SpaceX麾下的衛星網路部門星鏈(Starlink)在2021年加快了出海動作,其電信服務的市場範圍開始觸及印度、菲律賓,還有巴西。
在氣候議題成為焦點的當下,馬斯克在巴西的一項額外的動作更加值得關注:11月17日,馬斯克和巴西的通訊部長法比奧·法里亞(Fabio Faria)討論建立合作夥伴關係,希望運用星鏈的技術來監測亞馬遜雨林的森林火災和被砍伐情況。
「鋼鐵俠」的理想是在近地軌道上發射4萬2000顆小衛星,讓它們快速地把網路訊號傳輸到地球上,為全世界0死角地提供訊號更強更快、更低延遲的通訊服務,尤其是幫助人口密度低的地區接上網,比如位處偏遠的亞馬遜土著社區。
雨林退化是巴西的波索納羅政府長期備受國際社會攻訐的問題,而對於馬斯克的星鏈來說這是一個叫好又叫座的機會。畢竟,亞馬遜森林留給巴西乃至全球排碳量的時間已經不多了。在我們審視星鏈種種商業可能性的同時,必須首先看到巴西雨林、乃至全球的森林在碳市場藍圖中的重要性。
植樹造林能夠淨化空氣、吸收二氧化碳,是我們從小耳熟能詳的說法。在今天的「碳中和碳達峰」的背景下,有另一個名詞需要熟悉,那就是「碳匯」——指從大氣中吸收和儲存二氧化碳的自然系統。
森林和其他林地通過光合作用來固碳。植物吸收大氣中的二氧化碳,把其中部分碳留存下來,和土地中吸收的水一起轉化成用來開枝散葉的營養成分,再將氧氣吐露回大氣中。二氧化碳在大氣和樹木之間的循環過程被成為森林碳循環。部分碳會在植物和動物們死後分解時轉移到土壤中。除了森林之外,天然的碳匯主要還包括土壤和海洋。
中國鄰國不丹——世界上首個實現碳負排放的國家,這個未經大規模工業化開發的國家有七成左右的土地被廣袤的林地所覆蓋。根據全國第九次森林資源清查,中國森林總碳儲量91.86億。據新華社消息,中國將在未來五年「完善碳匯計量檢測,推行碳匯交易,探索搭建森林草原碳匯交易平台」。林業部門也在八月份公佈了未來五年種植森林和草原5億畝的目標。
長久以來,亞馬遜雨林一直在為全球平衡碳預算。碳預算(Carbon budget)指的是,在升溫不超過臨界點造成危險後果的前提下,還能被允許排放的二氧化碳量。
然而,巴西的表現卻令人悲觀。
今年7月發表在《自然》雜誌的一項研究,在分析了巴西亞馬遜地區最近10年的大氣氣體後發現,亞馬遜南部、東南部地區已經從碳匯變成了碳源——也就是說排放出來的碳比它捕獲的碳還要多,尤其是雨林的南部。
環境媒體Mongabay的報導稱,巴西國家太空署 (INPE) 發現一個可怕的事實:亞馬遜到目前為止每年會向大氣釋放10.6億噸碳,幾乎相當於全球第五大排放國,也佔了巴西本國年度排放量的接近一半。根據該機構的最新監測數據,該地區的森林砍伐率已經創下15年裡的新高,雨林在受到破壞後吸收碳排放的能力越來越弱。
背後的人為與自然因素交錯,包括乾旱、火災、森林砍伐和退化。
作為一個1/4的GDP仰仗農業公司撐起來的國家,亞馬遜叢林不可避免地在伐木場、養牛場和大豆(主要作出口牲畜飼料)農場的擴張中成為被犧牲者。波索納羅上台後一年內的森林砍伐率飆升了92%。當地農民習慣在8月旱季點火清理田地來種植莊稼。
森林碳匯核算的重大風險之一就是林火——這很好理解:樹木活著的時候能夠吸碳,當山火來臨它們又變成了燃料,成為了大氣中溫室氣體和顆粒物的來源。另外,綠色和平森林與海洋項目資深經理潘文婧告訴虎嗅:「有很多因素會威脅到森林碳彙的穩定性,比如:火災、病蟲害、乾旱災害性天氣事件等,會使儲存的碳重新釋放出來——而對森林碳彙的這些威脅因素,在氣候變化不斷加劇的情景下,在更加頻繁而劇烈地發生。」
