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基于自然的解决方案:实现碳中和的“无悔”路径

一个新兴概念试图在应对气候变化和保护生态系统之间建立协同效应,但仍面临诸多课题。
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塞内加尔全球最大的红树林恢复项目现场。种植红树林是一种“基于自然的解决方案”,有助于减缓气候变化。图片来源:Clement Tardif / Greenpeace
塞内加尔全球最大的红树林恢复项目现场。种植红树林是一种“基于自然的解决方案”,有助于减缓气候变化。图片来源:Clement Tardif / Greenpeace

从2019年起,“基于自然的解决方案”(Nature-based Solutions,简称NbS)这一在国际上备受关注的新概念在中国呼声渐隆,并被写入了生态环境部、自然资源部等多个官方文件,获得了更高的政策能见度。但在对它的讨论和实践中,仍面临一些亟待解决的问题,包括量化研究不足、对概念的理解狭隘,缺乏激励性政策等。此外,尽管NbS是能够同时应对气候变化和生物多样性丧失双重危机的有力举措,但在它被作为一种减缓气候变化的手段时,不应以牺牲强有力的减排为代价。

到底什么是NbS?

基于自然的解决方案指的是众多有助于保护、恢复和管理生态系统,又能惠及人类的举措。它们所能带来的收益包括减缓气候变化、促进经济发展、增进粮食安全、改善健康,以及抵御自然灾害。

The wetlands of eastern Kolkata, India, are being used as a natural filtration system for the city’s waste
印度东部加尔各答的湿地被作为处理城市污水的天然过滤器。污水在经过湿地中的植物和微生物的部分处理后,被用于养鱼和浇灌水果和蔬菜。图片来源:Alamy

2008年,世界银行在报告《生物多样性、气候变化和适应》中首次提出基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)可以作为一种在减缓和适应气候变化影响的同时保护生物多样性并改善可持续生计的途径。2009年,世界自然保护联盟(IUCN)在提交给联合国气候框架公约(UNFCCC)第15次缔约方大会的建议中明确提出,要积极推动将NbS作为减缓和适应气候变化整体战略的重要组成部分。

2016年IUCN发布的《基于自然的解决方案应对全球挑战》报告系统地阐述了NbS的概念和内涵。根据这份报告,NbS是指对自然和人工生态系统开展保护、修复和可持续管理,在应对多种社会挑战的同时,提升人类福祉和生物多样性。随后的几年时间里,欧盟委员会热带雨林联盟、大自然保护协会(TNC)等机构分别提出了更聚焦自身工作领域的NbS概念和内涵。总体上看,IUCN提出的NbS概念涵盖范围更广、更具有普适性。

真正的转折点来自2019年。这一年,NbS被列为联合国气候行动峰会9项行动领域之一,并由中国和新西兰共同牵头推进。随后,NbS作为一种应对气候变化的重要手段逐渐受到中国气候变化及生态保护领域的广泛关注,这其中包括政策制定者、学界和NGO。2020年9月,NbS被写入自然资源部办公厅、财政部办公厅、生态环境部办公厅联合印发的《山水林田湖草生态保护修复工程指南》。今年3月,大自然保护协会发布首本NbS中文书籍《基于自然的解决方案研究与实践》,系统性地阐述了NbS如何应对包括气候变化、生物多样性丧失在内的多重社会挑战。

restored loess plateau
根据世界银行的信息,在中国西部,由于黄土高原植被恢复,超过250万人的经济前景得到改善。其收入翻番,食物供应得到保障,衰退的景观也得到恢复。图片来源:Momo / Flickr, CC BY 2.0

此外,一些已做出碳中和承诺的大型跨国企业基于其气候承诺和企业社会责任的综合考量,也逐渐成为NbS的拥护者,吸引他们的重要一点是NbS所能提供的环境、社会、经济多重效益。

