第1章 维护现有森林系统,将管理权还给森林
2017年10月9日,黎明来临之际,约翰向窗外望去,看到东方正泛出红光。奇怪的是,几分钟过去了,那光芒却没有变亮,日出似乎停止了。他出门来到院子里,伸出一只手,大小不一的灰色雪花正在无声地落下。他从一株杜鹃花上拂下一片烧焦的杂志页面,上面印着的10年前的滑雪者看起来很高兴,微笑着邀请读者到俄勒冈州的本德度假。
天空变成了烟黄色。此时,加利福尼亚州塞巴斯托波的大部分街道空无一人。然而,当地一所高中校园里却挤满了装甲车和国民警卫队,附近的居民正从一辆平板卡车上卸下装满水、橘子和能量棒的板条箱,将物资分发给那些睡在体育馆帆布床上的被疏散人员。原来,大约10千米之外的一座小城圣罗莎着火了。当地的克玛特超市、乔氏超市以及整个街区都被熊熊燃烧的大火包围了。在接下来的几天里,随着大火的肆虐,每个人都了解了什么是N95型口罩,接待了被疏散的朋友,在手机上注册了“紧急警报”,同时前往避难所提供帮助,并在互联网上收看治安官的每日简报。
始于卡利斯托加的塔布斯巷的这场火灾的规模是该地区前所未有的。夜里,大火在有着橡树、冷杉、月桂树和七叶树的山林中快速地燃烧,发出巨大的噼啪声。此外火势迅速地向山下蔓延(这对于山火是不常见的),仿佛分别朝着南部和西部掷出了火球,最终将圣罗莎一个又一个街区变成了垃圾场。尽管索诺玛县50万居民中的大多数人都没有受伤,但他们对世界的认识发生了永久性的改变。
我们生活在变化的气候中,并且已完全进入了直到最近才开始被谈论的未来中。2020年,一年一度的山火如同惯例般地第4次燃烧起来,火灾轻而易举地创造了加利福尼亚州被烧焦面积的新纪录,轮番将这块区域染成橙色、深褐色以及《纽约时报》的一位湾区作家所描述的“黄灰色,就像一位吸烟者的牙齿颜色”。19月的一个星期三,旧金山的整个天空都变红了,整座城市如同处在暗室灯光的照射下。媒体的报道和科学界的讨论终于不再含糊其词:被干旱炙烤的景观和肆虐其中的大火,是不断变化中的地球气候所造成的结果。
希望以上发生的这一切足以改变我们的生活方式。世界各地的人们都需要重新适应,每个社会都需要根据自己的具体情况进行调整,但总体而言,我们需要对能源系统、交通、制造业和饮食都做出改变。人类总人口数量需要稳定下来并逐渐减少,以降低我们对地球所提供的有限能源、食物、交通和其他东西的需求。在所有这些方面都已经出现了进步的迹象。
为了应对气候的挑战,我们还必须完成另一项重要任务:拯救世界上最大的森林。我们的星球是一个相互关联的物理-生物系统,在这个系统中,大面积的森林保持着当地和全球的稳定性和宜居性。它们代谢了我们的经济体无情地排放到空气中的碳,这一过程还使得维持生命的水在环境中得以循环。这项物理工作是通过一种生物机制完成的,它包含了上百万不同物种的数万亿个生物体,并在不停地进行物质和能量的交换,从一个有机体到另一个有机体,从大地到天空,再从天空返回大地。
在我们的地球上,碳被储存在4个地方。第一个地方是岩石圈,其英文单词lithosphere来自希腊语,意思是“岩石球”。古老的光合作用所产生的固体碳以可燃物质形态(如石油、天然气和煤炭)和其他的物质形态(如石墨和钻石)被储存在地球的岩石层中。第二个地方是大气层,其英文单词atmosphere同样来自希腊语,意思是“蒸汽球”,其中的碳元素主要以二氧化碳气体的形式存在。第三个地方是水圈(hydrosphere),即地球的地表水,其中97%是海洋。当海洋从空气中吸收二氧化碳后,海水会更加碳酸化,就像一种微微起泡的苏打水(4)。
最后一个地方是生物圈(biosphere),即处在岩石和空气之间的生物层。植物通过微小的孔隙吸收二氧化碳分子,将碳分解,用以促进其自身的生长。碳约占植物重量的一半。生长的植物会掉落下叶子、球果、种子、花、树枝等,而最终树干和草茎也会成为土地的一部分。一些被分解的生物量回到空气中,而另一些则回到土壤中,其比例取决于腐烂的速度。在被掩埋的碳中,有一部分在亿万年后被压缩成我们现在正在大量燃烧的化石燃料。至于留在地上的碳,素食动物会吃掉这些植物并将碳吸收到自己身体中,反过来,它们又被肉食动物吃掉,这些肉食动物才是碳的顶级收集者。
