圖 8-1。 從國家的角度來看，熱帶森林砍伐造成的二氧化碳排放量。資料來源：Seymour 和 Busch（2016）報告的數據。
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毀壞土地就等於毀滅國家。 ──小羅斯福 (Franklin D. Roosevelt) |
土地和森林是我們糧食系統的核心。它們還在全球碳循環中發揮著獨特的作用。因此，它們的管理和保護對於聯合國可持續發展目標和《巴黎協定》——將全球變暖限制在工業化前水平以上 2°C 以下的目標——都至關重要。
我們的大部分食物直接或間接地自土壤中產出（聯合國糧食及農業組織 [FAO] 2015）。土壤中的碳含量是地球大氣的三倍，是所有活植物和動物的四倍。目前，由於植物會從大氣中吸收二氧化碳並將其穩固在土壤中，因此土壤每年可以消除全球約四分之一的化石燃料排放量。大多數土壤碳作為永久凍土和泥炭儲存在北極地區和潮濕地區，如歐亞大陸北部和北美的北方生態系統。炎熱或乾燥地區的土壤儲存的碳較少。
同樣，樹木提供水土保持，促進碳截存，改善生物多樣性，並增加傳粉媒介和天然害蟲捕食者的數量。在森林，茂密的原始熱帶森林作為特殊的碳匯，隨著森林中高固碳林木的生長，就能從大氣中去除二氧化碳，並將其固定在它們的葉子、莖、種子和根中。它們在封存中發揮著巨大的作用：最近的一項研究發現，在 2007 年至 2016 年期間，完整的森林吸收了所有來源的人為碳排放的約三分之一，顯著降低了大氣中二氧化碳的積累速度（Le Quéré et al. 2018）。熱帶森林也是世界上至少三分之二的生物的家園，物種不少於 300 萬種，並且可能多出 10 倍或更多（見 Juniper 2019；第 10 章和第 11 章）。
因為地球上幾乎有一半可以支持植物生命存續的土地已經轉變為農田、人造牧場和天然牧場，土壤實際上已經損失了 50% 到 70% 的儲碳量（見第 2 章）。擾亂土壤的耕作方式——例如種植單一作物、犁地、欠缺覆蓋作物、過度使用化肥和殺蟲劑以及過度放牧——將碳暴露在土壤中並使其和氧氣作用，把土壤中的氧燃燒至大氣中。濕地的乾涸化也會導致土壤釋放碳；例如，當前計劃在剛果的 Cuvette Centrale 對部分泥炭地進行排水和鑽探，其釋放的碳量可能與日本的年總排放量一樣多，因為濕地每英畝吸收的碳量是雨林的五倍（Sun & Carson 2020 ）。以上種種加在一起，這些擾亂土壤的活動佔了造成地球變暖的人為溫室氣體排放量四分之一。隨著地球變暖，土壤將釋放比以前估計更多的碳：按照目前的正常情況設想，升溫 4°C。IPCC (2019) 情景可能導致土壤比正常情況下，多釋放 37% 的二氧化碳（Hicks Pries et al. 2017）。[1]
同樣，熱帶地區的樹木覆蓋損失在過去 20 年中穩步上升，完整的熱帶森林現在以每分鐘 40 英尺球場的速度消失（圖 8-1）。火災和熱帶風暴等自然災害發揮著越來越大的作用，尤其是隨著氣候變遷使其更加頻繁和嚴重。但用於農業和其他用途的森林清理仍在繼續推動大規模的森林砍伐。例如，17% 的亞馬遜地區曾一度被清除。另有 20% 已退化。2019 年，森林濫砍率比前一年猛增 30%。80% 被砍伐的亞馬遜土地最終成為放牛的牧場，這些肉不是在國內消費，就是由全球經營的大型肉類公司出口（2019 年全球森林圖冊）。氣候變遷和森林砍伐相結合可能導致亞馬遜森林崩潰，大量碳釋放並對氣候系統產生影響。全球都將感受到風速、降雨模式和大氣組成成分的變化，首先是美國中西部和拉不拉他地區（西半球的糧倉）的快速荒漠化（Juniper 2019）。
