《自然》杂志7月24日刊上的一项研究，通过这种机制，森林可能与土壤一样，是重要的甲烷汇。这些发现有助于平衡我们对地球气候收支的理解，并能促进重新造林项目。
甲烷是一种较少被提及的碳排放类型，但它是人类活动引起的气候变化的主要驱动因素，通过农业和天然气开采等行业释放。一个世纪以来，一吨大气甲烷的增温效应约是二氧化碳的28至36倍。尽管大气中的甲烷含量远低于二氧化碳，但根据NASA的估计，这种强效温室气体占自工业革命以来全球气温上升的20%至30%。
长期以来，人们一直认为甲烷消失主要有两种方式。大约十年左右的时间里，甲烷分子在大气中会分解成二氧化碳和水。这是地球碳循环中最大的甲烷汇，即损失源。地球的土壤是第二大已知汇。在地下，所谓的甲烷氧化菌（依靠甲烷获取能量的单细胞生物）会代谢甲烷。
然而，似乎存在第三种重要但之前未被量化的甲烷汇：树木。根据这项新研究，许多树种的树皮也是甲烷氧化菌的宿主。研究人员计算得出，全球所有树木表面积上的微生物每年合计吸收和清除246亿至499亿公斤（约2900万至5500万吨）的温室气体。这使得树木对土壤汇的影响相媲美。
与已知的甲烷来源和汇相比，大气浓度的自上而下计算表明存在一个神秘的“缺失汇”。一部分甲烷排放被吸收，但科学家们尚不确定具体去向。这项新研究可能提供了一个重要的线索。太平洋西北国家实验室高级研究科学家兼生物地球化学家Nicholas Ward表示：“如果他们估算出的全球规模即使只是数量级正确，那么他们就证明了树木吸收甲烷可能占全球‘缺失汇’的三分之一。”
之前的研究已经发现在少数树木类型中存在甲烷氧化菌。但这项新研究的意义在于，它评估了包括热带、温带和寒带森林在内的多个生物群落的更多树种。这项研究也是首次对地球树木可能吸收的甲烷总量进行估算。该研究的主要作者、英国伯明翰大学生态学家兼生物地球化学家Vincent Gauci告诉《Popular Science》：“我们发现这是一个在全球范围内运作的大规模过程。平均而言，这使得树木对气候的益处提高了约10%。”
最近还有一系列研究发现，某些森林是甲烷的*来源*。一些树木，特别是湿地环境中的树木，充当着将地下甲烷输送到地表和大气的通道。史密森尼恩环境研究中心生态学家兼生物地球化学家Patrick Megonigal（他在该中心担任研究副主任）表示，这项新研究并没有否定这些现有发现，而是为森林在甲烷循环中的整体作用增添了细微之处。
Megonigal 未参与这项新研究，但他曾研究过树木的甲烷通量。他说，存在树木产生甲烷、消耗甲烷以及两者都不发生的情况。土壤湿度和树木解剖结构等因素可能会影响特定地点的发生情况。他补充道：“很明显，这非常动态。”然而，新研究表明，在全球范围内，树木吸收的甲烷可能比释放的多。“这是一个令人兴奋的重大进展，改变了我们对森林在全球甲烷收支中作用的认知，”Megonigal说。“他们提出了一个重要的观点，即树木的木质表面有可能成为一个净甲烷汇，同时也承认了进行这些估算的困难。”
Gauci 和 Ward 强调，即使有些树木是净甲烷排放源，这也不意味着我们应该砍伐它们。“无论特定树种是否排放或吸收甲烷，社会都应该重视森林。这是一个自人类存在以来就一直存在的自然过程，”Ward说。“树木和森林是美妙的，”Gauci说。“它们提供了很多，是我们自然世界和生态系统的一部分。我们应该欣赏它们的内在价值，而不是非要吹嘘某个温室气体的百分比。”
Gauci 和一个国际科学家团队将研究重点放在了非湿地树木上，这些树木占据的全球陆地面积比湿地森林大得多。他们使用泡沫和塑料气体陷阱套在不同高度的树木周围，测量了巴西亚马逊、巴拿马的一片热带森林、英国的一片温带落叶林以及瑞典的一片寒带森林四个地区树干不同部位的甲烷通量。