碳在这4个领域的分布随着时间的推移而不断变化。在快速冷却的时期,地球将许多植物变成了煤炭。当地球上出现广阔的浅海时,海底就变成了微型动植物的巨大“坟场”,这些动植物最终被转化成了石油和天然气。在我们这个物种存在的20万年间,大气中的二氧化碳含量在0.00 017~0.00 028范围内波动。过去的一万年被称为全新世气候最宜期(Holocene Optimum),在这个时期内,气温一直非常稳定,仅比目前的气温水平低了一点点。这正是农业、工业和人口爆炸性增长等人类戏剧得以上演的气候舞台。这些剧情转折得到了全新世气候最宜期的支持,现在随着我们不断从生物圈和岩石圈中提取碳并将其转存到大气和水域中,这样的时期正在结束。
联合国政府间气候变化专门委员会是报告这一未知气候事件的官方科学机构。成千上万的科学家为它的公告撰稿,对我们的星球在未来会变成什么样子等问题进行解释。这取决于我们还会将多少碳从地面转移到大气中。2018年和2019年发布的两份报告称,我们需要拯救森林以保护地球。2其中一份报告的结论是,如果我们将长期变暖的趋势控制在1.5摄氏度而不是2摄氏度,世界的状况将大大改善;另一份报告则分析了,为实现这一目标,我们需要如何改善对待地球土地的方式。在21世纪的前10年,仅因热带森林遭到砍伐,每年就会增加约50亿公吨的二氧化碳排放。就规模而言,这超过了整个欧盟同期的整体排放量。如果不是未被砍伐的热带森林重新吸收了大约一半的温室气体,那么这种来自生物圈的温室气体的喷射将更加令人不安。3
联合国政府间气候变化专门委员会建议,到2030年,森林遭到损毁的情况必须得到彻底的遏制。同时,该委员会认为,到2050年,森林面积需要每年增加3 440万公顷。这将有助于我们将大气碳预算保持在全球气候变暖1.5摄氏度的范围内,降低破坏生态系统和引发重大社会动荡的风险,减少使用核能等高风险技术的需求。4另一项分析发现,停止对热带森林的砍伐将使全球碳排放量减少16%~19%。5
几十年来,围绕着2摄氏度的升温上限目标,国际上组织了多轮气候谈判。这一数值来自物理学家们所领导的委员会,他们没有意识到2摄氏度的升温将对地球的生物圈造成的全面影响。我们从过往的气候变化中得知,物种对气候变暖的反应是不同的,每个物种都有自己的节奏和方向。它们不会跟整个生物群落一起同步前进,而这将导致生态系统的分裂,物种要么灭亡,要么重新组合成新的自然类型。例如,珊瑚动物和制造珊瑚礁的藻类之间的伙伴关系正在瓦解;海水变暖会导致珊瑚驱逐海藻,而海藻的光合作用却是珊瑚赖以生存的基础。随着珊瑚礁的崩塌,鱼类要么适应,要么面临死亡。
在陆地上,树皮甲虫和它们的针叶树宿主之间的共存关系也在动摇。温暖的冬天使大量的昆虫得以存活下来,而干旱却限制了树木产生树液毒素,本来在气候潮湿的时候,树木可以凭借树液毒素击退昆虫。在美国西部、加拿大的不列颠哥伦比亚省、欧洲和西伯利亚地区都发生了大规模的树木死亡事件。犹他州的一名研究人员报告说,甲虫吞噬了该地区所有的松树,连电线杆都开始遭到啃噬。6我们如今所看到的破坏程度比前工业化时期的水平还要高出一个层级,而通过这一戏剧性的变化,我们不难知晓,森林很快就会陷入困境。联合国政府间气候变化专门委员会表示,从1.5摄氏度到2摄氏度的升温目标的调整,将使陆地生态系统受到的影响从“中等”变为“高等”。7
2摄氏度的目标也会给小的岛屿国家带来危险,其中有41个国家在联合国气候会议上组成了一个谈判联盟。马绍尔群岛、基里巴斯和马尔代夫等国家的情况尤其严峻,因为那里没有地方可供人们逃离。但就因房屋将无法居住而受到影响的人数而言,海平面的上升可能会对6个亚洲大陆国家造成更大的破坏。8在岛屿国家领导人的敦促下,2015年巴黎气候大会表明将努力把温度上升幅度控制在1.5摄氏度。9
