枯木對(duì)全球碳循環(huán)的巨大影響及環(huán)境啟示

2023年，世界氣象組織（WMO）在聯(lián)合國新聞發(fā)布會(huì)上聲明，氣候變化和極端天氣事件不斷影響人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、健康、人口移徙、糧食安全及陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)等方面。隨著全球持續(xù)變暖，目前的高溫紀(jì)錄再被打破“只是時(shí)間問題”。而當(dāng)前，我國正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展期，工業(yè)迅速發(fā)展對(duì)能源需求巨大，主要溫室氣體CO2的年排放量越來越多，空氣污染和溫室效應(yīng)已嚴(yán)重地威脅著人類賴以生存的地球環(huán)境，令人擔(dān)憂。2023年，伴隨著我國“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)的公布，碳排放再一次成為人們熱議的關(guān)鍵詞。

提到碳排放，人們首先想到的是化石燃料、溫室氣體排放等，談到如何減少碳排放產(chǎn)生的溫室氣體時(shí)，人們會(huì)想到植樹?；顦淠芪沾髿庵械亩趸嫉葴厥覛怏w，緩解溫室效應(yīng)。那么，枯木在這個(gè)過程中扮演什么樣的角色呢？枯木也能吸收溫室氣體嗎？實(shí)際上，全球的枯木每年釋放的碳是化石燃料排放的1.15倍。普通的枯木怎么會(huì)釋放這么多的碳呢？是什么生物促使枯木產(chǎn)生如此大量的碳？

首先，森林遍布全球各大洲而枯木則遍布森林的每一個(gè)角落，針對(duì)全球森林中的枯木應(yīng)如何準(zhǔn)確測量其碳排放呢？科學(xué)家們采用了抽樣調(diào)查法，在全球六大洲、三大主要生態(tài)群系分別設(shè)置了55個(gè)抽樣點(diǎn)展開調(diào)查。

研究方法確定后，科學(xué)家們進(jìn)一步探討是什么導(dǎo)致枯木釋放出如此多的碳。初中的生物課本中曾提到，土壤中的眾多分解者可以將枯枝敗葉分解成二氧化碳等含碳無機(jī)物。那么，枯木的分解是否也由分解者主導(dǎo)？而哪種分解者的作用更強(qiáng)呢？帶著這些問題，科學(xué)家們展開了研究。結(jié)果顯示，昆蟲對(duì)枯木的分解作用最強(qiáng)。為此，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種小籠子用于計(jì)算單位面積枯木由于昆蟲分解效應(yīng)所帶來的碳釋放量，并查詢相應(yīng)數(shù)據(jù)庫獲得整個(gè)森林一年的碳釋放數(shù)據(jù)，最后用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法預(yù)測了一片森林的枯木年碳釋放量。

研究得出兩個(gè)基本結(jié)論：一是枯木分解確實(shí)可以釋放大量的碳，二是昆蟲是促使枯木釋放碳的主要因素。溫度是影響分解作用的重要因素，那么溫度對(duì)全球枯木炭釋放能起什么作用呢？通過對(duì)分布于六大洲的55個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的上升，枯木分解的速度逐漸增加。在降雨量大的地區(qū)，溫度對(duì)分解速度的影響更加顯著。由此可見，溫度和濕度都會(huì)對(duì)枯木分解釋放碳產(chǎn)生影響。科學(xué)家的量化計(jì)算顯示，全球的枯木一年釋放的碳約為10.9千兆噸，而相較于燃燒化石燃料釋放的碳，枯木因分解釋放的碳是其1.15倍。過去，人們認(rèn)為燃燒枯木會(huì)迅速釋放積累的碳，這樣的研究結(jié)果引人深思，對(duì)人類思考森林枯木規(guī)劃與管理以及全球碳排放治理具有深遠(yuǎn)的影響。

王燦（2003—），男，漢族單 位：重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究方向：材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)及科普教育

張育新（1978—），男，漢族單 位：重慶大學(xué)職務(wù)職稱：重慶大學(xué)研究生院副院長，教授研究方向：硅藻新材料的制備與應(yīng)用

張翔（1987—），男，漢族單 位：重慶大學(xué)職務(wù)職稱：重慶大學(xué)本科生院學(xué)生創(chuàng)新管理辦公室主任，助理研究員研究方向：科學(xué)傳播及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育