想拯救地球?别把沼泽抽干。

想拯救地球?别把沼泽抽干。

“排干沼泽”长期以来一直意味着清除令人厌恶的东西。事实上,世界需要更多的沼泽——以及泥沼、沼泽地、湿地和其他类型的湿地。

这些是地球上最多样化和生产力最高的生态系统。它们也是减缓气候变化速度和保护我们的社区免受风暴和洪水侵袭的被低估但不可替代的工具。

科学家们普遍认识到,湿地在吸收大气中的二氧化碳并将其转化为活植物和富含碳的土壤方面非常有效。作为由九名湿地和气候科学家组成的跨学科团队的一员,我们在今年早些时候发表了一篇论文,记录了所有类型湿地提供的多种气候效益以及保护湿地的必要性。

咸水湿地,马萨诸塞州瓦奎特湾河口研究保护区。Ariana Sutton-Grier,CC BY-ND

正在消失的资源

几个世纪以来,人类社会一直将湿地视为荒地,需要“开垦”用于更高用途。公元前 486 年,中国开始大规模改造河流和湿地,当时它开始修建大运河,这条运河至今仍是世界上最长的运河。荷兰人从大约 1000 年前开始大规模排干湿地,但最近恢复了许多湿地。作为一名测量员和土地开发商,乔治·华盛顿领导了排干弗吉尼亚州和北卡罗来纳州边界大沼泽的努力,但失败了。

如今,世界各地的许多现代城市都建在填埋湿地上。大规模排水现象仍在继续,尤其是在亚洲部分地区。根据现有数据,天然湿地累计损失总量估计为 54% 至 57%——我们的自然禀赋发生了惊人的变化。

湿地中积累了大量的碳,有些甚至长达数千年。这降低了大气中的二氧化碳和甲烷含量——这两种温室气体正在改变地球的气候。如果生态系统,特别是森林和湿地,没有清除大气中的碳,人类活动产生的二氧化碳浓度每年将增加 28%。

取自科罗拉多落基山脉海拔 10,000 英尺的托德峡谷沼泽湿地土壤芯。这块富含碳的深色芯长约 3 英尺。芯顶部的活植物起到隔热作用,使土壤保持足够低的温度,微生物分解的速度非常慢。威廉·穆莫,塔夫茨大学,CC BY-ND

从碳汇到碳源

湿地不断吸收和储存大气中的碳。植物将其从大气中吸收并转化为植物组织,最终在植物死亡和分解时转化为土壤。同时,湿地土壤中的微生物在消耗有机物时会向大气中释放温室气体。

自然湿地吸收的碳通常比释放的多。但随着气候变暖,湿地土壤中的微生物代谢增加,释放出更多的温室气体。此外,排水或破坏湿地也会迅速释放土壤中的碳。

出于这些原因,保护天然、未受干扰的湿地至关重要。湿地土壤碳经过数千年的积累,现在正以加速的速度释放到大气中,在未来几十年内无法恢复,而这正是应对气候变化的关键窗口。在某些类型的湿地中,可能需要数十年甚至数千年才能形成支持净碳积累的土壤条件。其他类型的湿地,如新的咸水湿地,可以迅速开始积累碳。

北极永久冻土是一种连续两年处于冻结状态的湿地土壤,其储存的碳量几乎是目前大气中碳含量的两倍。由于冻土是冻结的,微生物无法消耗它。但如今,永久冻土正在迅速融化,40 年前从大气中吸收大量碳的北极地区现在正在释放大量温室气体。如果目前的趋势继续下去,到 2100 年,融化的永久冻土将释放出与美国所有来源(包括发电厂、工业和交通运输)一样多的碳。

库朱阿拉皮克是加拿大北部的一个永久冻土区。Nigel Roulet,麦吉尔大学。CC BY-ND

湿地的气候服务

除了吸收温室气体外,湿地还能增强生态系统和人类社区应对气候变化的韧性。例如,湿地可以储存日益猛烈的暴雨带来的洪水。淡水湿地在干旱期间提供水源,并在气温升高时帮助周边地区降温。

盐沼和红树林保护海岸免受飓风和暴风雨的侵袭。随着海平面上升,沿海湿地甚至可以增长,保护内陆社区。

墨西哥锡安卡安生物圈保护区沿岸的咸水红树林。Ariana Sutton-Grier,CC BY-ND

但湿地却很少受到气候科学家和政策制定者的关注。此外,气候因素往往没有被纳入湿地管理。这是一个关键的疏忽,正如我们在最近与六位同事共同撰写的一篇论文中指出的那样,该论文将湿地置于科学家对人类的第二次警告的背景下,这一声明得到了前所未有的 20,000 名科学家的支持。

保护湿地最重要的国际条约是《拉姆萨尔公约》,但其中并未包含将保护湿地作为应对气候变化战略的条款。虽然一些国家和地方政府有效地保护了湿地,但很少有政府在气候变化的背景下这样做。

《巴黎气候协定》中,森林被单独列为一项条款(第 5 条),该条款呼吁保护和恢复发展中国家的热带森林。联合国的一项名为“减少毁林和退化森林所致排放”(REDD+)的进程承诺为发展中国家提供资金,以保护现有森林、避免毁林和恢复退化的森林。虽然这涵盖了森林湿地和红树林,但直到 2016 年,联合国气候核算系统才引入了一项自愿报告湿地排放的规定,而且只有少数政府利用了这项规定。

湿地保护模型

尽管全球气候协议在保护湿地碳方面进展缓慢,但在较低层面上已开始出现有希望的举措。

加拿大安大略省通过的立法是历届政府对未开发土地保护力度最大的立法之一。该省最北部的一些泥炭地含有矿产和潜在的水力资源,其下方是永久冻土,如果受到干扰,可能会释放温室气体。《安大略省极北法案》明确规定,北纬 51 度以北 50% 以上的土地应受到保护,不得开发,其余土地只有在文化、生态(多样性和碳封存)和社会价值不被破坏的情况下才能开发。

同样在加拿大,最近的一项研究报告称,一个恢复加拿大芬迪湾新不伦瑞克省奥拉克附近盐沼潮汐洪水的项目使碳储量大幅增加。该盐沼 300 年来一直被堤坝排干,导致土壤和碳流失。但就在堤坝被冲毁六年后,恢复后的盐沼中碳的积累速度平均比附近成熟盐沼的积累速度高出五倍以上。

加拿大新不伦瑞克省芬迪湾迪普港沿岸 10 英尺(3 米)富含碳的土壤堆积物经放射性碳测年显示已堆积超过 3,000 年。盖尔·奇穆拉,麦吉尔大学,CC BY-ND

我们认为,各级政府不应排干沼泽和削弱保护,而应立即采取行动,将保护和恢复湿地作为一项气候战略。保护气候并避免风暴、洪水和干旱等与气候相关的破坏,对湿地的利用要比为了短期经济利益而改变湿地高得多。

William Moomaw 是塔夫茨大学国际环境政策名誉教授,Gillian Davies 是塔夫茨大学全球发展与环境研究所的访问学者,Max Finlayson 是查尔斯特大学土地、水与社会研究所所长。本文最初发表于 The Conversation。

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