近日，南方科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授曾振中、講席教授鄭春苗團隊聯(lián)合香港大學(xué)教授陳驥，在Nature Sustainability發(fā)表題為“Doubling of annual forest carbon loss over the tropics during the early twenty-first century”的研究論文。該研究首次利用多源遙感數(shù)據(jù)探究了熱帶森林碳儲量損失的年際變化特征和驅(qū)動因子，揭示了熱帶森林碳儲量損失自21世紀以來呈現(xiàn)加倍的增加趨勢。

熱帶森林對全球陸地碳循環(huán)和大氣二氧化碳濃度調(diào)節(jié)具有重要影響。它不僅是巨大的碳庫（儲存>200 PgC的生物量碳），還能通過光合作用每年固碳超過70PgC，在全球碳循環(huán)中扮演著極其重要的角色。但近年來極端氣候事件和人類活動影響不僅減弱了熱帶森林固碳能力，也造成了大量的碳儲量損失。已有研究大多集中于森林碳儲量損失的量級，鮮有研究報道森林碳儲量損失年際動態(tài)。陸地碳源/碳匯是全球碳循環(huán)中最不確定的一部分，準確評估森林碳儲量損失的年際變化能夠為全球碳循環(huán)估算提供更為精確的依據(jù)。

研究團隊基于高分辨率遙感觀測產(chǎn)品，結(jié)合分層隨機采樣方法，計算了熱帶地區(qū)2001–2019年森林損失造成的生物量碳和土壤有機碳損失，首次發(fā)現(xiàn)熱帶森林碳儲量損失由21世紀初的0.97?±?0.16?PgC?yr?1加倍增加到了最新的1.99?±?0.13?PgC?yr?1。研究團隊使用的高分辨率遙感產(chǎn)品能夠更為精確地描繪森林的動態(tài)過程，特別是小尺度的森林擾動和山地森林變化動態(tài)。

圖1. 熱帶森林碳儲量損失年際變化特征

研究進一步發(fā)現(xiàn)，森林碳儲量損失的82%是由農(nóng)業(yè)擴張引起，其中商品驅(qū)動的大型農(nóng)業(yè)擴張是南美洲和東南亞森林碳儲量損失的首要驅(qū)動因子。而在非洲，驅(qū)動因子主要是小型的輪轉(zhuǎn)農(nóng)業(yè)。此外，基于Planet高分遙感數(shù)據(jù)目視解譯結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大約70%的由農(nóng)業(yè)擴張導(dǎo)致的森林破壞在2020年仍然保持為農(nóng)業(yè)用途，證明了農(nóng)業(yè)在熱帶森林破壞中的長期持續(xù)性作用。

圖2. 熱帶森林碳儲量損失空間格局以及其驅(qū)動因子

2014年《紐約森林宣言》提出，到2020年將全球毀林率降低一半，但本研究發(fā)現(xiàn)，2001–2019年間森林碳儲量損失加倍增長，揭露目前人類無法實現(xiàn)這一承諾，也凸顯了2021年格拉斯哥氣候大會上《格拉斯哥森林和土地使用領(lǐng)導(dǎo)人宣言》的重要性與緊迫性。

該研究依托于國家自然科學(xué)基金和南方科技大學(xué)啟動基金完成。南科大是論文第一單位。南科大環(huán)境學(xué)院與香港大學(xué)土木工程系2018級聯(lián)合培養(yǎng)博士生馮禹為論文第一作者，曾振中、鄭春苗和陳驥為論文共同通訊作者，合作單位包括南方科技大學(xué)、中山大學(xué)、香港大學(xué)、美國普林斯頓大學(xué)、泰國梅州大學(xué)、國際野生動物保護協(xié)會、法國氣候與環(huán)境科學(xué)實驗室、世界資源研究所、英國利茲大學(xué)、美國德克薩斯理工大學(xué)以及美國弗吉尼亞大學(xué)。