論文的作者之一、克勞瑟實(shí)驗(yàn)室的教授 Tom Crowther 表示:“我們都知道恢復(fù)森林可以應(yīng)對氣候變化,但沒有科學(xué)地認(rèn)識其產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。這項(xiàng)研究清楚地表明,森林恢復(fù)是當(dāng)今最好的氣候變化解決方案,并且證明投入大量的成本是合理的。如果現(xiàn)在就采取行動,大氣中的二氧化碳可以減少多達(dá)1/4,達(dá)到近一個(gè)世紀(jì)前的水平?!?/div>
世界糧農(nóng)組織曾估計(jì),全球范圍內(nèi)因森林砍伐和森林退化排放的溫室氣體占二氧化碳排放總量的11%左右 [7]。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的最新特別報(bào)告建議,必須增加10億公頃森林以限制全球變暖 。
實(shí)際上,氣候變化已對森林系統(tǒng)產(chǎn)生日益明顯的影響,例如全球變暖使得森林在全球的分布正向寒冷地區(qū)發(fā)展,熱帶地區(qū)森林則因?yàn)橛l(fā)干熱的氣候正在發(fā)生退化。因此,評估未來氣候變化將如何影響全球森林分布已經(jīng)變得迫在眉睫。
傳統(tǒng)的森林分布評估方式是通過判斷某一地區(qū)的樹木冠層覆蓋度是否達(dá)到某一主觀劃定的標(biāo)準(zhǔn),將其劃分為林地或非林地,例如一個(gè)地區(qū)的冠層覆蓋度如果達(dá)到或超過25%則為林地,反之則為非林地 。以往估算全球森林覆蓋潛力的研究已經(jīng)努力將現(xiàn)有植被估計(jì)擴(kuò)展到生物群落或生態(tài)區(qū)域水平,以期提供全球森林退化的粗略近似值 [5]。但是如此對于森林覆蓋率和恢復(fù)潛力的評估方式會耗費(fèi)大量人力物力和時(shí)間,不利于開展全球尺度的大規(guī)模的評估工作和后續(xù)保護(hù)重建行動。
此項(xiàng)研究則通過建立全球相片判讀數(shù)據(jù)庫,利用機(jī)器學(xué)習(xí)構(gòu)建了全球森林覆蓋潛力模型,描述了當(dāng)前氣候下全球適宜森林生長的可能區(qū)域,即當(dāng)前地球可以供森林自然生長的區(qū)域。研究表明,在不影響當(dāng)前農(nóng)業(yè)和城市區(qū)域的前提下,全球森林面積仍可以增加1/3。
研究也預(yù)測了環(huán)境變化情況下的森林覆蓋潛力。由于熱帶潛在的適宜生長森林的地區(qū)面積減少,全球森林總量會比現(xiàn)有水平低,這與當(dāng)前最新的大部分模型預(yù)測結(jié)果完全相反。盡管全球變暖會導(dǎo)致低密度森林向更冷的地區(qū)擴(kuò)展,總森林覆蓋面積會增加,但是高樹木密度的熱帶雨林會有很大可能在氣候變化中持續(xù)減少,被熱帶稀樹草原逐步代替,進(jìn)而導(dǎo)致到2050年的時(shí)候,全球潛在森林林冠覆蓋面積將減少2.23億公頃,固碳總量將減少460億噸。
研究還警告即使全球變暖控制在1.5°C的限值,可用于恢復(fù)森林的面積也將在2050年的時(shí)候減少五分之一。更糟的是未來土地利用方式的變化會加劇這些結(jié)果。鑒于適宜重造森林的土地面積日益減少,目前迫切需要采取行動應(yīng)對變化中的氣候。
“至關(guān)重要的是,我們要保護(hù)當(dāng)前存在的森林,尋求其他氣候解決方案,并繼續(xù)逐步淘汰經(jīng)濟(jì)中的化石燃料,以避免氣候變化的危險(xiǎn)后果,”Crowther教授表示 。
盡管有方法帶來的不確定性,該研究認(rèn)為這一基于機(jī)器學(xué)習(xí)的模型仍有強(qiáng)大的預(yù)測能力,可以在任何假定的未來氣候模式條件下,預(yù)測無人干預(yù)區(qū)域的森林恢復(fù)潛力。而且全球相片判讀數(shù)據(jù)庫能讓描述任何給定環(huán)境條件下的森林覆蓋潛力變得可行。
圣保羅大學(xué)林業(yè)科學(xué)系的 Robin Chazdon 和 Pedro Brancalion 認(rèn)為該研究清楚地表明:“我們有短暫的窗口期來恢復(fù)全球的森林面積。我們必須采取快速、聰明、整體的全球森林拯救行動?!?/div>