所有的森林都能在防止地球变暖方面起到作用,但其中巨型森林对气候最为重要。未受侵扰的原始森林占热带森林总面积的20%,却储存了低纬度地区40%的地上森林碳。10一项由昆士兰大学的肖恩·麦克斯韦尔(Sean Maxwell)领导、11位合作者参与的新研究表明,原始热带森林的碳效益是联合国政府间气候变化专门委员会和其他机构估算的6倍。11这是因为,一片面积较大的森林在被道路或农场破坏后的几年里,它的边缘会逐渐干枯,风呼啸而入,在树林间肆虐。这导致山火更容易入侵,同时过度捕猎也会消灭能够传播种子的动物。除了遭到砍伐的森林空间所蒸发出来的碳含量之外,在接下来的几十年间,每亩被砍伐的林地将额外向大气排放2.3公吨的碳,而如果被砍伐的热带森林仍然存在的话,它们本可以吸收掉这些碳。
森林碎片化的后果在北方针叶林中是类似的。即使是少量的森林砍伐也会造成森林边缘变得炎热干燥,进而使森林内部升温,其影响范围远比被实际砍伐的小块林地大得多。这进一步使林中的下层植被变得高度易燃。伍兹霍尔研究中心(Woods Hole Research Center)的气候科学家迈克尔·科(Michael Coe)是一位亚马孙研究专家,他与温带和北方针叶林专家合作,在2020年对所有纬度的森林气候动态进行了研究。迈克尔·科表示,与热带地区相比,北方针叶林的碎片化会更直接地导致森林其余树木的焚毁。“任何一块边缘地带,不一定是大的边缘地带,都会引起问题。”针对北方森林,科如此说道。
如果原始森林不受破坏,它们将会带来双重的气候效益,既能通过从大气中吸取二氧化碳来帮助地球降温,同时还能通过蒸发和蒸腾作用给当地的环境带来清凉。蒸发是我们熟悉的液态水的汽化过程,而在这里指的则是森林所有植物表面上的水分由于温度升高而变成蒸汽。蒸腾作用则是指叶片内部产生的蒸汽通过气孔逸出。这一组合过程被称为“蒸散”。就像出汗能使人降温一样,当水变成蒸汽时,它会吸收能量并降低周围环境的温度。你可以在森林内部感受到这种“空调”效应,这比在没有树的荫凉处,比如在遮阳篷下要更凉爽。
热带森林和北方针叶林在吸收和储存碳的时候有着不同的节奏。热带森林一年四季都在蓬勃生长,从二氧化碳中提炼出固体生物质,并将其塑造成树木、灌木、蕨类植物、地被植物、兰花以及其他的植物。热带森林的传粉者、散播种子者、细菌和真菌伴侣的数量和多样性都难以估量。飘落的树叶和死去的树木会腐烂成为一层薄薄的土壤,雨林的根部会立即吸收其中的养分,从而生长出更多的植物物质。全年无缺的液态水支持着植物的生长,同时不断地从植物中蒸发和蒸腾,上升形成云层,云层聚结、移动、变重,形成雨水洒落到另一片树林上。然后,同样的过程就会周而复始地不断循环(见图1-1)。
图1-1 亚马孙雨林
注:就像亚诺马米原住民领地上的森林一样,亚马孙雨林创造了自己的雨水并储存了碳。
资料来源:©Sebastião Salgado。
相比之下,北方针叶林就是位于天空和地下碳储存库之间的耐心而具有季节性的光合作用界面。在北方针叶林的北部地区,树木需要很多年才能长得和人一样高。在整个生态系统中,它们在短暂的夏天生长,并不断地将针叶、叶片、球果和树枝撒在森林的地表层。一些物质落入缺氧的水中,慢慢地发生彻底的变化,就像保存在实验室罐子中的标本。由于这里的冬天太冷,微生物无法将植被转化为土壤。因此,这些植物的“沉积物”堆积在了越来越厚的土壤和被称为泥炭的原煤沉积物中。泥炭是一种半分解层,包含了北方生态系统中47%~83%的碳。12
