10月中旬的一个周末,北京奥运村中国科学院地理科学与资源研究所的一间会议室内座无虚席。中国科学院布局的“生态系统恢复与碳中和国际大科学计划(Global-ERCaN)培育专项”首次学术会议在这里举行,来自联合国环境规划署等国际机构和国内外10多个国家的专家学者共聚一堂。
“我们希望通过加强国际合作,与国际同行共同提升可持续发展领域的学术能力,制定合理有效的方案,促进全球生态系统恢复,加速碳中和目标的实现。”在10月14日举行的会议上,中国科学院副院长张亚平说。
Global-ERCaN培育专项由中国科学院院士于贵瑞和欧洲碳集成观测系统(ICOS)主席Werner Kutsch共同倡导发起,今年1月获得中国科学院支持。于贵瑞在接受《中国科学报》采访时表示,生态系统恢复与碳中和是当前国际社会面临的两大挑战,都与人类活动导致的生态环境问题有关,他希望大科学专项带动的国际合作能够成为解决这两个问题的“钥匙”。
填补国际空白
当前,全球25%陆地生态系统已出现不同程度的退化,预计到2050年这一比例将上升75%,至少威胁全球32亿人的生计。同时,为应对气候变化的威胁,实现碳中和也已经成为国际共识。
然而,目前尚未有针对生态恢复和碳中和的国际科学计划。全球相关研究基础薄弱,存在许多科学问题与管理瓶颈。
Global-ERCaN培育专项的目标就是填补这个国际“空白”。
过去30多年,中国生态系统研究网络(CERN)经过几代中国科学院科学家的建设,已经形成涵盖农田、森林、草地、荒漠、海洋、城市等不同生态系统类型的核心网络,在生态研究和生物多样性保护方面发挥了重要作用。
同时,中国通量网(ChinaFLUX)观测研究站点也从2002年的6个扩展到目前的79个,观测样地涵盖了中国主要的陆地生态系统类型,为评估中国生态系统恢复进程和碳汇能力提供了重要的观测资料。
“无论是CERN,还是ChinaFLUX,都保持着良好的国际合作关系,是国际长期生态系统研究网络和全球通量网的核心网络与重要合作伙伴,可以为开展更大范围的国际科学计划提供坚实的科技支撑。”张亚平说。
于贵瑞认为,生态系统恢复与碳中和实际上是一个问题的两个侧面,都与人类活动导致的环境破坏与资源过度利用有关,但全球研究现状是,生态系统恢复和碳中和研究领域“各自为营”,并未形成系统性的认知,很难从根本上解决问题。
“比如碳中和已成为当前很多国家和地区应对气候变化问题的一个抓手,但究竟如何实现碳中和?除了减排,必须找到一种未来的发展模式。”他说,一个办法是通过基于自然的替代性解决方案,为气候问题找到环境路径,把人为碳排放活动纳入到地球系统当中,通过自然生态系统的恢复实现碳循环调控。
如此一来,于贵瑞表示,就可以在应对上述挑战的同时,将生物多样性保护、碳减排与人类的生计三者相关联,在满足人类需求的同时更好地实现可持续发展。
“科学”干预并不简单
过去200年,全球通过森林砍伐、土地利用等人类活动损失了约2350亿吨的碳汇。当下,全球经济社会发展仍在释放大量碳。如何在排放和消除之间达到平衡,把人类释放的碳带回自然系统?
“这样的恢复性干预措施实际上并不简单,现在仍然有很多地方缺乏科学支撑。”澳大利亚联邦科学与工业研究组织首席研究科学家、全球碳计划组织负责人Pep Canadell说。
他表示,当前采用一项潜在的干预措施,理由可能是可以控制碳排放、增强物种多样性或推动经济绿色发展中的某一个方面。但事实上必须谨慎地权衡其利弊,比如对森林结构在生物多样性价值和气候变化价值方面的权衡,从而采取正确的干预措施,使其不只适应当前的气候,还有未来的气候模式。
“我们从一开始就必须权衡各种因素,选择正确的干预物种、地点、技能和方法。否则,最终结果会大不相同。”Canadell说,在Global-ERCaN培育专项的背景下,全球需要考虑一个更全面的框架以发展更有弹性和可持续的恢复计划。
该项目共同倡议者Werner Kutsch表示,在一个多边世界中寻求共同的解决方案,最关键的是分享科学数据。“共享意味着信任,有了信任才可以合作,进而在全球范围内以共同的标准工作,分享理解复杂性的共同方法,基于科学的决策共同解决问题。”Kutsch说。
以ICOS为例,该系统汇聚了欧洲16个国家大气、生态和海洋系统的观测数据,也形成了一系列标准化的数据测量、处理和分享办法。“这里有很多科学家、技术人员在一起工作,我们都在争论谁能够发表更好的科学论文。”Kutsch说。
实际上,他表示,数据共享不会减少成功的机会,反而会让好的论文和数据成倍增加。比如世界上其他地方的科学家可能对你的评估方法有不同的想法,从而产生更多的见解,最终更好地解决问题。
据悉,Global-ERCaN培育专项目前已吸引了来自11个国家的数十名来自不同领域的科学家参与,他们将共同推动这场基于开放科学的国际合作研究。
一粒“种子”推动两种合作
当前,生态恢复的视角正在发生变化,从基于工程的人工修复转向基于自然的解决方案,然而,如何把生态系统恢复与二氧化碳减排联系起来?相关研究依然缺乏。
针对这一现状,项目协调员、中国科学院地理科学与资源研究所研究员牛书丽向《中国科学报》介绍,目前国际团队已经分为四个议题推进相关研究,如在全球选取退化生态系统站点,搭建典型生态系统恢复的动态数据库,对全球生态系统恢复进程中的关键生态系统功能进行评价,分析生态系统恢复对碳循环过程的影响机理,建立完善的科学理论和成熟的管理技术体系。
于贵瑞的心中藏着一张蓝图:经过三年的发展,Global-ERCaN“种子”专项能够建立一个动态的全球平台,构建精准的碳汇计量体系,量化评估生态恢复的固碳效益,为下一步国际大科学计划的实施提供基础科学框架。
“我们有成熟的基础设施体系、良好的国际合作经验,已经培育出一支国际化的青年人才队伍,加上国家对生态建设的重视,我相信那一天不会太遥远。”于贵瑞说。
在他看来,今天中国科学院播下的这颗国际科学计划的“种子”,也必将推进科学之外的国际合作。
在这一方面,于贵瑞有着丰富的经验。例如,在2001年牵头创建ChinaFLUX之初,他就十分重视国际合作,推动中日韩三国联合建立亚洲通量网,并不断扩大“朋友圈”,让中国乃至亚洲碳水循环合作研究成为国际通量网不可或缺的部分。
同时,他和美国科学家Gary Sayler在2006年共同发起的中美生态系统与环境变化联合研究中心,因为成效突出,也在2011年从最初的“民间”科技合作上升到国家层面的合作,成长为中美绿色合作伙伴计划的一部分,双方合作伙伴从最初的6家单位扩大到如今的几十家。
“科学精神的核心是求真务实。我们将用科学的态度和务实的作风,继续推进Global-ERCaN培育专项,为推动国际合作、实现全球可持续发展做出应有的贡献。”于贵瑞说。
ChinaFLUX通量踏。中国科学院地理科学与资源研究所供图
塔群观测。中国科学院地理科学与资源研究所供图
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