我要种多少棵树才能解决全球变暖问题?

Question

根据NASA的说法，地球温室效应的原因包括水蒸气、二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氯氟烃。二氧化碳得到了最多的报道，美国宇航局的页面上说:

二氧化碳(CO₂)．二氧化碳是大气中微小但非常重要的组成部分，通过呼吸和火山爆发等自然过程以及森林砍伐、土地利用变化和燃烧化石燃料等人类活动释放。人类增加了大气中的CO₂自工业革命开始以来，集中度提高了三分之一。这是气候变化最重要的长期“推动力”。

一篇文章一棵健康的树每年可以储存13磅的碳。据我所知，二氧化碳是由树木处理的:碳被储存起来，氧气被释放出来。

考虑到这一点，我需要种多少树才能解决全球气候变化危机?我应该优化一种特定类型的树，还是松树和橡树或黑胡桃一样好?

Answer 1

2010年，人为排放(不包括土地利用变化)约为9.167亿公吨．你的数据显示，树木每年含碳13磅(5.9公斤)，相当于每公吨排放169.6棵树。

因此，要吸收2010年的所有排放，你需要15450亿棵树。一个成熟的森林只有大约每英亩100棵树(每公顷400公顷)，那么你将需要15,545,000,000英亩成熟森林。这相当于24,290,000英里的面积²(62910000公里²)．这大约是亚洲、欧洲和澳大利亚的总和！
地球上陆地的表面积大约是150000000公里²因此，原则上我们需要在目前42%的土地上增加覆盖(或者我们可以从深海海底取出土壤，填埋五分之一的海洋!)，以种植足够的树木来解决这个问题。

这也假设了13磅(5.9公斤)的碳排放数据是针对成熟森林的，而不是针对正在生长的树木(参见进一步讨论的评论)。如果这个值是针对年轻的树木，它将表明从长远来看难以实现。如果这13磅是针对一个已开发的森林，也许可以在早期减少更多的数量，作为一个临时的快速解决方案。

还有一个问题是，森林覆盖的土地的反照率可能比它所覆盖的陆地表面低，因此地球反射回太空的阳光会更少，这将导致一些额外的变暖，所以我们也需要以某种方式弥补这一点。显然大约占地球土地的26%已经被森林覆盖。我相当怀疑一半以上的未被覆盖的地表是否适合新的森林，大陆在赤道两侧有大片区域通常过于干旱，靠近两极的地区过于寒冷。

简而言之，即使对森林二氧化碳有最慷慨的假设，它也不会起作用₂交换(当然，除非我犯了算术错误，这是绝对有可能的)。

Answer 2

这个问题来自2014年，答案来自2015年。再补充一下从那以后的一些研究。

从本质上讲，新的计算表明，NCS(自然气候解决方案:土地管理、植树造林等的结合):

…可提供从现在到2030年将升温稳定在2°C以下所需的三分之一以上具有成本效益的气候减缓。

资料来源:Griscom et al (2017)，自然气候解决方案《美国国家科学院学报》上发表,https://doi.org/10.1073/pnas.1710465114

然而!

事实证明，树木除了吸收碳外，还会释放挥发性有机化合物(VOC)，这是温室气体。因此，答案并不像种树那么简单。

引用一些最近关于这个主题的文章:

许多科学家对扩大森林的努力表示赞赏，但也有一些科学家敦促谨慎行事。他们认为，森林对气候的影响比政策制定者、环保主义者甚至一些科学家所承认的更为复杂和不确定。尽管树木通过光合作用吸收碳，使地球降温，但它们也会释放出复杂的化学物质，其中一些会使地球变暖。树木的深色叶子也可以通过吸收阳光来提高温度。过去几年的一些分析表明，森林的这些变暖效应可以部分或完全抵消它们的冷却能力。

资料来源:加布里埃尔·波普金(2019)，森林能在多大程度上对抗气候变化?,自然,http://doi.org/10.1038/d41586-019-00122-z

