【策略報告】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，以機勵減少全球碳排放。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。
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針葉樹
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闊葉樹
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樹種
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轉換係數
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樹種
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轉換係數
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台灣肖楠
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0.262
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相思樹
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0.363
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紅檜
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0.204
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台灣赤楊
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0.217
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台灣扁柏
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0.203
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茄冬
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0.304
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柳杉
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0.177
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木麻黃
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0.312
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福州杉
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0.150
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樟木
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0.174
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台灣雲杉
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0.221
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牛樟
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0.178
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台灣二葉松
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0.259
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光臘樹
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0.342
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台灣杉
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0.155
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大葉楠
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0.218
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台灣鐵杉
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0.205
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香楠
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0.221
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楝樹
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0.252
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烏心石
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0.247
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印度紫檀
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0.273
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木荷
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0.286
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大葉桃花心木
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0.236
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台灣櫸
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0.348
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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。
台灣得天獨厚固碳之寶
森林碳匯形成的方式有幾種，其一是人造林的疏伐與再造：種植一片林地，數年後林地長成（儲存一定的碳）後，砍筏林地、再重新種植一批新的林木。因為碳元素被藏在木材裡，只要不腐化或燃燒就能永久保存；所以，砍下的木材可以、或者必須作成產品，才能達到這個目的、完成固碳的循環週期，又稱之為「永續林業」。因此，樹種的固碳能力固然重要，其生長速度也是很重要的考量。比如五年就能砍筏的樹種，就要比十年才能砍筏的樹種更具有固碳效益。
林業若適度經濟利用，不僅能增加產值，才可增加森林碳匯。資料來源：孫維揚，〈低碳農業勢在必行！提升氣候衝擊適應性，增加碳交易收入 專家籲：應盡快制定碳計算方式〉，https://www.newsmarket.com.tw/blog/189840/
那麼，什麼樹種具有快速生長、又有良好的固碳能力？也許你想像不到，就在我們身邊隨處可見的竹子就是這樣的植物。竹子一般多生長在熱帶雨林及溫帶森林間，從平地到高海拔地區都有不同的竹種生長。早年台灣各鄉鎮、都市角落遍布著竹的身影，到處有以竹筍維生的小農，台灣人愛喝鮮筍湯，端午包粽用的也是又稱為台灣竹的大葉箭竹。台灣擁有約150,000公頃的竹林，除了固碳又能與台灣經濟緊密結合，可以說是天賜的碳匯資源。
竹子是適合用作森林碳匯的樹種。以台灣常見的孟宗竹為例，它從破土到竹稈不再長高僅約50天，隨後進入4至5年的生物質累積期。過了這段累積期後，竹稈會產生縱裂，經濟價值就會消失，因此一段時間就必須採收。正常的竹林地，每年都會有新萌發的竹筍長成竹稈，所以竹林中一年至多年生的竹稈都有，這種「異齡林」結構在其他人造林並不多見。一片經營良好的竹林，會有源源不絕的竹可以採收，它的固碳總量計算下來，將明顯高於大部分林木，例如孟宗竹林的固碳量就是杉木人工林的2.39倍。
我國森林碳匯的未來展望
環境部目前提出新植造林、人工林疏伐再造，以及竹林經營等三種碳匯方法，並將方法延展為「增加森林面積」、「強化森林經營管理」及「提高國產材利用」等三大目標。目前我們仍需持續注意相關規定的發展，包括：由於新植樹木要生長20年才會達到最佳吸碳效率，因此，如何估算20年內的碳匯量很關鍵。此外，轉化森林碳匯為碳權的條件是，林地需要經過特別管理、樹齡不能超過22年，且只接受2000年後植種的林地申請。為了使人工林獲得有效的管理，碳匯認證要求人工林地的碳吸收量，必須高於原林地才能被計算為碳權。
策略報告、碳匯、碳權、固碳、森林固碳、碳交易
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