大约10000年前,新石器时代革命看到许多人类文化结束他们的游牧生活方式的狩猎和采集定居并开始耕种。
这个农业出现了人类重塑地球表面,培养作物为人类和动物提供食物,放牧牲畜对草场和切割木材作为建筑材料或燃料。
什么开始作为一个循序渐进的过程变得更加密集随着时间的推移。
这些干预自然生态系统为现代社会提供了基础,但他们也有一些不必要的副作用。最引人注目之一是大量的二氧化碳(CO2)是通过人类利用土地的方式发布。
随着全球社区试图控制二氧化碳排放,了解他们来自哪里是阻止他们的关键——并增加大气中的二氧化碳被这片土地。
在本文中,我们展示了我们可以追踪二氧化碳排放的起伏和删除从六个世界不同地区的土地利用变化——巴西、中国、刚果民主共和国(DRC),欧洲,印尼和美国。
过去、现在和未来的土地利用碳排放
在全球范围内,人类的最大份额的二氧化碳排放来自燃烧化石燃料,而组成约87%二氧化碳排放量在过去20年。土地利用碳排放负责剩下的13%。
从历史上看,土地利用是更重要的是,随着土地利用碳排放比化石排放直到1950年代。总的来说,三分之一二氧化碳的排放量自1750年以来,由于土地利用变化。
尽管土地利用碳排放中所占的份额下降了近几十年来,它们的重要性可能会增加将来由于潜在减少化石燃料的排放符合全球减缓气候变化的政策。
同样,减少二氧化碳排放的土地利用是实现气候目标的关键因素——例如,格拉斯哥森林宣言》,同意COP26呼吁各国“制止和扭转森林丧失和土地退化到2030年”。
这些预期减排可以辅以生物量和土壤中吸收和储存额外的碳——例如,通过造林和森林管理。可持续土地利用,因此,成为缓解气候变化的一个关键因素。
二氧化碳排放到大气和碳吸收植被和土壤碳通量。所有这些通量之间的平衡决定土地净净碳“源”或“沉没”。
扭转土地利用从一个全球的二氧化碳来源做一个水槽,有必要了解这些通量的各种驱动程序。
此外,随着减排政策主要是在国家层面上实现,估计土地利用CO2通量为各个国家提供了重要的见解缓解措施的有效性。
从土地利用评估二氧化碳通量
全球土地利用CO2通量估计通常是基于计算机模型,提供一个一致的方法量化通量的所有国家。
特别重要的是“记账”模型。这些轨道碳含量的变化导致土壤和植被土地利用变化(如森林砍伐,森林转化为农业用地)或土地管理(如木材收获,森林依然森林)的基础上空间明确的数据。
由此产生的CO2通量计算土地和大气之间的土壤和植被的碳含量的变化。
簿记模型占各种流程——从快速排放的二氧化碳由于火灾、长寿的相当缓慢分解木材产品,逐渐再生的森林。他们补充二氧化碳排放量泥炭排水和泥炭火灾从现有的估计。
的全球碳预算(GCB) -每年发布的全球碳计划——目前使用估计三个簿记模型提供土地使用二氧化碳通量在全球水平。
这些模型在近几年得到了改进,现在包含了特定国家的更详细的数据。结果,最近的GCB 2022延长了评估包括土地使用二氧化碳通量估计在国家层面。
土地使用二氧化碳通量在个别国家
在下面的图表中,我们仔细看看六个国家和地区与不同的土地利用变化动态。图表显示了每个地区年度土地利用CO2通量。线零线上方显示净二氧化碳的来源,而下面的线表明净碳汇。在所有国家,土地使用二氧化碳通量显示大量的年际变化。
时间序列的净土地利用CO2通量巴西(蓝色)、印度尼西亚(红色),刚果民主共和国(黄色),中国(深蓝色),我们(橙色),欧洲的EU27(紫色)1950 - 2020。线表示的平均土地利用CO2通量估算和阴影区域表示的不确定性这些数字(低到高范围,估计三簿记模型)。图表由汤姆皮尔逊碳简短。必威手机官网巴西(蓝色),印尼(红色)、中国(深蓝色)和刚果民主共和国(黄色)有最高的土地使用二氧化碳排放量在过去的70年里,代表所有net-emitting排放国家的45%左右。
欧洲(紫色)和我们删除(橙色)有最大的净二氧化碳,约占90%的所有删除从国家净水池。中国从土地利用碳排放净净删除在2000年代。
土地利用变化的驱动程序
我们使用的模型允许我们估计的影响,各个国家的具体司机的CO2通量。下面的图表说明了这种分析揭示了变化。
每个地区的酒吧从森林砍伐(蓝色)显示平均二氧化碳通量,造林(深蓝色)wood-harvest排放(黄色)和删除由于再生(橙色),泥炭火灾和排水(红色)和其他转换(紫色)1950 - 2020。