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圖 8-1。 從國家的角度來看，熱帶森林砍伐造成的二氧化碳排放量。資料來源：Seymour 和 Busch（2016）報告的數據。 |
在過去幾年中，巴西、剛果民主共和國和印尼報告了最大的熱帶森林損失（圖 8-2）。巴西和哥倫比亞的損失尤其嚴重，因為那裡的國家政策推動工業化農業發展。這些政策與非法砍伐率的迅速提升有關，不僅是養牛場、伐木場、以及道路和水壩建設，還有古柯的種植與採礦（氣候行動追踪組織 2019）。相較之下，與大多數熱帶森林不同，2017 年時印尼的樹木覆蓋損失下降，其中原始森林損失下降了 60%。然而，蘇門答臘的原始森林仍在繼續流失（Global Forest Watch 2020； Supriatna et al. 2020）。
圖 8-2。 樹木覆蓋損失排名前十的熱帶國家。資料來源：全球森林觀察 (2020)。 |
廣泛的森林退化和森林砍伐降低了森林對火災和乾旱的抵禦能力，因為更多的太陽輻射照射到森林地面。植物乾枯，整個森林變得更易燃，碳損失增加。人為砍伐森林的速度極快，是導致生物群落滅絕的關鍵，也是地球大規模絕種的主要原因。動物絕種反過來加快了森林消失的速度，因為森林與許多動物物種處於共生關係，並且依賴於這些物種提供的複雜服務網絡生存（Kolbert 2014）。在這種背景下，森林很快將不再是碳匯，而是成為增加全球溫室氣體排放的碳源。2018 年，熱帶森林的消失佔全球二氧化碳年排放量的 8%，遠高於歐盟同年對全球變暖的貢獻（Global Forest Watch 2020）[2]。最近的一項研究估計，亞馬遜森林的碳匯能力，即通過光合作用吸收的碳量超過樹木消失而排放的碳量，到 2035 年將達到零。非洲森林的碳匯能力也將在 2030 年下降 14%（Hubau et al. 2020）。
「保育生態系統」是約三分之二《巴黎協定》簽署國的明確承諾，因為自然生態系統是在暖化的世界中維持人類繁榮的關鍵 (Seddon et al. 2019）。森林對人類生存的重要性也體現在聯合國永續發展目標中；永續發展目標第 15 項旨在透過保育、復育和促進陸地生態系統的永續利用，防治荒漠化、制止和扭轉土地退化以及制止生物多樣性喪失，共同永續地管理森林。其承認森林與健康生活密切相關，因為它們是全世界人類繁榮和福祉的關鍵（聯合國 2015）。
自《巴黎協定》以來的研究顯示，穩定氣候最簡單的方法是 2050 年前，維持與復育至少一半的地球陸域為完整的自然生態系統，並結合能源轉型措施 (Tallis et al. 2018; Teske 2019）。2030 年前保護 30% 陸域的目標，被認為是實現 2050 年前保護半個地球的更大終極目標的合理里程碑 (Baillie and Zhang 2018）。此目標與國際自然保育聯盟 (IUCN) 作為海洋保育的關鍵步驟，所提出的 30% 目標相匹配（見第 9 章）。由於這些措施的實施需要時間，因此它們可能需要額外的復育工作，來產生負排放並抵消溫室氣體的清除和釋放 (Dinerstein et al. 2019）。全球自然協議將陸域劃分為 846 個生態區域，包括陸地、淡水和海洋區域，作為保育模板，透過增加危急棲息地和生物群落的代言人，協助指導和監測保育工作 (Dinerstein et al. 2019) 。
