地球上最高效的自然储存系统：造地沼泽植物是碳捕获的拥护者

像荷兰西斯海尔德河口这样的盐沼，一英亩一英亩的碳储存量是森林的五倍。图片来源：埃德温·帕里

湿地是地球上最有效的气候变暖二氧化碳的天然储存系统。

人类活动，如为农业和伐木而排干沼泽，正越来越多地蚕食咸水和淡水湿地。这些重要区域仅占地球表面的1%，但储存了全球生态系统吸收的所有气候变暖二氧化碳的20%以上。

2022 年 5 月 6 日，由荷兰、美国和德国科学家组成的团队在《科学》杂志上发表的一项新研究表明，扭转损失还为时不晚。

根据该论文的作者的说法，成功的关键是使用创新的恢复实践 - 在新的研究论文中确定 - 复制自然景观建设过程并增强恢复湿地的碳储存潜力。

而且很大规模去做。

“每年约有1%的湿地因污染或沼泽排水而丧失，用于农业，发展和其他人类活动，”杜克大学海洋保护生物学Rachel Carson杰出教授Brian R. Silliman说，他是该研究的合著者。

“一旦受到干扰，这些湿地就会从土壤中释放出大量的二氧化碳，每年约占全球二氧化碳排放量的5%，”西利曼说。“数百年甚至数千年的碳储存在空气中，开始迅速分解和释放温室气体。结果是二氧化碳排入大气的无形反向瀑布。湿地从碳汇转变为碳源。

“好消息是，我们现在知道如何以前所未有的规模恢复这些湿地，并且既能阻止这种碳的释放，又能重建湿地的碳储存能力，”他说。

西利曼解释说，大多数湿地在碳储存方面如此有效，因为它们是由彼此靠近生长的植物形成并结合在一起的。它们密集的茎和根的地上和地下垫捕获营养丰富的碎片，并保护土壤免受侵蚀或干燥——所有这些都有助于植物更好地生长和土壤层的建立，在此过程中锁定更多的二氧化碳。

Silliman指出，在凸起的泥炭沼泽的情况下，该过程的工作方式略有不同。地表的活泥炭苔藓层就像海绵一样，容纳了大量的雨水，这些雨水维持着自身的生长，并在其下方永久地保持一层更厚的死泥炭苔藓。这可以防止下层泥炭（厚达 10 米）变干、分解并将其储存的碳释放回大气中。随着活苔藓逐渐堆积，地下储存的碳量不断增加。

他说，成功的修复必须复制这些过程。

“超过一半的湿地恢复都失败了，因为没有充分考虑植物的景观形成特性，”该研究的共同作者，荷兰皇家海洋研究所和格罗宁根大学的Tjisse van der Heide说。他说，将幼苗和插穗有序地种植在彼此相距相等的行中似乎是合乎逻辑的，但会适得其反。

“当植物被放置在大而密集的丛中时，当它们的景观形成特性被模仿时，或者只是当非常大的区域被一次性恢复时，恢复会更加成功，”van der Heide说。

“遵循这一指导将使我们能够在更大范围内恢复失去的湿地，并增加它们茁壮成长的几率，并在未来几年继续储存碳和执行其他重要的生态系统服务，”西利曼说。“植物赢了，地球赢了，我们都赢了。”

Silliman和van der Heide与来自荷兰皇家海洋研究所，乌得勒支大学，Radboud大学，格罗宁根大学，佛罗里达大学，杜克大学和格赖夫斯瓦尔德大学的科学家进行了这项新研究。

通过综合最近科学研究中的碳捕获数据，他们发现海洋和森林拥有全球最多的二氧化碳，其次是湿地。

“但是，当我们查看每平方米储存的二氧化碳量时，结果发现湿地储存的二氧化碳大约是森林的五倍，是海洋的500倍，”乌得勒支大学研究员拉尔夫·特明克（Ralph Temmink）说，他是该研究的第一作者。

参考资料：“恢复湿地生物地貌反馈以恢复世界生物碳热点”，作者：Ralph J. M. Temmink、Leon P. M. Lamers、Christine Angelini、Tjeerd J. Bouma、Christian Fritz、Johan van de Koppel、Robin Lexmond、Max Rietkerk、Brian R. Silliman、Hans Joosten 和 Tjisse van der Heide，2022 年 5 月 6 日，《科学》。
DOI： 10.1126/science.abn1479

这项新研究的资金来自荷兰研究委员会、橡树基金会、杜克恢复、Lenfest海洋计划、国家科学基金会和Natuurmonumenten。

除了在杜克大学尼古拉斯学院任教外，西利曼还是杜克大学RESTORE的主任。