森林、农用土地、和其他的陆地生态系统可以提供大量的、有时是短暂的减排潜力。保存和吸收二氧化碳可以为进一步发展和实施其他选择赢得时间。IPCC第二次评估报告中估计,到2050年大约有600到870亿吨碳可以通过森林保持和吸收。另外的230到440亿吨碳可以通过农业土壤得到吸收。目前对生态减排选择潜力的评估是到2050年达到1000亿吨碳(累计),相当于这期间预测化石燃料排放的10%到20%。本节将对陆地生态系统的生态减排措施进行评价,并着重考虑减排潜力、生态和环境制约因素、经济性以及社会关注等方面的内容。同时,简要讨论所谓的地球工程选择。
通过陆地生态系统的管理而不断增加的碳池仅能低消化石燃料排放的一部分。而且,如果这种碳保存活动不能持续的话,碳贮存量越大,未来所带来的CO2排放风险越大。比如说,森林部门放弃防火控制,或农业部门实行高强度耕地,都将导致至少一部分的以前积累的碳的迅速损失。但是,利用生物质能作为燃料或用木材替代一些高能耗材料,可以带来永久性的碳减排效益。在碳减排战略背景下评价陆地的碳吸收机会是有益的,因为控制大气中的CO2水平可能对两种方法都需要。
大多数生态系统的碳库最终将接近其最大限度。在给定的时间内通过森林管理项目实现的碳存储总量和/或所避免的碳排放量多少取决于具体的管理行为(见图TS.6)。因此,一个在过去已经耗尽碳的生态系统将具有累积碳的巨大潜力,而碳储量已经很大的碳库未来的碳吸收率将比较低。由于生态系统最终将达到其作为碳库的最大限度,其吸收汇(即碳储量变化率)将逐渐消失。尽管在一定阶段碳库及其碳吸收率都会很高,但它们无法同时达到最大。因此,对一个生态系统采取何种管理战略将取决于其目标是增强短期积累量还是在一定时间内维持碳库。两个目标之间是否能达成生态意义上的平衡将取决于过去的干扰历史、当地的生产率、拟定的时间范围等因素的影响。比如说,到2010年使吸收最大化的对策可能无法在2020年和2050年使吸收最大化;在某些情况下,到2010年使吸收最大化还会导致碳存储的逐渐减少。
碳减排对策的效果以及碳库扩展后的安全性,将受到未来全球变化的影响,但是这些变化的影响将由于地理区域、生态系统类型,以及当地适应能力的不同而有所不同。例如,大气中CO2浓度的增加、气候的变化、营养物循环模式的变化、以及制度变化(或是自然或是人为产生的干扰)每一个都会对陆地生态系统碳库产生负面或正面的影响。
图TS-6: 一个假设的森林管理项目的碳平衡。 |
过去土地管理常常导致碳库减少,但是在许多地区如西欧,碳库目前已经稳定而且在恢复之中,在温带和寒带地区的大多数国家。森林面积正在增加,但是目前碳库仍然比工业化前或史前时期要小。尽管不可能恢复到史前的碳库水平,碳存储量仍然有大量增加的潜力。联合国粮农组织(FAO)以及联合国欧洲经济委员会(ECE)的统计表明,温带和寒带地区管理良好的森林在90年代初期其林木年均净增量超过砍伐量。例如,活木生物量年均增长率在美国为1.7亿吨碳/年,在西欧为1.1亿吨碳/年,大约吸收了该时期全球化石燃料CO2排放的10%。尽管这些估计不包括枯枝层和土壤中的生物量变化,它们说明地表在大气碳收支中发挥着非常重要的作用,并且作用程度也在不断变化。增加这些碳库为气候稳定提供了潜在和很大的机会。
但是在一些热带国家,森林碳存储平均净损失仍然得不到抑制,虽然毁林的速率在过去几十年中有一点下降。在农用地中,已经有一些政策选择从森林或草地的转换中部分地恢复碳的流失。
在每个国家,土地对许多目标来讲是一种非常珍贵和有限的资源。气候稳定战略与其他土地使用的关系可以是竟争的、中性的,或者共生的。该类文献的一个分析认为,碳减排战略可以作为内容更广泛的可持续发展战略的一个组成部分来执行,在这个全面战略里增加碳的储存量仅是众多目标中的一个。常常在森林、农业和其他土地利用中可以采取措施实现碳减排,同时达到其他社会经济和环境目标。碳减排可以为土地管理和农村发展提供额外的价值和收入。在国家、地区和全球层次上可以根据可持续发展的优先权制定当地的解决方案和发展目标。
使碳减缓活动有效和可持续性的关键,是使它与其他土地利用的生态和/或环境、经济以及社会目标保持平衡。许多生态稳定战略对所有三个目标来讲可以是中性的或一致的,可以成为以“无悔”或“双赢”方式接受。在其他情况下,可能需要一些保证措施。潜在重要的环境影响包括对生物多样性的影响、水资源数量和质量的影响(特别是在目前已经缺乏的地方)以及对生态系统生产率的长期影响等。累积环境、经济和社会影响可能通过单个的项目进行评价,也可以从更广泛范围、国家和国际背景下进行评价。一个重要的问题是“泄露”一一个地方不断扩展的和保持的炭库可能会导致其他地方碳排放量增加。在当地、国家和全球水平上的社会接受能力也可能影响稳定政策的有效实施。
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