在一般保育之中，森林保育，特別是完整森林的保育，[3] 是對抗全球暖化的關鍵途徑。泥炭地、苔原、紅樹林和古老草原也是很重要的碳庫，它們保護獨特的動植物組合，應與完整森林一起被保育。古老草原在全球儲存的碳量與森林差不多，並且具有極強的生物多樣性。由於大部分草原碳儲存在地下深處，因此草原是可靠的碳匯，尤其在面對火災等氣候敏感型干擾時 (Dinerstein et al. 2019）。
根據跨政府氣候變遷專門委員會 (IPCC 2018) 的數據，實現《巴黎協定》的目標可能包含去除大氣中的二氧化碳。然而，如果以足以有效的大規模使用，諸如捕集和儲存來自燃燒生物燃料的發電廠的碳排放，或種植新的森林以吸收碳等策略，可能會給自然資源帶來更大的壓力，或者過於昂貴。另一方面，在土壤中封存碳是安全且經濟的。更好的土地管理和農業實踐可以提高土壤儲存碳的能力，對抗全球變暖。考量我們的所有生物和大氣中土壤有機碳的總量，即使微小變化也會對大氣產生巨大影響。
土壤儲存有機碳的速度取決於土壤質地和結構、降雨量、溫度、耕作系統和土壤管理。提高碳儲存率的策略包括土壤復育和林地再生、免耕耕作、覆土作物、養分管理、肥料和污泥施用、改善放牧、節水和集水、高效灌溉、農林業實踐以及在備用土地種植能源作物。如果結合使用這些技術，全球農田每年有可能額外儲存 10 億 8500 萬噸二氧化碳——相當於全球運輸業每年的排放量。此外，土壤在飽和之前可以繼續固碳 20 到 40 年 (Lal 2004; Zomer et al. 2017）。僅將地球土壤的碳含量增加 2% 就可以抵消 100% 目前進入大氣的所有溫室氣體排放量 (Lal 2019）。反轉暖化計畫 (Project Drawdown) （一個分析和分享氣候解決方案訊息的組織）認為保護性農業是「解決人類和氣候健康以及農民財務狀況的最佳機會之一」（Project Drawdown 2019）[4]。 除了透過維持或增加碳含量緩解氣候變化，健康的土壤提供了我們的糧食作物生長和繁茂所需的基本養分、水、氧氣和根系支持。它們是健全食品生產的基礎 (FAO 2015a）。然而，目前尚不清楚土壤從大氣中吸收大量碳需要多長時間，有些人假定就算不到千年，至少也需要一百年 (He et al. 2016）。
保育森林提供了一種同樣安全有效的方式來實現有意義的二氧化碳去除和中和排放，同時更廣泛地保育生態系統。今日，通常被稱為森林區的森林地景（森林鑲嵌體、天然無樹生態系統和砍伐森林區域），面積超過 58 億公頃，佔地球無冰土地面積的 44%（供參考，巴西的土地面積為 8.4 億公頃。地球上的總無冰土地面積約為 130 億公頃。）其中存在完整森林地景 (intact forest landscapes, IFLs）。IFL 是「森林和相關天然無樹生態系統的無縫拼接，沒有顯示出遠程檢測到的人類活動或棲息地破碎的跡象，並且足夠大，足以維持所有本地生物多樣性，包括廣泛物種的可存活族群」（Potapov et al. 2017, 1），2013 年，它們的總面積不到 12 億公頃，佔林區總面積的五分之一，一半位於熱帶地區，即亞馬遜河流域和剛果河流域、婆羅洲島和新幾內亞島以及東南亞高地，另外三分之一是北美和歐亞大陸的寒帶針葉林 (Potapov et al. 2017）[5]。IFL 特別重要，因為它們是大面積的連續區域，森林發揮生態系統功能和抵禦自然干擾與氣候變遷的能力，隨其規模而改變。
