中国西部一项持续约四十年的沙漠边缘绿化实践,被研究人员认为在遏制沙漠扩张的同时,带来了可观测的碳吸收效应。
加州大学河滨分校科学家牵头的研究团队在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)发表论文称,沿塔克拉玛干沙漠边缘推进的大规模绿化工程,在地球最干旱地区之一形成了“可见且可测量”的碳汇。研究将该项目视为造林(在此前贫瘠土地上种植树木或灌木)的一个成功案例。
论文合著者、加州大学河滨分校大气物理学家李景辉(King-Fai Li)表示,研究分析了沙漠边缘多年的卫星数据。中国政府自1978年起在当地种植耐旱灌木,目标是阻止沙漠继续扩张。

研究人员在评估造林成效时,重点观察了两项指标:大气二氧化碳浓度的下降,以及太阳诱导荧光(SIF)的上升。太阳诱导荧光是植物在光合作用过程中发出的光信号,可用于反映植被活动强度。
李景辉在论文相关表述中称,该区域并非雨林生态,而更接近“类似南加州灌木丛的灌木地”,但其持续吸收二氧化碳的信号可以通过太空观测进行测量与验证。
研究团队成员还包括休斯顿大学大气科学家江迅、北京清华大学地球系统科学家余乐,以及加州理工学院行星科学家杨玉麟。

在数据来源方面,团队使用了美国国家航空航天局(NASA)的轨道碳观测卫星(OCO)与MODIS卫星数据,对塔克拉玛干沙漠区域的二氧化碳浓度与“绿度”变化进行联合追踪。研究称,OCO观测显示该区域存在一个二氧化碳浓度“冷点”,其浓度较周边低1至2百万分之一。
研究同时指出,这一长期、连续的沙漠绿化项目为相关领域提供了较为罕见的实证样本。李景辉表示,相比联合国在撒哈拉沙漠发起的类似尝试,中国的项目得以持续推进,政治稳定使其能够数十年不间断实施。
论文提到,中国推进该项目的动因既包括环境因素,也涉及治理层面的考量。沙漠扩张对农田构成威胁,并被认为会加剧西部地区的不稳定;遏制沙漠化也被视为改善农业前景、降低国家碳足迹的一项策略。

不过,研究对造林的减排规模作出限定:即便将整个塔克拉玛干沙漠(面积约相当于德国)全部绿化,其抵消量也仅相当于加拿大年度二氧化碳排放的约10%,约为6000万吨;作为对比,全球年排放量约为400亿吨。李景辉表示,仅靠在沙漠种植植被无法解决气候危机,但明确“在哪里、能吸收多少二氧化碳,以及在何种条件下吸收”仍具有关键意义。
研究还强调,水资源是扩大塔克拉玛干及其他地区造林努力的主要障碍。论文称,沙漠边缘灌木之所以能够存活,部分依赖周边高地的山洪径流;若将项目推进至沙漠更深处,则需要更可靠的水源,而水资源在全球范围内正趋于紧缺。
此外,论文提及其他研究团队此前发现的一种现象:沙漠沙子可能通过昼夜温差导致的膨胀与收缩循环,在物理过程中捕获二氧化碳。研究称,该机制相较光合作用贡献较小,但每年仍可能带来约100万吨的碳封存。
研究人员同时提示,开展造林应充分评估其利弊。植被在呼吸过程中也会释放二氧化碳,净效益取决于土壤类型、植被密度与地理环境等多重因素。
论文认为,在全球寻求可规模化、低技术碳减排方案的背景下,塔克拉玛干沙漠边缘绿化工程为相关路径提供了案例与概念验证。李景辉表示,即便在沙漠环境中,只要规划得当并保持长期投入,土地也可能恢复生机,并在一定程度上带来碳吸收效应。
