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編報(bào)告

標(biāo)題: 土壤與氣候變化、生物多樣性和糧食安全 [打印本頁(yè)]

作者: 童話還有結(jié)局 時(shí)間: 2021-6-26 11:20
標(biāo)題: 土壤與氣候變化、生物多樣性和糧食安全
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?Drew Kelly
土壤是生命賴以生存的重要基礎(chǔ)。作為地球上最具多樣性的棲息地之一和最大的碳庫(kù)之一，健康的土壤對(duì)糧食生產(chǎn)、清潔和充足的供水以及穩(wěn)定的氣候至關(guān)重要。當(dāng)前，地球正面臨著兩大危機(jī)——?dú)夂蜃兓蜕锒鄻有詥适ВZ食危機(jī)的警鐘也在敲響。在保護(hù)土地和水域的同時(shí)，如何滿足日益增長(zhǎng)的糧食需求？答案也許就在我們腳下——健康的土壤。
土壤是繁榮的自然和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的起點(diǎn)。我們選擇土壤管理的方式，不僅影響我們所生產(chǎn)食物的數(shù)量和質(zhì)量，還會(huì)影響我們是否會(huì)加劇或減緩氣候變化，以及陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)的健康。要滿足不斷增長(zhǎng)的糧食需求、維持全球健康、消除貧困并戰(zhàn)勝氣候變化，土壤是我們的希望所在。
增加土壤中的碳匯是減緩氣候變化的一種有效手段，并提供諸如增強(qiáng)糧食生產(chǎn)能力等好處。土壤碳占基于自然的氣候解決方案總潛力的四分之一——具體來(lái)說(shuō)，土壤碳占森林減排潛力的9％、濕地的72％、農(nóng)業(yè)和草地的47%[1]。此外，在土壤中固碳可以防止進(jìn)一步的碳排放，移除大氣中的二氧化碳，為農(nóng)民提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。
[1] Bossio, D.A., Cook-Patton, S.C., Ellis, P.W. et al. The role of soil carbon in natural climate solutions. Nat Sustain 3, 391–398 (2020).
視頻：關(guān)注土壤健康
公共和私營(yíng)機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者在考慮如何滿足不斷增長(zhǎng)的人口所帶來(lái)的糧食增長(zhǎng)需求時(shí)，需要有效的工具來(lái)促進(jìn)對(duì)話、提升目標(biāo)與效率并設(shè)計(jì)出適用于當(dāng)?shù)氐慕鉀Q方案。
Soils Revealed
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Soils Revealed：展示土壤碳潛力的繪圖平臺(tái) | ? Vizzualit
Soils Revealed是一個(gè)促進(jìn)理解、討論、確立目標(biāo)和投資土壤碳保護(hù)與恢復(fù)的新平臺(tái)。決策者可以利用Soils Revealed來(lái)觀察土壤碳的潛力，以下有一些關(guān)鍵的方法。
注意：土壤不是靜態(tài)的
長(zhǎng)期以來(lái)，大多數(shù)人將土壤視為一種靜態(tài)資源，因此錯(cuò)過(guò)了充分利用土壤有機(jī)碳潛力的機(jī)會(huì)。我們的新平臺(tái)Soils Revealed揭示了土壤被封存的碳儲(chǔ)量隨時(shí)間的變化情況，這在土壤科學(xué)研究中還屬首次。用戶可以在界面上的歷史場(chǎng)景、近期場(chǎng)景和未來(lái)場(chǎng)景之間切換，以可視化3種不同時(shí)間序列的數(shù)據(jù)集。
更重要的是，Soils Revealed為我們提供了一個(gè)窗口，我們可以借此了解今天對(duì)土地管理所做的不同決定將如何影響未來(lái)。例如，下面的地圖顯示，即使是按常規(guī)經(jīng)營(yíng)的“沒(méi)有森林轉(zhuǎn)化的土地退化”路徑（左），也可能在不久的將來(lái)導(dǎo)致碳儲(chǔ)量損失。據(jù)估計(jì)，僅在美國(guó)，繼續(xù)進(jìn)行傳統(tǒng)作物管理將導(dǎo)致未來(lái)20年內(nèi)額外損失35.4億噸碳，相當(dāng)于該國(guó)2018年總排放量的2.5倍，并將錯(cuò)失氣候行動(dòng)的機(jī)會(huì)，無(wú)論是對(duì)于大自然還是人類自己。
