洞察觀點

 

綠色戰士:森林與竹林的固碳奇蹟

永續學院編輯室  (2024/04/03)    《永續學院編輯室》

碳匯、碳權、固碳你弄清楚了嗎?它們都是應對氣候變遷的關鍵概念。碳匯指自然界或人工系統吸收的二氧化碳量,而固碳則是將二氧化碳長期儲存在植物或土壤中的過程。碳權是透過減排或增加碳匯獲得的可交易的碳信用,以激勵減少全球碳排放。這些概念共同支撐了全球向清潔、可持續未來邁進的努力,幫助我們更有效管理碳排放,而森林碳匯則是當紅炸子雞。


 

「碳匯」這詞有點彆扭,因為它的英文「Carbon sink」裡的sink,根本沒有「匯」的意思,所以我們不容易直觀的去了解它背後的涵義。說穿了sink就是水池,譯成「碳池」或者衍伸為「碳庫」你就能一目了然,無須再多做解釋了。因此所謂的「自然碳匯」(natural carbon sink),就是指自然環境中能儲存碳化合物(主要是二氧化碳)的東西,常見的有土壤(又稱黃碳)、森林(又稱綠碳)、海洋生態系(藍碳)……等等。這些自然碳匯一旦通過審核與驗證機制後,就可轉為「碳權」進入碳交易市場(目前台灣以自願性市場為主)變現,這就是為什麼碳匯這麼火的原因。

森林固碳的基本原理

什麼是二氧化碳的宿敵?有人說是樹木或植物,也許沒錯。但海洋占地球表面積約70%,所以是地球上儲存二氧化碳總量最大的碳庫。根據2020年全球碳計畫(Global Carbon Project)評估報告,海洋生態系包括表層與深層海水、海草床、珊瑚礁、海床底泥、沿海濕地、紅樹林等處,共保存了地球高達80%的碳元素。不過,海洋雖是地球上
最大自然碳匯,卻不適合用來作為「碳交易」的標的,畢竟陸地才是人類主要的活動區域,而且海洋量體很難去測量。

職是之故,人們將自然碳匯的目光轉移到陸地上來。我們舉目所及,陸地上遍布最多的生命非植物莫屬。植物有適合環境就能生長,似乎是一種取之不盡、用之不竭的碳匯素材。科學家研究,亞馬遜雨林每年大約能吸收20億噸的二氧化碳。如果根據國際能源機構(IEA)2019年的統計,全球每年產生360億噸的二氧化碳,那麼一座雨林就能為地球吸收超過5%的年產量,所以多造林似乎是一筆人類、地球雙贏的好生意。

植物能成達成碳匯的目的,是因為光合作用會吸收空氣中的二氧化碳及土壤中的水分,最後釋放出氧氣及葡萄糖。植物吸收二氧化碳後,會把將碳儲存在木質部、樹葉、根部還有果實裡。植物、一般指樹木,到達一定樹齡後可以砍伐,製成木料物品、傢俱或建築,那這些碳基本上就永久保存在木材中。此外,樹木的根部和落葉,能夠提高土壤有機質含量,增加土壤對碳的儲存能力。這一種轉換二氧化碳並「儲存」的功能,有人稱之為「固碳」(Carbon sequestration)。

森林固碳能力之推算方法

地球暖化日益嚴重的背景下,樹木減碳的角色變得尤為重要。其實早在1990年代,各國林業部門就已經開始在評估森林的碳儲存能力,這些調查研究為現在的碳交易機制奠下了計算基礎。固碳能力的估算涵括了林木從根到葉片的所有組織,透過生物量(樹木的質量或重量)轉換成單株林木的固碳量,再依林地範圍來計算整座森林的自然碳匯。

以台灣肖楠為例:台灣肖楠之絕乾比重(樹木去除了水分後的密度)為0.54,表示木材生物量每m3有540 kg,如果它的碳含量比(PCC)為48.57%,則肖楠固碳能力就是262 kg/m3(540 X 0.4857)。樹木的生物量與碳含量比,就可以做為碳固定能力的計算基礎,例如,台灣肖楠的碳固定能力為262 kg/m3,而相思樹則為363 kg/m3。透過估算,我們可以得到樹種固碳能力的數據,幫助推算森林生態系統對於緩解全球溫室氣體排放的貢獻。

絕乾比重乘以碳含量百分比即為「轉換係數」,轉換係數與林木材積相乘,就可以得到固碳值;簡單的說,「轉換係數」越高固碳效果越佳。台灣常見造林樹種轉換係數值介於0.150至0.363,針葉樹材碳含量雖比闊葉樹材高,但因為木材比重較闊葉樹低,因此轉換係數均小於0.30,介於0.150至0.262;闊葉樹材轉換係數則介於0.174至0.363。所以相同材積下,大部分闊葉樹種能獲得更多碳匯。
 

資料參考:林裕仁〈森林減碳能力之推算方法〉,農業部,https://www.moa.gov.tw/ws.php?id=17871&print=Y,圖表本文自製。

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