平均而言,北方针叶林中95%的植物碳储存于地下,而在热带森林中,这一比例则为50%。北方针叶林平均地下碳含量每亩25.6~32.8公吨,是热带森林土壤平均水平的5倍。132015年的一项研究发现,北方森林碳储量的规模是联合国政府间气候变化专门委员会2007年估算值的4倍,是2011年更全面的碳储量估算的两倍。14怎么会有这么多的隐藏碳未被发现?这是因为研究人员挖掘的深度不够。土壤中碳储量的估算是以地下一米以上的土壤碳为基础的,而事实是,有很多的碳埋在更深的地方。北方针叶林土壤碳的平均埋藏深度为1.3~2.3米。15
直到现在,人们才充分认识到,未受侵扰的原始森林是气候危机及其解决方案的核心。1992年,在巴西里约热内卢召开的联合国地球峰会上签署了一个气候公约,该公约在很大程度上忽视了森林,而同时签署的另一个有关生物多样性的公约则强调了森林的重要。在那些努力将保护森林排除在气候协议之外的人中也存在一些环保倡导者,他们认为森林碳难以测量,若是鼓励各国贸然进行森林减排,可能反而会导致工业二氧化碳污染的实际增加。近年来,随着航空和卫星技术的进步、数据的广泛可用性和计算能力的提高,到2010年,森林碳的测量问题基本上得到了解决。与此同时,热带森林国家也开始在气候公约的谈判中发挥出更为重要的作用。在过去的5年中,随着气候危机紧迫性的不断加剧,研究人员开始认识到巨型森林的气候优势。
早在气候危机引起广泛关注之前,生物学家就对未受侵扰的原始森林展现出了强烈的兴趣,这不仅仅是为了关注构成自然界一切的碳,更是因为它们是一种拥有无数物种且健康而复杂的生物系统。森林中的捕食、授粉、种子传播和繁殖都是自然发生且广泛存在的。森林中有军队、殖民地、驮兽和权势等级;有微型动物群落、巨型动物群落、勇敢的移民和稳定的原住民。哈比鹰捕食蜘蛛猴,灰熊捕食鲑鱼,树蛇捕食树蛙,猪笼草吞食蚂蚁,蚂蚁吃掉真菌。正如我们之前所暗示的,生物学家会期待在一片巨大的热带森林中找到一种科学家以前从未见过的生物,这不是毫无理由的。2018年,在玻利维亚的马迪迪国家公园(Madidi National Park)完成的一项为期3年的研究发现了124个新物种,其中包括84种以前未知的植物、19种鱼类、8种两栖动物、5种蝴蝶(加上8个亚种),以及4种哺乳动物和4种爬行动物。16
生物学家早就认识到,更大的生态系统中存在更多的物种。查尔斯·达尔文在访问加拉帕戈斯群岛中的诸多小岛时就注意到了这种关系,他不仅在那里发现了一些非常奇特的物种,比如海洋鬣蜥,而且他还发现,总体而言,岛上的物种数量很少。17在1967年出版的一本具有突破性的小书《岛屿生物地理学理论》(The Theory of Island Biogeography)中,罗伯特·麦克阿瑟(Robert MacArthur)和爱德华·威尔逊(Edward Wilson)(5)提出了一个简明的方程式,描述了岛屿面积与其生物群丰富性之间的关系。年轻的麦克阿瑟博士和威尔逊博士讨论了实际存在的岛屿,并用它们来隐喻被人类改变的环境中所存在的孤立的栖息地碎片。18
栖息地的碎片化以前并没有引起太多的科学关注或环境问题,因为这些碎片栖息地中的物种是逐渐消失的。然而,对于这些岛屿的比较研究使这个问题得以成为焦点。20世纪70年代爆发了一场激烈的争论,争论的焦点是,在区域总面积相同的条件下,是一个大的区域还是几个较小的区域可以更好地保护生物多样性,从而可以在战略定位层面来记录栖息地的变化。这被称为“单一大面积或几个小面积”(single large or several small)辩论。
该辩论在科学家群体中进行得如火如荼,但他们缺乏数据来支持各自的立场。唯一的信息来自一个地点,即1914年巴拿马运河竣工时在加通人工湖上创建的一个名为巴罗科罗拉多岛的热带森林岛屿。这片位于曾经由美国管理的运河区的土地,现在仍然由美国史密森学会管理。作为热带雨林地区的一个野外考察点,它拥有卓越的基础设施和住宿条件。巴罗科罗拉多岛的管理者准确地称它为“世界上被研究得最深入的热带森林”。19到了20世纪70年代,这个面积达23 389亩的岛屿上的物种正在明显地减少。然而,单一的岛屿动态只能为我们提供一个薄弱的基础,用以预测地球陆地上如同海洋般遍布的牧场和农田中孤立的森林将如何发展。