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Soils Revealed為我們提供了一個(gè)窗口，我們可以借此了解今天對(duì)土地管理所做的不同決定將如何影響未來(lái)。左圖顯示了如果繼續(xù)目前的土地退化趨勢(shì)，未來(lái)的土壤碳變化情況。右圖則顯示了如果我們把重點(diǎn)放在再生農(nóng)業(yè)實(shí)踐上，未來(lái)土壤碳變化的可能性。|? Vizzuality
但替代方案和更美好的未來(lái)圖景同樣清晰。在上面（右）和下面的地圖中，我們看到，改進(jìn)后的農(nóng)田管理措施（包括覆蓋作物和免耕少耕等基本的再生農(nóng)業(yè)實(shí)踐）顯示為青色陰影，代表了2038年土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的豐富潛力。
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此圖揭示了2038年美國(guó)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量潛力 | ? Vizzuality
如何管理我們的土壤
確定特定區(qū)域最佳保護(hù)方法的一個(gè)關(guān)鍵是：觀察土地利用方式如何改變了土壤碳儲(chǔ)量。在了解到過(guò)去不佳的土地管理方式是如何造成土壤碳流失的之后，我們可以想象重建這種資源的機(jī)會(huì)。
許多研究估計(jì)，如果管理得當(dāng)，目前全球農(nóng)田和牧場(chǎng)的土壤固碳總體技術(shù)潛力約為每年20—50億噸二氧化碳。從上限值來(lái)看，這相當(dāng)于美國(guó)、印度尼西亞、巴西、德國(guó)和南非的國(guó)家自主貢獻(xiàn)（NDC）之和。
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土壤碳儲(chǔ)量隨時(shí)間而變化，通過(guò)了解過(guò)去不佳的土地管理如何導(dǎo)致土壤碳流失，我們可以想象重建這種資源的機(jī)會(huì) |?Vizzuality
以美國(guó)中西部、歐洲、印度和中國(guó)為例，這些地區(qū)農(nóng)田面積很大。在這些地區(qū)，實(shí)施再生農(nóng)業(yè)不僅可以將碳儲(chǔ)存在土壤中，還可以幫助清潔水源，使農(nóng)業(yè)更具彈性，提高農(nóng)民的收入。
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在蒙古，通過(guò)與社區(qū)合作更好地管理牧場(chǎng)，可以在大面積土壤中儲(chǔ)存碳 | ? Edward Game/TNC
在肯尼亞和蒙古等國(guó)，通過(guò)與社區(qū)合作更好地管理牧場(chǎng)，可以在大面積土壤中儲(chǔ)存碳，維持當(dāng)?shù)厣?jì)，保護(hù)生物多樣性，同時(shí)有助于緩解氣候變化。而在哥倫比亞，農(nóng)民們用豆科牧草和樹(shù)木等來(lái)改善牧場(chǎng)，這不僅有助于拯救森林，而且還提高了土地的生產(chǎn)力。
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在哥倫比亞梅塔，埃迪爾森·奧爾蒂斯·阿蘭戈在森林系統(tǒng)中飼養(yǎng)了16頭牛 | ? Juan Arredondo
在一些地方，通過(guò)發(fā)展農(nóng)業(yè)來(lái)保護(hù)已經(jīng)存在于土壤中的碳，這對(duì)氣候和生物多樣性同樣重要。例如，在美國(guó)蒙大拿州和達(dá)科他州，通過(guò)不翻草地種植農(nóng)作物，可以保護(hù)當(dāng)?shù)氐闹参锖网B(niǎo)類，同時(shí)支持了牧場(chǎng)主的生計(jì)。
決策者可以加速我們亟需的糧食系統(tǒng)變革，上述這些為糧食生產(chǎn)者提供的可持續(xù)替代方案，同樣是決策者的機(jī)會(huì)。有了Soils Revealed 這一工具，決策者現(xiàn)在可以在把注意力集中在他們所在地區(qū)最具潛力的地點(diǎn)，支持鼓勵(lì)健康土壤的政策——不論是為了緩解氣候變化，還是為了更具韌性的農(nóng)場(chǎng)。