森林保育對於穩定全球氣溫至關重要，但如果以目前的速度繼續砍伐森林，其減緩氣候變化的價值將很快下降 (Maxwell et al. 2019）。例如，如果我們保護了 2000 至 2013 年間被清除、砍伐或以其他方式破壞的完整熱帶森林部分，即大約 2800 萬公頃的表面積（約佔剩餘完整森林面積的 5%），那麼這些森林到 2050 年可能封存近 40 億噸的二氧化碳，相當於當前全球排放量的 11% 左右。
森林和樹木還可以防止水土流失和水污染、保護土地和土壤肥力、避免山體滑坡和洪水。樹根作為天然的網，深入地下，將土壤固定在適當的位置。當樹木阻止土壤徑流時，土壤會保留必需的養分並保持肥沃，樹木也透過落葉和乾枝向土壤添加肥料。重要的是，森林透過葉子和根部吸收水分來維持一個地區的水循環，它們是雨水的天然儲存系統，可以減緩大氣的乾燥，樹木防止淡水湖失去水分和乾涸，並且，由於地球上大約三分之二的物種生活在這些完整森林中，因此它們的保育是避免大規模滅絕的關鍵 (Kolbert 2014）。
正如在比較有機耕地和傳統耕地的平行研究中所演示的那樣（第 2 章），健康的土壤更具生產力和抵抗氣候變遷的能力。土壤健康被定義為「土壤作為生命系統發揮作用的能力」（FAO 2015a, 1）。健康的土壤支持土壤生物群落，保護植物免受疾病和害蟲侵害，幫助植物根系保持水分和養分，並最終提高作物產量。這些群落提高了農業生產力。反轉暖化計畫估計，在投資 79 至 116 億美元的情況下，從傳統農業轉向再生農業可以在整個生命週期內提供 2.3 至 3.5 兆美元的運營成本節省和 135 至 206 億美元的淨利潤 (Project Drawdown 2019）。濕地，包括沼澤和林澤，土壤富含碳，在面對熱帶氣旋時提供天然緩衝，估計每平方公里價值 180 萬美元，因為它們能夠保護財產免受沿海損害 (Sun and Carton 2020）。
森林，尤其是大片的完整森林，影響著當地、區域和全球氣候，控制著滋養雨養作物的水循環（全球近 80% 的農業用地仰賴雨養生產系統，雨養生態系統提供了世界上 62% 的糧食），因此，保育森林可以避免世界上肥沃地區的荒漠化。除了對氣候系統的強大影響外，森林一直是經濟產品的重要來源，造紙廠依賴從樹木供應的木漿，伐木是針葉林地區人們的主要職業。當森林得到妥善管理並定期種植樹苗時，森林將成為永續的木材來源：世界銀行估計，木材產業價值約 6000 億美元，為全球約 5000 萬人提供工作，其中包括 1300 萬個正式工作崗位 (World Bank Group 2016）。森林也為當地人提供就業機會，他們收集森林產品製成手工藝品，森林是原住民社區的萬花筒。《巴黎協定》關注原住民，反映出人們越來越認知到他們的知識、權利和在保護一些世界上最重要和生物多樣性最豐富的地方方面的關鍵作用。事實上，由當地社區管理的森林地區的砍伐程度始終低於受保護的森林 (Porter Bolland et al. 2012）。
最後，將人類活動限制在遠離完整原始生態系統的地區是避免人類與野生動物密切接觸的關鍵，這是病毒大流行的主要原因之一，例如，由於密切接觸或食用森林地區的野生動物，冠狀病毒、伊波拉病毒和 HIV 病原體都從野生動物保蟲宿主中排出並傳播到人類物種 (Bloomfield et al. 2020）。如果透過更好的土地和森林管理政策適當地保護森林，龐大的人類生命和經濟損失本來可以避免。