他们发现，靠近地面的地方，大多数树木的树皮会释放少量甲烷。然而，随着高度的增加，情况发生了变化。从约胸高开始，甲烷通量转变为吸收，并且随着树干高度的不断增加，树皮吸收的甲烷也越来越多。目前尚不清楚这些甲烷氧化菌在树木生物学中扮演何种角色，如果有的话。“这是一个非常新的研究前沿，”Gauci说。但很明显，这些微生物分布广泛，并且以可观的速度消耗甲烷。考虑到成熟的树木可以高达几十到几百英尺，Gauci及其同事估计，地球大部分木质表面积在吸收甲烷，而不是排放它。
温室气体吸收量因生态系统和树种而异。一些树种，如橡树，表现出非常小的甲烷吸收量。而另一些，如梣木、梧桐以及许多热带树种，吸收了更多的甲烷。总体而言，热带树木是最大的甲烷汇，而温带树木吸收的甲烷量虽然较少，但仍是净吸收。在热带洪泛区，研究人员发现，树木是否作为甲烷源或汇取决于一年中的时间和地面是否被淹没或干燥。
利用所有这些小规模的树木数据，科学家们估算了全球树木表面积，得出了树皮甲烷吸收总量的大致范围。最终，他们得出的数字意味着树木对气候的促进作用比我们已知的更大，在热带地区提供了约12%的额外碳效益，在温带地区则提供了7%的额外碳效益。“这意味着我们的树木比我们原先认为的更有用、更有力量，”Gauci说。“这对森林保护、重新造林和恢复项目都有影响，”他补充道。
“这个团队在[尺度化]测量方面很有经验，”Megonigal指出。“他们在这方面做得很好，”他补充道。“这些数据中存在很多不确定性，但他们也承认这一点，并且在估算时持保守态度。”
尽管研究人员持续记录到树干越高处甲烷吸收量越大，但他们只估算了实际测量数据点的平均吸收量，这些测量最高只达到森林地面上方约两米处。很有可能，更高的树木会吸收更多的甲烷——但Gauci等人没有将这种可能性纳入他们的评估。他们也没有包含缺水生态系统（如稀树草原）中的树木，因为缺乏关于干旱生境中甲烷通量如何展开的数据。尽管如此，他们仍然发现了一个潜在的重要影响。
然而，即使有如此充分的谨慎，这项研究仍然存在局限性。Megonigal指出，他们总共约160棵树的样本量很小。此外，该研究没有提供关于树冠中发生情况以及叶子在甲烷通量中可能扮演何种角色的信息。Ward指出，四个地点和生态区域无法完全涵盖全球各地的情况。“作为初步估计，这些方法和结论是可靠的，但这绝不能就此结束关于全球森林甲烷循环的研究，”他告诉《Popular Science》。此外，由于该研究不包括湿地树木，因此无法确切知道非湿地甲烷吸收与湿地树木排放之间的净平衡是多少。“即使陆地和湿地目前处于净平衡状态……面对气候变化，这种平衡很可能会改变，”Ward说。
“这篇论文的优势在于它提出了关于这一过程潜在重要性的初步论证，”Megnonigal说。但需要更多的研究来真正深入了解全球各地树木的作用。“我希望这篇论文……能吸引更多从事森林工作的人，把目光从土壤移到树木上，”Megonigal补充道。
Gauci已经计划在加纳开展一个研究项目，该项目将评估树冠和树叶对甲烷通量的贡献，以及湿度和干旱条件对吸收的影响。这些发现可以进一步指导我们如何计算地球管理温室气体的能力。
然而，无论该研究的最终结果如何，Gauci和Megonigal都警告说，树皮的甲烷汇潜力本身并不能解决气候变化问题。“如果它能被用于改善大气中甲烷的吸收，那真是太好了，”Gauci说。“但没有万能药。”
“归根结底，解决方案将是监管我们排放到大气中的温室气体，”Megonigal说。“我们必须首先依靠控制我们的排放，然后与自然合作来解决这个问题。”
