2018年6月30日

土壤碳固存,是否能成為氣候變遷的解藥?

劉雨庭/國立中興大學土壤環境科學系助理教授。


截至2016年5月,南極二氧化碳濃度於近400萬年來首次超過400 ppm,讀者想必多少知道二氧化碳與全球氣候變化間的關聯,而此次的種種跡象顯示,降低大氣中二氧化碳濃度,並加速土壤碳固存(carbon sequestration)的行動刻不容緩。一般認為,土壤為陸地生態系統中最大的碳庫,而將碳以不易分解的形式固定、儲存於土壤中的現象,就是所謂的「土壤碳固存」。


講到碳固存,不得不提及1997年著名的「京都議定書」中所制定的「碳匯(carbon credit)」補償機制,這個關於碳的「交易」過程,實際上就是利用通過生態系統管理提高固碳能力,以抵銷一個國家進行碳排放時所超出的額度。簡單來說,碳匯就好比碳的「信用額」,若A國排放的碳已超出被規範的額度,就必須向其他國家購買碳匯(圖一)。而《聯合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)更將碳匯定義為:植物通過光合作用,將大氣中的二氧化碳吸收並固定在植被與土壤中,使大氣中二氧化碳濃度降低的過程。

姑且不論定義上的細微差異,讀者也許會有進一步的思考:碳固存的重要媒介──土壤,究竟是透過什麼機制來留住碳的?更精確地說,土壤的成分百百種,哪一種才是碳固存過程中的重要素材?且讓筆者從「低碳農業(low-carbon agriculture)」開始說起吧。


從低碳農業的發展開枝散葉
利用光合作用來儲藏碳的方式中,最受到認可的是種植樹木,並保證在100年內不砍伐。然而這與地球上另一個危機「糧食缺乏」相互牴觸,為了餵養全球在2050年預估成長到96億的人口,屆時地球也將不會有多餘的農地可以轉變成森林。既然沒有東牆可以挖來補西牆,折衷的辦法便是利用更好的土壤管理方式來培養及保護土壤碳,並獎勵增加碳儲藏的農業活動。

這種土壤管理稱為低碳農業,例如2006年在美國佛蒙特州成立的「美國碳農」公司。土壤裡272.5公斤的碳,相等於1公噸大氣所含有的二氧化碳,美國碳農將這些被保存在土壤裡的碳,以碳權(carbon right)之名作為商品,生產者為管理土壤的農民,買主為需要彌補碳足跡的人。這種做法與先前所提到的碳匯有異曲同工之妙,而在此運行模式中,農民不但可以生產糧食,還可以向消費者保證他們的食物生產有助於減緩氣候危機。雖然這種商業模式要達到降低全球碳排放的目標,有非常多的陷阱和問題需要解決,但此逐漸萌芽的概念──農民應從種出健康的土壤而得到報酬──已令人歡欣鼓舞。

圖一:碳補償示意圖。(科學月刊繪製)


土壤中主要的含碳成分-有機質

無論國際規範還是商業手段,都還是在碳交易的範疇,而接下來所要談的,就是土壤裡含碳的重點成分──土壤腐植質(soil humus)。腐植質與土壤生物的細胞和組織、被分解的植物和動物體殘渣,都是土壤內的有機質,且土壤腐植質約佔土壤有機質總量的50~60%,為土壤有機質的主要組成分,以腐植質狀態儲存在土壤中的碳,部分可以穩定地在土壤裡留存幾個世紀。除了碳固存外,有機質可以提供養分,使土壤形成良好結構、保存土壤水分,並增加土壤微生物含量,這些優點都使得土壤碳含量為評估土壤健康的指標之一。......【更多內容請閱讀科學月刊第583期】

1 則留言:

Blogger 提到...

比特币的投资价值
得到 全球的肯定

用 CopyTrader™ 专利技术同优秀交易员讨论交易策略