而且

然而，这并不意味着所有的森林都能使地球降温。几十年来，研究人员已经知道，树叶比其他类型的土地覆盖(如田野或裸露的地面)吸收更多的阳光。森林会降低地球表面的反照率，这意味着地球将更少的阳光反射回太空，导致变暖。这种影响在高纬度地区、山区或干旱地区尤其明显，在这些地区，生长缓慢、叶子深色的针叶树覆盖着浅色的地面或积雪，否则这些树木就会反射阳光。然而，大多数科学家都同意，热带森林是明显的气候冷却器:那里的树木生长相对较快，蒸发出大量的水形成云，这两种作用有助于冷却气候。

资料来源:加布里埃尔·波普金(2019)

而且

当时在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学的大气化学家纳丁·昂格尔(Nadine Unger)进行了首批全球研究之一，研究了这种交换的一部分:树木排放的挥发性有机化合物(VOCs)的影响。其中包括异戊二烯，这是一种小型碳氢化合物，能以多种方式使全球变暖。它可以与空气中的氮氧化物反应形成臭氧，臭氧在低层大气中是一种强有力的使气候变暖的气体。异戊二烯还能延长大气中甲烷(另一种温室气体)的寿命。然而异戊二烯也有降温的作用，它有助于产生气溶胶粒子，阻挡入射的阳光。

资料来源:加布里埃尔·波普金(2019)

而且

植物吸收二氧化碳并释放挥发性有机化合物(VOCs)，这与其他生物吸入氧气并呼出二氧化碳的方式类似。这些挥发性有机化合物在大气中被氧化，然后极大地增加了悬浮在空气中的微小颗粒的负担，这些颗粒被称为气溶胶。由VOCs产生的气溶胶被称为二次有机气溶胶(soa)，它既影响空气质量，也影响地球气候。SOA的总生成速率被认为是与每种VOC的氧化相关的单个速率的总和。但McFiggans等人在《自然》杂志上撰文指出，需要更准确的描述来改进soa在空气质量和气候计算模型中的表示。

于方群(2019)，影响气候的大气反应网络比想象的要复杂得多,自然,https://doi.org/10.1038/d41586-019-00263-1

文章来源:

一个；两个；三个

Answer 3

普华永道2013年的报告估计，按照我们目前的全球排放速度——每年约100亿吨——到2034年，我们将超过2摄氏度的“安全”上限。在热带地区种植的树木平均每年吸收22.6公斤碳。美国宇航局估计，目前全球有4000亿棵树。因此，以目前的排放速度，仅增加70亿棵树(地球上每人一棵树)就能让我们再有16年的安全气候。在此期间，人们希望我们能够增加可再生能源的使用，提高能源效率等，从而将我们目前的排放减少到可持续的水平。70亿美元比上面报价的1555亿美元少得多，可能会产生很大的不同。

Answer 4

问题;考虑到这一点，我需要种多少树才能解决全球气候变化危机?我应该优化一种特定类型的树，还是松树和橡树或黑胡桃一样好?

首先，你需要把它想象成一片森林。在森林中，除了获胜的树外，也有在进化游戏中失败的树。

其次，你需要看看你的森林(在气候方面)在哪里，它的土壤是什么。这定义了树类型。

第三，你需要及时砍伐你的森林，以优化它的生长速度。26年是最佳的，所以大约是一个世纪4次。

这样你就可以达到每年4.8万亿/公顷的增长率或
美国每年5.16吨/英亩。我不确定这个来源中使用的单位，但如果他们的吨是907公斤，一英亩是4046.85米$ ^ 2美元，结果是11.56万亿/公顷/年。

如果用碳量为$9.2 \乘以10^9$吨,木材重量的一半是碳然后你需要$1.6 \乘以10^9$哈或1600万公里$ ^ 2美元的森林。

有39 50万公里$ ^ 2美元世界上最大的森林。如果其中的40%得到最佳利用，以目前的速度就足够了。的有限公司_2美元专注不是问题;人类人口增长是。

Answer 5

没有，除了热带的小树。总的来说，树木是碳中性的。木材/生物质必须通过地质隔离来长期储存碳。这需要一棵树

• 寿命长(红杉、柏树等)
• 并且生长在沼泽环境中(以保留沉积物中的残留物)