1973年,汤姆成为世界自然基金会美国办事处的项目负责人。他认识到,世界自然基金会需要更多地了解栖息地碎片化的情况,否则他们无法确定他们的保护项目规模是否足以拯救生物物种。他记得,巴西的森林法要求土地所有者在砍伐森林用于牲畜养殖或种植作物时,至少要保留50%的亚马孙雨林。他于1976年向美国国家科学基金会提出,如果能说服巴西的土地所有者们以特定的方式留下这50%的林地,这将是一个对巨型森林碎片化现象进行实验的好机会。在美国国家科学基金会和位于玛瑙斯的巴西国家亚马孙研究所的支持下,他向负责发展畜牧业的巴西政府机构提出了一个请求:请他们要求牧场主在他们牧场的周围以大小不一的正方形形状留下他们所应保留的林地。该机构同意了。
这项实验于1979年开始。最终,参与实验的地块包括5块面积为1公顷的林地,4块面积为10公顷的林地,以及2块面积为100公顷的林地。实验人员同时还在连片的森林中建立了相匹配的对照区。到2002年,该实验项目已经得出了一个关于森林碎片化的简单答案:大面积的未受侵扰的原始森林非常重要,并且森林的面积越大越好。20就连100公顷的保护区对于森林内部的鸟类物种来说也太小了,其中一半的鸟类在不到15年的时间里就离开了这些区域。森林的边缘相比森林内部总是更热、更干燥,树上大片大片缺水的树叶要么枯萎,要么被风吹落。这里的藤本植物更多,灌木丛更厚,菌菇则更少。需要连续的树木覆盖的物种也逃走了。例如,黑蜘蛛猴(见图1-2)需要在大面积的森林中快速地移动,以获取分布广泛的树上的更多果实,因此它们立即抛弃了所有已经碎片化的森林,逃进了附近连绵成片的森林中。
图1-2 玻利维亚原始雨林中的黑蜘蛛猴
相比之下,吼猴是食叶动物,对食物也并不特别挑剔。因此,它们留在了所有的碎片化森林中。因两眼之间的尖顶羽冠而得名的白羽蚁鸟,也无法在碎片化森林中存活。蚁鸟总是跟随着行军蚁大队觅食,靠捕食被蚂蚁军队驱猎的虫子为生。虽然100公顷的土地足以容纳一个蚁群,但每个蚁群每月只出行一周左右。因此,为了避免一次性挨饿数周,白羽蚁鸟需要轮流跟随几个蚁群。100公顷的碎片化森林对鸟类来说顶多只有原来的1/3。21蚁鸟离开了,这也意味着蚁鸟的粪便也消失了,这等于剥夺了黑框蓝闪蝶赖以生存的食物。于是,它们也离开了。
像黑尾硬尾雀这样的鸟类也遇到了问题。这种鸟通过翻转林地上的树叶来寻找昆虫。碎片化森林很难抵挡大风的冲击,其边缘400米范围内的树木常被刮倒在地。由此产生的空隙被伞树属的树木填补,这是一种你几乎可以在亚马孙地区的所有路边、河岸或再生牧场看到的树木。伞树属植物的叶子就像有裂片的雨伞,可以很容易地长到30厘米那么宽,这对于黑尾硬尾雀来说太大了。对于大多数食虫鸟类和蝙蝠,以及树栖哺乳动物、蜣螂、矛牙野猪和兰花蜂来说,即使是林中一块狭窄的空地它们也无法逾越,更不用说几十米高的无树地面,如最常见的高速公路。这足以阻止它们将碎片森林作为栖息地。22
至少有4种生活在白唇野猪产生的泥潭里的青蛙从碎片化森林中消失了,因为帮它们挖池塘的野猪不再使用这些森林中的“孤岛”。这些两栖动物被奶牛牧场常见的“多面手”青蛙所取代。
这一森林碎片化的研究项目及其象征性的方块林地催生了一个新的研究领域,该领域会重点研究当大森林变小时会发生什么。它的研究成果充分地表明,森林碎片化已成为一个紧迫的环境问题。数以百计的来自巴西和其他国家的研究生已经通过学习实验地块中的植物、动物、土壤和碳取得了这一研究领域的高等学位,还有更多的人正在研究世界各地纷乱无序的森林碎片化现象。这一科学体系已经证实了达尔文最初的观察:完好无损的自然比破碎零乱的自然更具多样性。
因此,与支离破碎的小片森林相比,巨型森林不仅更具生物多样性,而且碳储量还更大。这就又提出了一个诱人的问题:是否存在一种将生物多样性与碳储量联系起来的普遍机制?