在《巴黎協定》下的所有國家自定貢獻 (Nationally Determined Contribution) 中，2030 年前，森林占所有計劃減排量的四分之一。但大多數國家政府並未優先將完整熱帶森林的保育作為履行《巴黎協定》承諾的一種方式。例如，土地利用和土地覆蓋變化的減排量佔所有計劃減排量的四分之一 (Grassi et al. 2017），但完整森林的保留很少是這些計劃減排量的一部分 (Watson et al. 2018）。此外，全球幾乎沒有計劃保留或改善土壤中的碳固存，而這方面的進展更加複雜，因為我們直到最近才能夠估計與完整森林喪失相關的碳排放 (Maxwell et al. 2019）。
然而，大量文獻正在探索可以促進土地保護和森林保育的經濟政策。Batini 和 Pointereau 在第 2 章中研究了土地保護政策以及將傳統耕作土壤重新轉化為有機耕作土壤的政策。對於森林保育，存在許多政策工具。哥斯達黎加和巴西等國家過去曾設法在不限制經濟成長的情況下保護森林 (FAO 2015b）。然而，在許多其他國家，森林保育政策與經濟成長發生衝突，因為幾乎沒有導致森林砍伐的農業和牧業的經濟替代方案 (Barbier 2004），保育也難以執行，反映了制度上的弱點 (Barbier et al. 2005）。糧食不安全會使保護工作進一步複雜化 (Ericksen et al. 2011）。在這些國家，如果加上保護農業產量和保持糧食價格穩定的政策，減少森林砍伐的工作會傾向於更加成功。
可以結合財政政策制定一些監管和森林管理措施，以確保森林荒地的保護。其中包括：
哥斯達黎加的陸地面積只有 51000 平方公里，相當於地球表面的 0.03%，擁有廣泛的生態條件，從潮濕的海岸到炎熱乾燥的低地，再到涼爽的山地雲霧林。它是一個獨特的多元化地區，擁有全球近 5% 的生物多樣性。
在很大程度上，這種保育成功反映了該國的環境保育系統，被認為是世界上最先進的。1969 年《國家林業法》推行後，哥斯達黎加建立了國家公園和生物保育區體系。它現在保護國家公園、野生動物保育區和一百多個私人保育區中 27% 的土地，所有都由國家保育區系統管理，該系統是環境和能源部的一部分。哥斯達黎加是第一個從根本上扭轉毀林進程的熱帶國家，森林覆蓋率從 1990 年的 21% 增加到 2005 年的 52%。在經歷了艱難的開端之後，[9] 保育政策在 1980 年代初得到支持，現在已經付諸實施部分原因是 1997 年設立的對碳氫化合物徵收 3.5% 的碳稅，旨在啟動環境服務支付系統。保育工作與強大的生態旅遊產業的發展相連——這一概念主要在哥斯達黎加率先提出——現在吸引了超過三百萬遊客，每年為經濟創造近四十億美元（2018 年數據），並且是主要的收入來源和外匯。公園費用大部分用於購買土地、擴大保護區和維護現有森林。
和哥斯達黎加一樣，不丹是世界上最小的國家之一。但它在保護方面的成功比大多數國家都大。環境保護是不丹國民幸福總值哲學的四大支柱之一，不丹憲法規定永久保護該國三分之二的森林覆蓋土地。不丹位於喜馬拉雅山脈東部，混合了高山地形和亞熱帶平原，降雨量比其西部鄰國多，這促進了森林的生長。森林包含許多落葉和常綠樹種，從橡樹林和松樹林到熱帶硬木。該國一半以上的土地受到保護，形成了一片完整的森林，與自由流動的河流交織在一起——在所有亞洲國家中所佔比例最大。
