植树对水的影响,可能取决于它所处的气候环境

造林常被视为应对气候变化最清晰的自然基础方案之一。多种树,储存更多碳,并帮助稳定地球。然而,新的建模研究表明,这一叙事中关于水文的部分远没有那么简单。根据一项使用 CMIP6 地球系统模拟的研究,大规模造林对水资源可用性的影响,会随着全球升温幅度的不同而显著变化。

这项研究由中国科学院大气物理研究所的科学家领衔,并发表在 One Earth 上。研究比较了同一造林活动在两条未来路径下的表现:较低升温情景 SSP1-2.6,以及较高升温情景 SSP3-7.0。研究团队重点关注陆地水资源可用性,即降水与蒸发之间的平衡。

同一干预,不同结果

核心发现非常鲜明。在较低升温路径下,造林使全球总体水资源可用性略有增加,但也扩大了湿润地区与干旱地区之间的差距。按研究人员的总结,湿润地区往往变得相对更湿,而干旱地区则进一步落后。

在较高升温路径下,模式发生了反转。造林降低了全球总水资源可用性,但却让各地区之间的水分分布更趋均衡。这意味着,同样的植树策略,取决于周围气候背景,几乎可以产生相反的总体结果。

对于政策制定者而言,这使一个常见假设变得复杂起来,即扩大森林规模无论未来排放如何,都会带来大致相同的协同效益。在这项研究中,气候背景并不是次要变量,而是决定造林究竟会让水资源总体略有上升,还是使其下降的关键因素。

人口加大压力

研究还考察了人均水资源可用性,而不仅仅是总供给。在这里,高升温情景同样更具挑战性。由于 SSP3-7.0 假定的全球人口远高于 SSP1-2.6,高升温条件下湿润地区的人均水资源损失变得更加明显。

造林对水资源的影响取决于全球升温水平
在低升温与高升温条件下,水资源可用性对造林的分化响应概念图。图片来源:Tao Tang

这很重要,因为水压力最终体现为社会和经济层面的压力,而不仅仅是水文层面的变化。即便某种变化在总量上看似可控,当它分配到更多人口、农业和基础设施系统中时,也可能变得严重得多。

为何会出现不同反应

为理解这种分化结果,研究人员进行了水分收支分析。他们发现,这些不同反应与大气环流差异有关,尤其是不同升温水平下,水汽如何在湿润地区上空汇聚。

作者表示,要给出完整的机制解释仍需进一步研究。不过,这项研究确实为化解以往文献中的分歧提供了一条可能路径。此前研究曾报告造林对水资源的影响并不一致,有的显示增加,有的显示减少。本文提示,这些分歧可能部分反映的是不同的气候基线,而不只是简单的方法论冲突。

提醒我们,气候解决方案彼此交互

这些发现并不是反对植树,而是反对把植树当作一种具有固定副作用的统一工具。造林对于碳移除、生态系统恢复和土地修复仍然重要。但当它被视为一项水资源策略时,更广泛的气候路径显然至关重要。

这带来了更高要求的规划挑战。大型修复项目或许不仅需要根据种植了多少公顷、储存了多少碳来评估,还要看在可预期的升温路径下,区域水文如何响应。在某些地区,随着世界越来越远离低排放未来,权衡关系可能会随时间改变。

这项研究更广泛的意义在于,它把两个常被分开讨论的议题联系了起来:通过土地利用实现减缓,以及对水压力的适应。它表明,这两者不能被分开对待。森林恢复仍可能不可或缺,但它对水资源的益处,将在很大程度上取决于全球变暖是被控制住,还是继续加剧。

本文依据 Phys.org 的报道整理。阅读原文

Originally published on phys.org