NbS:应对气候变化的”无悔“选项

2019年纽约气候峰会后NbS的大热,给人一种NbS是专门的气候解决方案的错觉,但实际上,NbS的视野是超越气候变化,应对多重挑战的。在谈及气候议题时,NbS也通常被称为“自然气候解决方案”(Natural Climate Solutions, NCS),通过对自然和人工生态系统进行保护、修复和可持续管理来增加碳固定,同时避免土地利用部门的温室气体排放。而相比传统的以节能减排为主的气候变化解决方案,NbS能够在减缓气候变化的同时,发挥保护生物多样性、水源涵养、保育土壤等多重协同效益,从而提升对气候变化的适应能力。因此主流观点认为,NbS是不可多得的减缓和适应并举的气候变化解决方案。

斯德哥尔摩应变中心(Resilience Centre at Stockholm University)的研究认为,NbS是在减缓气候变化的同时带来生态、社会等多重效益的“无悔”选项 ,即在种种不确定因素影响下,无论结果如何,NbS举措所产生的净社会、经济和生态效益将极大地提升生态系统韧性和人类福祉。

Fire management is one of the actions proposed by researchers that help mitigate climate change, whilst protecting both biodiversity and the livelihoods of local communities (Image: Flavio Cannalonga/Greenpeace)
火情管理有助于减缓气候变化,同时保护地方社区生计以及生物多样性。图片来源 © Greenpeace / Flavio Cannalonga

中国生态环境部今年1月发布的《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》中也提出,应在减缓和适应气候变化中重视运用基于自然的解决方案。NbS的多重效益使其成为协调推进气候和生物多样性协同治理的关键举措。

量化研究有待加强

2017年,大自然保护协会联合15家机构发表在美国科学院院刊(PNAS)的论文《自然气候解决方案》总结了在全球尺度上NbS减缓气候变化的20条重要路径,主要是针对森林、农田、草地、湿地等四类生态系统采取的保护、修复和可持续管理措施。该研究预计,到2030年这些路径将为实现《巴黎协定》中全球升温幅度控制在2℃以下的目标贡献37%的气候变化减缓潜力。该研究还发现,NbS是一种经济可行的方案。上述气候变化减缓潜力中,有约六分之一抵消1吨二氧化碳当量的成本低于10美元(图1),有一半低于100美元。该研究估计,到2030年每吨二氧化碳当量的温室气体污染造成的社会成本约为100美元,因此约有一半的NbS气候变化减缓潜力是“成本有效”(cost effective)的。

为便于充分了解NbS相关路径在全球及国家尺度上减缓气候变化的潜力,自然气候联盟(Nature4Climate,N4C)与大自然保护协会共同开发了一个名为“自然气候解决方案世界地图集”(Natural Climate Solutions World Atlas)的可视化工具,该工具是在现有大量研究及公开数据的基础上分析、整合形成。

使用这一工具对中国的NbS气候变化潜力数据进行提取和分析,发现15个NbS路径最大技术潜力为每年22.23亿吨二氧化碳当量,相当于2018年中国温室气体总排放(约117亿吨)的五分之一,其中抵消1吨二氧化碳当量的成本低于100美元的潜力约占46%。15个路径中气候变化减缓潜力最大且抵消1吨二氧化碳当量成本低于100美元的三个路径依次是造林、农田养分管理、避免毁林。

在2020年9月的联大会议上,中国明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。碳中和是对温室气体正负抵消从而达到相对零排放。目前中国气候政策研究界的主流观点认为,在实现碳达峰、碳中和的过程中,在全力以赴开展全部门温室气体减排的基础上,额外的碳一部分需要被碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage,CCUS)及直接空气捕集(Direct Air Capture,DAC)等碳移除技术从大气中移除,余下的则通过NbS固定到森林、湿地、农田、海岸带等生态系统中。

NbS无疑能够在碳中和进程中发挥巨大作用。然而,目前针对此类路径的研究资料和数据相对匮乏,导致研究结果的代表性和精细度不足。为了向相关政策的制定提供科学依据,并撬动广泛的社会资金参与NbS实施,应尽快开展数据精准、覆盖全面的国家或地区层面的NbS减缓气候变化潜力及协同效益的量化分析。