不丹了解使林業可持續發展的經濟和環境價值，在 1970 年代對林業管理越來越認真。1977 年，在世界自然基金會 (WWF) 的支持下，不丹透過培訓計劃、森林邊界劃分、哨所和巡邏路線的建設來加強其森林管理，最終成為皇家瑪納斯國家公園 (Royal Manas National Park）。1986 年，不丹拒絕了世界銀行的援助，該援助旨在在瑪納斯河 (Manas Chhu) 上建設一個水電項目，該項目將淹沒不丹南部與印度邊境的這個主要保育區。到 1980 年代後期，又建立了 9 個森林和野生動物保育區，主要是沿著與印度接壤的南部邊境。1991 年，政府在聯合國開發計劃署和世界野生動物基金會的協助下，設立了一個信託基金，旨在每年為林業培訓提供高達 100 萬美元的資金。
2018 年，不丹政府、捐助者和來自世界各地的合作夥伴創建了 Bhutan for Life，這是一個 4300 萬美元的基金，不丹政府則將提供 7500 萬美元。該基金將永久保護不丹的保護區 14 年，之後不丹將能夠自主為其保護提供資金。它模仿了 WWF（和其他合作夥伴）發起的類似保育措施，以保育巴西亞馬遜和哥倫比亞和秘魯的森林。與這些類似，它基於一種稱為「永久項目融資」的新穎融資方法，該融資方法基於兩個特定的融資特徵。第一個特點是單一關閉，一種財務結構，捐助者承諾一定金額，但除非達到一定的集體金額，否則不付款。第二個是過渡基金，一旦交易完成，捐贈的資金將根據是否達到一定的保護條件分期支付。作為促進所有權的單一關閉安排的一部分，該項目提供了政府的長期資金承諾。此類項目的目的是解決早期不完整、短期和資金不足的保護區管理計劃給保護帶來的挑戰。與哥斯達黎加一樣，生態旅遊和有機農業等永續經濟發展將被允許在保護區進行。這一倡議是不丹人如何尋求平衡的實例。
瓦拉西島 (Wallasea Island) 擁有歐洲最大的復育濱海濕地，是土地重新野化的成功範例。生態學家說，像這樣的沿海濕地每公頃捕獲碳的速度比熱帶雨林快 40 倍。但在過去四百年裡，農田開墾、沿海開發和海平面上升共同破壞了埃塞克斯海岸 91% 的濕地棲息地。據聯合國統計，從 1975 至 2015 年，全球 35% 的濕地遭到破壞。在歐洲，一些世界上人口最稠密的土地所在地，真正的荒野幾乎不存在，出現了幾個公共和私人資助的野化項目。諸如瓦拉西島之類的野化計劃正在成倍增加，德國的泥炭地沼澤正在恢復其原始狀態，蘇格蘭高地正在重新種植森林。這些項目不僅可以隔離碳，還可以促進生物多樣性，並透過防止洪水和野火來幫助土地適應不斷變化的氣候。
當草原被改變或土壤被耕作，森林被砍伐、燒毀和砍伐，濕地被排乾或燒毀時，原本儲存在這些生態系統中的溫室氣體會重新回到大氣中並使地球暖化。在過去的幾個世紀裡，地球土壤中至少有一半的碳已經釋放到大氣中，而地球上只有五分之一的原始森林仍然存在於大型自然生態系統中，其中一半被認為受到威脅。
隨著我們接近 2050 年的長期里程碑，人類應該從淨排放轉變為淨封存，健康土壤和完整森林的價值變得更加被重視。如果我們不保持我們的土壤健康和我們剩餘的森林完好無損，就不可能實現《巴黎協定》中概述的氣候目標。但土壤不能繼續固碳，如果它繼續受到干擾，如果越來越多地砍伐完整的森林，它們就無法吸收碳。不考慮放棄的碳清除量可能會扭曲森林部門內外減緩行動的優先事項。通過再生農業將碳存放於地下是解決人類和氣候健康問題的最佳機會之一。同樣，完整的熱帶森林是實現有意義的二氧化碳清除和中和其他來源排放的安全有效的方式。
國家和國際層面的財政政策和結構改革都非常適合確保土地和森林的保護，並且存在成功的例子，這些地方已經實現了這些目標，並為經濟和環境帶來了好處。繪製地圖和計算自然資本是成功保護工作的重要組成部分，現在可以使用創新技術在全球範圍內準確地做到這一點。