欧洲森林碳汇急剧衰减:如何达成2030年气候目标?| NSR论文

近日,由法国、丹麦、德国、瑞士、意大利多国科研机构的13位学者组成联合研究团队在欧洲森林碳汇研究方面取得重要进展。相关成果以“Alarming decline in the carbon sink of European forests driven by disturbances”为题,发表在National Science Review (《国家科学评论》,NSR)。
该研究基于森林受到干扰后的生长规律变化,构建了一个模拟欧洲森林碳汇总量的数据驱动模型DDCM v1.2。研究测算了无干扰情景下的森林固碳潜力,分析了基准情景下森林碳汇持续下降的模拟结果与驱动机制,模拟了5类发展情景下森林碳汇的演变路径。研究提出,若要达成2030年既定气候目标,要在落实欧盟“30亿棵树”植树计划的基础上,同步削减28%的森林采伐量。这一研究摸清了欧洲森林碳汇的基本情况,强调了削减森林采伐在应对气候变化方面的重要性。

欧洲森林正承受巨大压力
森林覆盖欧洲大陆三分之一的土地,在欧盟依据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)为土地利用设定的2030年碳汇目标中发挥重要作用。但欧洲森林正承受着来自采伐规模持续扩张和自然扰动频发的双重压力,森林死亡率持续增加。根据UNFCCC官方报告,欧洲森林碳汇已呈现衰减趋势,学界预测这一趋势或将持续至2030年。为应对危机,欧盟承诺至2030年种植30亿株树木,但目前仅完成3800万株。

不同地区森林恢复能力差异显著
发生全林更替型扰动后,北方地区森林平均需要118年可恢复至最大潜在地上生物量碳储量的90%,大西洋地区恢复周期约101年,阿尔卑斯地区与大陆地区约239年,地中海地区则超过300年。基于恢复曲线测算,若无任何扰动,欧洲森林地上生物碳储量可额外增加15.8PgC,较2017-2020年平均储量提升约130%。

图1. 不同地区受干扰后的森林恢复情况

采伐是森林碳汇衰减的主要驱动
基准情景下,欧盟森林净碳汇从2010年的467MtCO2eq/year,降至2030年的287MtCO2eq/year。相较2030年的森林碳汇目标(392 MtCO2eq/year),碳汇缺口达-105MtCO2eq/year。森林扰动是碳汇衰退的主要驱动。其中,采伐是首要驱动,占所有干扰的85%-86%,其次为风暴(6%-7%)、野火(3%-5%)、树皮甲虫虫害(∼3%)。

图2. 森林碳汇衰减的驱动因素

削减森林采伐量决定森林碳汇演变方向
若彻底取消采伐,2030年欧盟森林碳汇将快速回升至624 MtCO2eq/year。现实中可行的是,2025-2030年,欧盟在落实“30亿棵树”植树计划的同时,削减28%的森林采伐量,也可以实现其目标。不同地区达标所需采伐削减幅度差异显著,大西洋地区压力最大,森林采伐量需削减40%;北方地区仅需削减27%。

亮点
该研究构建的数据驱动碳模型有效弥补了国家森林清查样本稀疏、遥感产品存在固有缺陷的短板,研究结果明确了采伐对森林碳汇演变走向的决定性作用,推翻了可持续采伐的碳成本较低的普遍观点,为欧盟开展森林保护、木材发电和气候治理提供了关键科学依据。研究团队建议通过延长木材使用周期、减少生物质能源的木材消耗、降低采伐强度等举措,促进欧洲林业管理模式转型,遏制森林碳汇持续衰减。
法国气候与环境科学实验室François Ritter博士为论文第一作者、通讯作者。合作作者包括法国气候与环境科学实验室Philippe Ciais、Yidi Xu、Agnès Pelissier Tanon、Martin Schwartz、Ibrahim Fayad,丹麦哥本哈根大学Martin Brandt、Rasmus Fensholt,德国慕尼黑工业大学Cornelius Senf,瑞士伽马遥感公司Maurizio Santoro,德国马克斯・普朗克生物地球化学研究所Nuno Carvalhais,德国亥姆霍兹地学研究中心Simon Besnard,意大利工程信息股份有限公司Valerio Avitabile。
本文由彭文龙博士根据英文版论文整理,内容未经论文作者审核。若有出入,请以英文原版论文为准。

论文信息

https://doi.org/10.1093/nsr/nwag354
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