自2019年开始,大自然保护协会(TNC)与中国科学院、中国林科院、中国农科院的相关专家合作,专门针对NbS三个重要路径在中国的气候变化减缓潜力进行了深入研究,这三个路径分别是造林、森林管理、农业养分管理,基本方法是以实测数据为基础的模型测算和荟萃分析,成果将在本年度发布。后续还将继续开展农田、草地、湿地、海岸带等生态系统潜力和效益的量化分析。

NbS不止是造林

目前《巴黎协定》各缔约方提交的国家自主贡献目标(NDC)中,90%以上包含了NbS 相关的内容,其中超过一半涉及林业。中国在自己2015年版的NDC中明确提出了森林蓄积量的量化目标,在2020年12月的气候雄心峰会上又提高了这一目标。

“十四五”规划纲要提出,到2025年,中国森林覆盖率将达到24.1%。“种树”自古就在中华文化中就受到推崇,加上其巨大的固碳潜力和多重效益,让很多人在NbS概念兴起时简单地将它与“造林”划上等号。

然而,虽然森林在应对气候变化中发挥着极为重要的功能,但NbS并不等同于“造林”。湿地、草地、农田等生态系统各自发挥着独特的、不可取代的生态和社会经济功能,这是森林单一生态系统无法代替的。应避免一味地为追求森林覆盖率,而占用草地、湿地进行造林。科学识别地块、合理规划方案是造林的前提。

此外还需要考虑到,NbS不仅是如造林那样发挥碳汇功能,它也可以减排。全球范围内,两种最主要的非二氧化碳温室气体——甲烷和氧化亚氮——的排放中,高达19%来自种植和养殖业。NbS的农田养分管理、稻田管理等路径在减少这些温室气体排放方面也有着巨大的潜力。

rice cultivation in China
优化稻田管理是有助于减少温室气体排放的“基于自然的解决方案”之一。图片来源: Arian Zwegers / Flickr, CC BY 2.0

目前,中国在向联合国气候框架公约提交的NDC中仅对森林相关目标进行了量化,但为全面挖掘NbS应对气候变化的潜力,调动各方推动除造林之外的NbS路径的积极性,中国应在其NDC中加强森林以外生态系统相关目标的量化,而其前提是更加充分的科学研究。

NbS全面、长效性实施的保障是完善的政策激励机制。全国人大常委会委员王毅认为,目前与NbS有关的森林、湿地、草地、农田、海洋、城市等相关职能,分散在自然资源部、农业农村部、生态环境部等多部委及相关司局中,缺少统筹协调机制。急需在中国环境治理体系下,构建责任分工明确、协调程序井然、正向激励显著的NbS协同实施机制,广泛开展部门间的横向沟通协作,促进更多利益相关方参与治理。

不能舍弃根本

国际上,有一种批评的声音认为,如果过分强调NbS的重要性,容易避重就轻,忽视温室气体源头减排和能源转型。我们认为,尽管NbS对于实现碳达峰及碳中至关重要,但它并非替代性方案。最迫切的是需要制造业、电力、种养殖、交通等多部门的整体能源转型,逐步淘汰化石燃料的使用,对清洁能源相关技术进行研发和创新。在碳中和热潮中,特别要警惕鼓吹NbS,却漠视减排。例如,一些化石能源企业近年来承诺投入巨额资金用于开展NbS项目,但是其削减自身业务碳排放的行动却依旧不足。

wind turbines. Critics argue that too much emphasis on NbS could divert attention from the urgent need to use clean energy
对“基于自然的解决方案”的过度强调有可能转移人们对于减排和能源转型的紧迫性的关注。图片来源: Eric Sonstroem / Flickr, CC BY 2.0

在一个气候危机步步紧逼的时代,基于自然的解决方案,从森林、湿地、农田、草地,到城市和海岸带,给我们提供了应对气候变化的“无悔”选项。在选项的背后,需要强有力的科学证据基础、政策和多方参与机制来推动这场系统性变革。