在未受侵扰的刚果原始雨林中,就存在一个关于这种联系的明确例证:大象。它们只采食小树的树叶,这使得大树可以占据更多的空间,获得更多的光线,生长出比灌木的茎干密度更大的木材。大象也喜欢采食大树结出的硕果。当你在非洲森林里看到它们肥沃的粪便时,你经常会发现其中正在孕育着未来的森林巨树。大象在刚果共和国的诺娃贝尔多基国家公园(Nouabalé-Ndoki National Park)里繁衍生息。2016—2017年的普查显示,该公园内拥有3 000多处密林,或者说,每7.8平方千米的面积就有一处密林。23用一种不那么科学的方法来衡量,频繁地躲避森林中的大象是参观该地区时的常规操作。在2019年10月的一次访问中,约翰因两次遭遇大象而不得不逃之夭夭。这片未受侵扰的原始森林的碳含量比没有大象出没的其他刚果森林的碳含量要高出15%。24考虑到大象“塑造”的森林带给人的宽敞之感,这一发现是引人注目的,在某种程度上,也是十分令人惊讶的。
在诺娃贝尔多基国家公园附近进行的另一项研究表明,一般来说,捕猎(不仅仅是捕猎大象)会减少森林中的碳含量。25没有砍伐和狩猎发生的森林平均每公顷会有455公吨的生物量,而遭到过砍伐但没有狩猎活动的森林的生物量是358公吨,减少了20%以上,除此之外,则是既遭到砍伐又存在狩猎活动的森林。这些森林基本上都失去了其中的大象、豹子、大猩猩、野猪和森林羚羊,只剩下301公吨的生物量和由“松鼠和小鸟”组成的残余动物群。其中失去的大多数动物都是食草动物。显然,它们吃掉的植物越多,生长出来的植物就越多。
在大西洋的对岸,亚马孙兰花蜂生活在未受侵扰的森林中。这些会飞的“宝石”有着绿色、蓝色、紫色和橙色等一系列泛着金属光泽的色彩,有些看起来简直就像是从超级英雄的动漫中直接飞出来的。它们有着闪亮的身体部位,雄蜂的后腿上穿着沉重的“靴子”,舌头甚至比身体都长。雄蜂飞降在兰花上,用它前腿上的大刷子迅速沾满兰花的香味。它们把“古龙水”装在后腿的靴子里,用来向身材魁梧的雌性求爱。雌性兰花蜂则忙着为森林中最大的树木之一——巴西栗授粉。这种树的花是黄白色的,只开一天,花盖很厚。兰花蜂依靠其发达的肌肉组织撬开花盖,为花朵授粉,最终形成了包裹在几乎无法穿透的木质外壳中丰润、油脂丰富的巴西栗果实。
但坚硬的外壳拦不住刺鼠。这种大型啮齿动物经常在林地中觅食,用它坚固的下颌和凿子般的牙齿来获取巴西栗的果实,在每个果荚中它只吃一点,剩下的则藏起来以备今后享用,但最后却忘了藏在哪里。被遗忘的果实最终都长成了新的巴西栗树。如果人们侵扰了原本完好无损的蜜蜂栖息地或过度捕杀刺鼠,茂密而巨大的巴西栗树将从环境中消失,从而导致碳储量的损失。
过度捕猎传播种子的动物,如蜘蛛猴、绒毛猴和貘,可能会使亚马孙雨林的碳储量整体减少2.5%~5.8%。在其中一些地区,降幅可能高达26%~38%。26一项相关数据收集的研究表明,动物群对森林碳的维持和再储存都很重要。27貘是南美雨林中最大的陆地动物种群。在一些人看来,它们是很好的美味佳肴,长相可笑,也很害羞。但其实,它们是巨型森林碳储存过程的重要参与者。据专家们估计,在未受侵扰的森林中,每公顷每年有2 950颗种子被貘排泄,而在从人类侵扰中恢复的森林中,它们排泄的种子数量是森林受到侵扰时的3倍。
