種樹造林,可以為台灣增加多少森林碳匯? 聽眾提問與講者回應整理紀錄

紀錄整理/梁聖岳(地球公民基金會兼任專員)
2022 年 07 月 21 日

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鎮西堡(地球公民基金會謝孟剛攝)

這是地球公民基金會在2022年7月21日舉辦〈種樹造林,可以為台灣增加多少森林碳匯?〉論壇活動之後,由於參與者提出非常多的問題,熱切渴望多了解這個議題。

因此,我們歸納整理了參與者的四大提問和講者在現場的解說,希望可以為大家解惑。

感謝柳婉郁特聘教授、張世杰教授、孫義方教授、黃群修組長讓國人更加了解森林碳匯各面向的課題,這個整理並非完整的論壇紀錄,歡迎想要進一步了解的朋友,參看這場線上論壇的重播。

一、森林碳匯計算應該包含的項目

中興大學特聘教授柳婉郁詳盡介紹當前國際上森林碳匯如何轉換成碳權,柳教授提到對於森林碳匯的計算多採用IPCC於2006年所發表的國家溫室氣體清冊指南中的公式,將樹木的木材密度、生物量擴展係數(從樹木材積換算樹木整體生物量的係數)、根莖比例以及碳含量參數等透過公式計算成為樹木的碳匯,這些參數是森林學者針對個別物種所測量與研究得出的,而台灣雖然有對部分物種建立參數,但仍然需要更多基礎研究找出不同物種的參數,為台灣的森林碳匯轉碳權機制鋪路。

東華大學孫義方教授則認為,從植物吸收二氧化碳行光合作用的過程,以及植物為了繁殖、生長、防禦、呼吸作用…等所分配與利用的「碳」,就可以明白當前森林碳匯計算只有從樹木胸徑推估碳匯能力有所不足。並且說明光合作用固定的碳具有即時性,但呼吸及分解作用所釋放回大氣層的碳是長期累積的結果,以兩者差異說明當前的計算方式低估了植物的碳吸存能力。除此之外森林的土壤也是重要的碳庫,如果我們忽略土壤的碳匯條件,則會很大程度對於森林碳匯有錯誤的評估。

東華大學張世杰教授向大家介紹森林碳通量的測量方法,除了傳統以計算胸徑的生長量變化外,透過儀器測量大氣渦流中的二氧化碳交換量也可以得到森林在某一段時間尺度內的碳收支,確認該森林在當下到底是吸碳還是排碳,以此蒐集森林的碳匯能力與數據。

會後,張世杰教授以書面補充說明:森林碳匯量,指的是單位面積的森林在單位時間內新增的碳儲存量,我們常用的單位是ton C/ha/yr,亦即每年每公頃的森林新增多少公噸的碳儲存量。因為森林內部的碳主要儲存於林木和土壤,因此調查森林碳匯的”古典方法”,便是每隔一段時間(例如5年),進入森林進行碳儲存量的調查(林木碳存量加上土壤碳存量,單位ton C/ha)。前後兩次碳儲存量的差值除以間隔的年份(例如5年),便可得到這段期間的平均碳匯量(單位ton C/ha/yr)。

在上述的方法之外,過去20餘年來發展的通量量測法,提供了學術界另一個生態系碳匯量的量測方法。由於生態系與外界的碳交換,絕大部分是以二氧化碳的形式(二氧化碳藉由光合作用進入生態系,藉由呼吸作用離開生態系),因此我們只要能夠長期監測二氧化碳的進出量,就能計算得到這個森林的累積淨二氧化碳吸收量。理論上,這個數值與前述方法所得到的碳匯量是相等的。過去20餘年,進行碳通量量測的渦流相關法(eddy covariance method)儀器被廣泛設置於全球的各種生態系統,這些生態系碳通量數據除了讓我們了解不同生態系統的碳匯能力,也進一步被用於建構全球尺度碳收支模型。在台灣,運作中的森林碳通量長期監測站有5處(棲蘭山台灣扁柏森林、溪頭柳杉人工林、關刀溪天然闊葉林、林後四林平地森林、大農大富平地森林),提供了我們了解台灣森林碳匯能力的重要觀測數據。

