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美国的研究发现,中国在塔克拉玛干沙漠周围种植了大量树木,将这片“生物空白区”变成了碳汇

Live Science报道,最新研究显示,中国的大规模植树工程,正在将世界最大、最干旱的沙漠之一,塔克拉玛干沙漠转变为一个碳汇,也就是从大气中吸收的二氧化碳多于其排放的区域。

碳汇是指能够吸收和储存二氧化碳的自然系统或人工系统,从而减少大气中温室气体浓度的过程或机制。通俗地说,碳汇就是“吸碳的地方”,它能把空气中的二氧化碳“抓住”,并储存在自身中,从而减缓全球变暖。

常见的碳汇类型包括森林、土壤、海洋和人工碳汇。森林是最典型的自然碳汇,树木通过光合作用吸收二氧化碳;土壤能储存植物残体分解后的碳;海洋通过溶解作用和浮游植物的光合作用吸碳;人工碳汇则包括植树造林、湿地恢复和碳捕集封存等技术手段。

碳汇的主要作用是减缓气候变化,通过吸收温室气体降低全球变暖速度,也可以帮助国家和企业抵消部分碳排放,实现碳中和目标。

塔克拉玛干沙漠(又作塔里木盆地沙漠),面积约为33.7万平方公里,略大于美国蒙大拿州。高山环绕阻隔了湿润空气,导致沙漠大部分时间极度干旱,几乎不适合植物生长,长期以来被视为“生物空白区”。

去几十年,中国一直在塔克拉玛干边缘种植防护林。一项新研究表明,这一做法正在取得实质性成果。

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加州理工学院行星科学教授、美国国家航空航天局喷气推进实验室高级研究员Yuk Yung在接受采访时表示:“我们首次发现,人类干预可以在极端干旱环境中有效增强碳汇功能,显示出将沙漠转化为碳汇、遏制荒漠化的潜力。”

自20世纪50年代以来,随着城市化和农田扩张,中国的荒漠化不断加剧,沙尘暴频发,塔克拉玛干面积也持续扩大。为遏制趋势,中国于1978年启动“三北防护林工程”(又称“绿色长城”),目标是在2050年前围绕塔克拉玛干和戈壁沙漠种植数十亿棵树。

截至目前,中国北方已种植超过660亿棵树。

到2024年,塔克拉玛干沙漠的外围防护林建设完成。研究人员指出,这一工程稳定了流动沙丘,使中国森林覆盖率从1949年的10%增长到今天的25%以上。

研究团队利用地面植被类型观测数据、卫星图像(涵盖降水、植被覆盖度、光合作用和二氧化碳通量),并结合美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的全球碳收支模型“碳追踪器”,分析过去25年塔克拉玛干地区的碳汇变化。

研究结果于2024年1月19日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。数据显示,在塔克拉玛干沙漠边缘地区,植被持续扩张,二氧化碳吸收量逐年上升,时间和空间上与“绿色长城”工程高度一致。

每年7月至9月为沙漠湿季,平均月降水量为16毫米,是旱季的2.5倍。这些降水促进了边缘地区的植被生长和光合作用,使得区域二氧化碳浓度从旱季的416ppm降至湿季的413ppm。

以往研究曾指出塔克拉玛干沙漠或成为碳汇,但主要关注沙粒本身吸附二氧化碳。然而,沙粒碳储存并不稳定,在气温升高时可能因热胀而释放出二氧化碳。

Yuk Yung表示:“本研究结果显示,尽管目前仅限于塔克拉玛干边缘地带,该区域已成为首个成功的示范模型,证明沙漠可以转化为碳汇。”

他补充称,“绿色长城”是否能有效遏制荒漠化仍有待观察,但碳汇作用“可能为其他沙漠地区提供有价值的借鉴”。