森林的生物多样性和碳储存之间存在着很大的联系。此外,很明显,齐全的物种使得森林能够更好地适应气候变化。这是因为,在一片仍然拥有大量且多样的原生生物的森林中,如果一个物种无法抵挡环境变化的冲击,它很容易被其他植物或生物所取代,无论怎样,生态的空白很快便得以填补。28
到目前为止,还未有人发现一条将生物多样性与森林碳最大化联系起来的自然法则。在一些情况下,两者同时存在,在广阔的森林地区,两者都达到了非常高的程度。但大自然需要昆虫、鸟类和蝙蝠为密度较低的树木授粉和传播种子。在阳光能从树冠层开口处照射进来的丛林中,还有一些生物能茁壮成长。大猩猩就在寻找这样的地方,以便享用到快速生长的软茎植物。
然而,气候变化的紧迫性迫使许多科学家、经济学家和环保主义者思考每样东西中的碳含量,甚至是大象体内的碳含量。29碳,一种元素,已经变成了一种货币,成为化学核算系统中用来描绘人类文明生存路径的计量单位。当然,这种做法的危险性在于,它从概念上把森林生态系统的复杂性简化成了一个无色的想法,并且小到可以放进烧杯里。
一些研究表明,当动物消失时,森林会释放植物碳。那我们应当如何看待森林动物,即使它们的消失对碳的影响微乎其微?我们是否可以除去东南亚某些森林中的长臂猿?毕竟在那些森林中,花粉和种子仅仅通过风来传播。30如果北方生物(包括著名的驯鹿)对泥炭的生产贡献太少,那么它们的未来又会怎么样?
一种工程思维也可能让我们思考,是否可以在森林中强制增加一点生物量。一些科学家认为,通过增强基因来增加光合作用并把碳从植物向土壤转移,这确实可以实现;也就是说,给丛林榨汁是可行的。31另一个在科学论文中被提出的想法则是,将北方针叶林全部砍掉。这样冬天的雪就能更多地反射阳光。32这是行不通的,因为砍掉整片北方针叶林(见图1-3)并阻止其重新生长是不可能的,而逐渐将其夷为平地将释放出更多的碳,这比通过反射阳光降温所能弥补的碳含量还要多。33伍兹霍尔研究中心的迈克尔·科表示,无论如何,“任何会破坏生物多样性的工程性解决方案都是馊主意,因为它总会产生意料之外的后果”。
图1-3 北方针叶林中的白杨
注:这是生长在加拿大不列颠哥伦比亚省北部育空边境附近的北方针叶林中的白杨。
人类对碳的近视使人们看不清兰花蜂和巴西栗树的真正意义。巨型森林是地球生态系统的关键。它们为能量和物质的故事提供了生动的舞台,我们尝试分别用物理学、生物学和化学知识来描述它们,但实际上这是一件事,我们还不能完全理解其复杂性和意义。兰花蜂通过帮助花朵授粉而造就了巴西栗,间接促进了刺鼠的繁殖;巴西栗树则从空气中吸收碳,使水分回到空气中,形成将在160千米外制造雨水的云朵;雨水成为溪流的水源,而通过溪流从亚马孙河口迁徙来的鲶鱼,被水獭或人捕获,其丰富的蛋白质使得森林更有生气。兰花蜂造就了这一切,这一切反过来也造就了兰花蜂。除了气温计上的读数,失去森林还将改变更多的东西。风、雨、火和洋流将被改变。如果我们失去太多的树木,一切都会改变。一切都将解体。
野生的巨型森林为我们提供了一个简单而现成的解决方案,以实现碳储存,保持当地气候的稳定,以及维持各种不同的、各有所用的、神秘而美丽的碳基生命体的生存。这些森林不需要实施任何工程,也没有出乎意料的副作用。34无论是出于节俭、基于常识,还是考虑到规避风险和对自然美的欣赏,这种解决方案都会是最优选择。我们必须采取一种明智管理地球的方法,那就是,使包括巨型森林在内的一些部分实现自我管理。