2023年,世界氣象組織(WMO)在聯(lián)合國新聞發(fā)布會上聲明,氣候變化和極端天氣事件不斷影響人類社會經(jīng)濟發(fā)展、健康、人口移徙、糧食安全及陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)等方面。隨著全球持續(xù)變暖,目前的高溫紀錄再被打破“只是時間問題”。而當前,我國正處于經(jīng)濟快速發(fā)展期,工業(yè)迅速發(fā)展對能源需求巨大,主要溫室氣體CO2的年排放量越來越多,空氣污染和溫室效應已嚴重地威脅著人類賴以生存的地球環(huán)境,令人擔憂。2023年,伴隨著我國“碳達峰”“碳中和”目標的公布,碳排放再一次成為人們熱議的關鍵詞。
提到碳排放,人們首先想到的是化石燃料、溫室氣體排放等,談到如何減少碳排放產(chǎn)生的溫室氣體時,人們會想到植樹?;顦淠芪沾髿庵械亩趸嫉葴厥覛怏w,緩解溫室效應。那么,枯木在這個過程中扮演什么樣的角色呢?枯木也能吸收溫室氣體嗎?實際上,全球的枯木每年釋放的碳是化石燃料排放的1.15倍。普通的枯木怎么會釋放這么多的碳呢?是什么生物促使枯木產(chǎn)生如此大量的碳?
首先,森林遍布全球各大洲而枯木則遍布森林的每一個角落,針對全球森林中的枯木應如何準確測量其碳排放呢?科學家們采用了抽樣調(diào)查法,在全球六大洲、三大主要生態(tài)群系分別設置了55個抽樣點展開調(diào)查。
研究方法確定后,科學家們進一步探討是什么導致枯木釋放出如此多的碳。初中的生物課本中曾提到,土壤中的眾多分解者可以將枯枝敗葉分解成二氧化碳等含碳無機物。那么,枯木的分解是否也由分解者主導?而哪種分解者的作用更強呢?帶著這些問題,科學家們展開了研究。結(jié)果顯示,昆蟲對枯木的分解作用最強。為此,科學家設計了一種小籠子用于計算單位面積枯木由于昆蟲分解效應所帶來的碳釋放量,并查詢相應數(shù)據(jù)庫獲得整個森林一年的碳釋放數(shù)據(jù),最后用統(tǒng)計學的方法預測了一片森林的枯木年碳釋放量。
研究得出兩個基本結(jié)論:一是枯木分解確實可以釋放大量的碳,二是昆蟲是促使枯木釋放碳的主要因素。溫度是影響分解作用的重要因素,那么溫度對全球枯木炭釋放能起什么作用呢?通過對分布于六大洲的55個采樣點的數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)隨著溫度的上升,枯木分解的速度逐漸增加。在降雨量大的地區(qū),溫度對分解速度的影響更加顯著。由此可見,溫度和濕度都會對枯木分解釋放碳產(chǎn)生影響??茖W家的量化計算顯示,全球的枯木一年釋放的碳約為10.9千兆噸,而相較于燃燒化石燃料釋放的碳,枯木因分解釋放的碳是其1.15倍。過去,人們認為燃燒枯木會迅速釋放積累的碳,這樣的研究結(jié)果引人深思,對人類思考森林枯木規(guī)劃與管理以及全球碳排放治理具有深遠的影響。
王燦(2003—),男,漢族單 位:重慶大學材料科學與工程學院研究方向:材料創(chuàng)新設計及科普教育
張育新(1978—),男,漢族單 位:重慶大學職務職稱:重慶大學研究生院副院長,教授研究方向:硅藻新材料的制備與應用
張翔(1987—),男,漢族單 位:重慶大學職務職稱:重慶大學本科生院學生創(chuàng)新管理辦公室主任,助理研究員研究方向:科學傳播及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育