这些其他的转换包括灌木地农田和牧场的变换或转换之间的农田和牧场。酒吧在零线表明二氧化碳的来源,而酒吧下面表示下沉。灰色禁止显示整体的净通量为每个地区土地利用。
在巴西,土地使用排放高,但相对稳定,在1960年代和1980年代之间。在1990年代,排放开始上升,并在2000年代初达到顶峰,森林砍伐率加速。在接下来的几年里,森林砍伐和排放大幅减少在总统路易斯•伊纳西奥•卢拉•达席尔瓦(卢拉),但是他们又开始增加在最近几年由于一步森林保护政策在前总统睚珥Bolsonaro。
而砍伐森林支配二氧化碳排放在巴西,大量排放也源于木材收获和从其他转换。
相比之下,由于造林和吸收二氧化碳再生木材收获后在巴西只扮演一个次要角色。值得注意的是巴西的大型毁林排放(印尼)不仅是由于国内消费,但也大大推动了对农业产品的需求在欧洲、美国和中国。努力减少土地使用二氧化碳排放排放可能因此需要考虑部分体现在国际贸易。
印度尼西亚、排放的特点是在1980年代迅速增加,这主要是由于森林砍伐的扩张棕榈油种植园和农田。其次是几个大的排放峰值在1990年代末开始,使用广泛的泥炭火灾造成的——最重要的排水——泥炭地转换成农田。
1997年,非常高排放明显造成土地利用变化和之间的相互作用非常干燥厄尔尼诺现象的一年。引人注目的是,印尼最大的二氧化碳吸收各国由于造林显示。然而,再生后收获只有部分抵消木材收获排放,指着持续林业实践。
刚果民主共和国拥有低排放贯穿整个20世纪,但排放大幅增加在2000年代末和居高不下。
伐林主导土地利用的碳排放通量在刚果民主共和国,但是它们在很大程度上抵消了由于造林删除。刚果民主共和国的农民通常都用轮垦农业实践,森林被烧毁获得耕地(导致二氧化碳排放),进而放弃了几年之后,又允许森林再生和吸收二氧化碳。这导致高二氧化碳通量从造林和森林砍伐。其他在刚果民主共和国通量主要是微不足道的。
中国大幅增加排放在1980年代由于森林砍伐。然而,存在很大的不确定性关于森林砍伐活动的时间和程度,是反映在中国排放的很大的不确定性。从1978年开始的经济改革导致森林减少森林砍伐率和扩张,导致二氧化碳排放量从1980年代开始下降。
在过去的20年里,中国的土地利用通量保持接近零排放由于森林砍伐和木材收获很大程度上抵消二氧化碳吸收后从造林和再生木材收获。
在美国,排放量下降在1950年代,和土地利用一直是一个相对较小的净碳汇从1960年代开始,尽管巨大的不确定性。木材收获事业的最高排放,虽然这些是抵消了随后的再生。
总的来说,欧洲(特别是欧盟27个国家,现在弥补)有一个常数碳汇在过去的70年里,主要是由于造林。欧洲历史悠久的森林砍伐,回到罗马时代和愈演愈烈,直到它达到了顶峰工业革命爆发。在接下来的几年里,森林在欧洲又开始再生,导致大规模二氧化碳删除。平衡的排放和删除从木材收获表明,林业在欧洲是可持续的。
值得注意的是,这里所示的土地使用二氧化碳通量的不确定性是实质性的几个国家——特别是在巴西、中国和美国。这些大的不确定性由于各种原因吗,但主要是源于不同的土地利用变化数据所使用的不同的记账模式和流程实现的差异,如在美国消防管理的考虑。也有不同的假设多少碳存储在土壤和不同类型的植被,在植被和土壤排放速度(森林砍伐后)或占用土地使用变化后碳造林后()。
国家减排计划的重要性
排放从土地利用变化预计将在未来几年大幅减少——只要把土地使用承诺在他们的国家巴黎协定气候承诺转化为行动。
土地利用变化和司机的详细知识CO2通量在个别国家监测和评估提供了一个关键要素具体国家的减排措施和增加删除。
具体来说,分手土地利用通量到组件允许排放和删除的一个独立的评估。净碳汇是唯一可能的,如果二氧化碳删除从毁林造林超过排放的总和,泥炭排放和其他emission-causing土地使用转换。
此外,分成组件成为可能比较基于模型的估计与土地使用二氧化碳通量国家报告联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)国家温室气体清单。
全面、可靠的土地使用量化通量也是重要的增加的重要性二氧化碳去除(CDR)技术,因为目前绝大多数的CDR源于传统的土地管理,如植树造林。