根據《巴黎協定》第六條構設的交易機制:排放量大或減排困難的國家,可以向超額完成承諾減排量國買減排信用額度。聯合國全球碳排協議也繞不開巴西的參與,巴西在碳交易中的能量也顯而易見,它也早在2011年開始建立南美首個碳交易試點。
綠色和平東亞辦公室氣候與能源項目主任呂歆告訴虎嗅,「目前國際上,林業參與碳市場分為兩類,一是通過實施林業碳匯項目獲得減排量,以此作為抵消機制,進行一定比例的交易;二是作為控排行業納入碳排放權交易體系。從林業部門直接參與碳排放權交易來看,只看到極少數碳市場(如紐西蘭碳市場)將林業納入控排範圍,參與碳配額交易。作為抵消機制是目前林業碳匯參與碳市場的主要方式。不過,林業碳匯項目僅僅是抵消機制下的一種產品。」
森林碳匯所面臨的風險如果不能得到提前把控,會給未來的碳交易市場中帶來尷尬,也會削弱巴西利用亞馬遜的碳彙在碳交易機制中帶來經濟收益的能力。
衛星的威力會變大嗎?
再回到本文開頭的另外一個主角——星鏈。
雖然馬斯克只是提到了用「天上的眼睛」監測森林砍伐,或許並無太多想要深入的動作和技術細節。但我們不妨參考其他已有的做法,設想一下這張衛星網還能怎樣發揮作用?
其實,用衛星來測碳不是什麼新鮮事。人們早就發現,老的測量辦法得到的數據不夠全面。以前我們利用全世界約100個飛機和陸基塔上搭載的儀器來追蹤二氧化碳的來源,其實沒辦法覆蓋整個地球。
針對森林的監測和碳數據的收集還有更多具體的操作難點。據潘文婧介紹,樹木和森林生態系統的碳儲量計算很難用單一的方法來概括,因為不同的樹種、樹齡、森林分佈區、不同的環境條件、不同的森林管理措施和水平……都會影響到樹木的生物量和碳含量,進而影響到樹木和森林固碳量的計算。
往往要針對以上的不同情況,通過不同的方法學和模型來對森林碳匯進行計算。這種複雜性,造成森林碳匯評估的結果普遍存在精度低、不確定性高的問題。另外,自然生態系統從大氣中吸收和固定碳不是一蹴而就的,而是需要若干年的時間。
這些挑戰顯然留下了技術探索的廣闊空間。
NASA在約20年前就已經開發了第一顆能夠精確監測二氧化碳排放和吸收的時間地點的「氣候間諜衛星」OCO。和遙感衛星的思路相似,OCO利用了大氣中不同的氣體分子會吸收特定波長輻射的原理來探測。通過光譜儀測量從地球上反射的太陽光的強度,就能分辨出哪些地方二氧化碳濃度大、排放多。
NASA在當年還提出讓這些氣候探測衛星們各司其職,比如A衛星負責測溫度,B衛星負責測濕度,衛星之間又相互跟蹤,形成合作,這樣就繪製出來的數據網路就更加全面、在時間上也有連續性。是不是已經有那麼點「星鏈」的味道了?
2019年發表在《自然》雜誌上的另一項研究,則利用Planet Labs Inc.營運的地球成像衛星群,結合機器測量結果,為秘魯第一張大型高分辨率地上碳儲量和排放圖。
太空測碳總有新玩法。
今年,NASA提出了會綜合衛星和現場的數據,估算森林碳儲量。比如,配合全球生態系統動力學調查,在國際空間站上配備激光儀器,去記錄溫帶和熱帶森林的三維結構,生成數據產品,去理解不同森林的類型。
全球森林碳匯是許多國家和機構應對氣候變化的出口之一,但我們對其持久性和不確定性仍有大片的理解空白,而形成全球碳市場的過程裡,或許科技的推進能給出更多的答案。
本文授權轉載自:虎嗅網
責任編輯:傅珮晴、侯品如