描繪土壤有機(jī)碳監(jiān)測(cè)的未來(lái)
在阿根廷，我們正在描繪土壤碳監(jiān)測(cè)的未來(lái)。有史以來(lái)，一種建模方法首次將實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建基于地面數(shù)據(jù)的時(shí)間序列地圖，這是Soils Revealed的合作伙伴和阿根廷國(guó)家農(nóng)業(yè)技術(shù)研究所（INTA）為Soils Revealed平臺(tái)測(cè)試的方法。大量數(shù)據(jù)表明，在過(guò)去20年里，布宜諾斯艾利斯和恩特雷里奧斯的農(nóng)業(yè)區(qū)流失了阿根廷全國(guó)范圍內(nèi)最多的土壤碳，因此，潛在收益也最大。
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有史以來(lái)，第一次有一種建模方法將實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建基于地面數(shù)據(jù)的時(shí)間序列地圖 |? Vizzuality
盡管仍處于早期階段，但隨著數(shù)據(jù)量的增加，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)間序列建模將變得越來(lái)越有用。目前，我們正在邀請(qǐng)新的數(shù)據(jù)合作伙伴，以推動(dòng)這一新方法2021年在全球推廣。
前景廣闊
當(dāng)你將視線轉(zhuǎn)向腳下時(shí)，會(huì)看到很多東西。這里有一個(gè)要點(diǎn)：在全球范圍內(nèi)，存在于土壤中的碳比所有植被和大氣中碳的總和還要多。這意味著，土壤中有機(jī)碳即使只有少量增加，也可以對(duì)碳移除做出很大貢獻(xiàn)。
我們的目標(biāo)是，幫助各地區(qū)的決策者了解歷史損失對(duì)其管理范圍的影響、可視化土壤碳匯變化的預(yù)測(cè)，以選擇可持續(xù)管理或恢復(fù)的路徑。
例如，企業(yè)可以承諾減少供應(yīng)鏈中的碳排放，并通過(guò)碳封存補(bǔ)償歷史排放。投資者可以支持土壤碳項(xiàng)目，幫助發(fā)展和加快市場(chǎng)行動(dòng)。事實(shí)上，在認(rèn)識(shí)到土壤的價(jià)值之后，私營(yíng)機(jī)構(gòu)可以為自身收益和地球未來(lái)創(chuàng)造雙贏的局面。
相比之下，在利用土壤的價(jià)值方面，政府能發(fā)揮最大的作用。通過(guò)更好地了解本地的土壤碳儲(chǔ)量潛力，政策主導(dǎo)者可以制定出宏偉目標(biāo)來(lái)維持和增加土壤碳儲(chǔ)量。使用Soils Revealed平臺(tái)可以幫助各國(guó)政府通過(guò)政策工具實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，比如，調(diào)整農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼、通過(guò)監(jiān)管建立穩(wěn)定的碳市場(chǎng)等。
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再生農(nóng)業(yè)的投資機(jī)會(huì)越來(lái)越多 | ? Nick Hall
可持續(xù)的土壤管理方法有很多種。即使只是利用地圖上顯示的技術(shù)潛力中的一小部分，也需要公私機(jī)構(gòu)攜手努力，而農(nóng)業(yè)正可以提供這種連接點(diǎn)。
土壤碳并非靈丹妙藥，做出改變也并非易事，但可能性是存在的。事實(shí)上，對(duì)于我們面臨的危機(jī)沒(méi)有萬(wàn)能藥，只有能夠幫助我們加快行動(dòng)的解決方案。在土壤科學(xué)家們意識(shí)到土壤有機(jī)碳的諸多好處時(shí)，我們的社會(huì)可以在此基礎(chǔ)上開(kāi)始建立一個(gè)更可持續(xù)的糧食體系——也許，是時(shí)候可以開(kāi)始感受到腳下土地的真正價(jià)值了。

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