二、是否應該對次生林進行林相改良

孫義方教授以Poorter等人2021年發表在Science期刊的論文說明次生林恢復的速度與韌性,在研究中表明自然恢復的次生林在土壤、生態系功能、森林結構、物種多樣性、生物量…等面向恢復成為原本狀態的速度。孫老師認為基於此研究,應該讓次生林自然恢復才能創造最大的碳匯效益。

張世杰教授透過長期通量資料以及模式模擬發現森林並不是永遠都處於吸碳的狀態,而是會隨著樹種、樹齡、氣候條件等因素導致碳吸存能力下降。張老師以Gilvan等人2021年發表的研究為例說明透過模式模擬,亞馬遜雨林在2035年之後可能成為排碳源,提醒我們必須考量森林的條件,才能明白該森林能否為我們提供碳匯。

柳婉郁特聘教授所介紹的碳權機制,強調必須要經由人為努力所增加的碳匯,才具有抵減的認可,所以如果要為次生林取得碳權則必須透過林相更新等經營手段。不過目前國際上也正在發展維護、管理森林所增加的碳匯如何轉換成碳權,所以日後可能會有不需要經過林相更新而獲得的碳權機制。

黃群修組長則說明目前林務局針對森林碳匯所規劃的區位,其中受到銀合歡入侵的次生林是被劃為需要林相更新的區位。由於銀合歡是嚴重影響台灣低海拔森林生態系的入侵種,所以針對此類林地進行林相改良爭議較小,但可能需要討論,針對不同入侵程度是否有不同的處理方法。

三、能夠核發碳權的森林種類與條件

柳婉郁教授說明目前的碳權機制必須要是年輕的森林而且有一定面積的人工林,才能在植物生理上確保樹木的吸碳功能(年輕的樹)達成碳匯的增量條件;而碳權是為了抵換人為的碳排,所以必須有人為介入的經營才能作為抵換的額度(人工林);面積的要求則是驗證程序有一定的成本支出與複雜度,必須達到一定規模才符合效益。

孫義方教授認為台灣的森林條件和溫帶國家不同,應該要有考量台灣環境條件的碳權機制,才能確保核發的碳權在台灣的情境下有確實達成減碳目的。如果直接套用必須有人工經營森林才能核發碳權的機制,有可能會因為忽略計算植物生長過程以及土壤、枯落物等碳匯動態而無法達成碳吸存 目的,反而增加碳排。

黃群修組長提出林務局今年底建立核發給企業植樹造林ESG憑證的機制。林務局將作為平台媒合林農與企業,讓有ESG需求的企業能夠把資金投注給林農植樹造林,提供台灣小規模的林業模式避免高昂的碳權驗證費用,也能以森林的碳匯功能貢獻企業的ESG績效。惟此模式仍然無法解決企業的碳權需求,日後是否會有在台灣落地的森林碳會轉碳權機制值得觀察。

四、平地造林和光電板何者減碳效益高?

張世杰教授首先透過第四次森林調查的數據說明台灣造林達成淨零不可行,而大農大富平地森林的通量研究發現該處林地每公頃每年可以吸收10.9噸的二氧化碳,但光電面板在當前能源使用的碳排係數下每公頃每年可以減排約500噸。如此的差異表明了台灣的淨零碳排應該從能源部門著手。

柳婉郁特聘教授說明雖然光電面板相較於造林每公頃的減碳量多,但設置光電面板的成本與造林相比,每噸的減碳成本光電面板比造林高。我們不能忽略森林除了減碳之外也提供了其他生態系服務,而光電面板製造過程與除役後的廢棄物處理,也需要一定的成本甚至具有環境外部性。

依循孫義方教授對於當前森林碳匯計算方法缺失的指認,台灣的森林碳吸存能力有被低估之虞,所以造林或維持天然林、次生林與光電的減碳效益差距是否如此之「大」有待確認,除此之外我們也不能忽略森林在減碳之外的功能,不同生態系服務的效益評估之後,就了解森林與光電的競合不能只單純考慮減碳量而已。

黃群修組長所點出邊際農地造林區位以及現存的平地造林與光電有發生競合的現象,需要更多討論與評估才能找出此爭議區位如何利用與配置的解方。

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