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IPCC 氣候變遷與土地特別報告 決策者摘要摘譯

  發表日期:2020-11-11     作者:撰文:簡毓瑭、張珈瑋 編輯/校稿:李惠玲     觀看:3,095 次

 

土地為生物圈的陸地區塊,包含自然資源、生態、地形等,是人類生存的主要基礎,不僅為人類提供糧食、淡水以及多種生態系統服務,也是維持生態多樣性的重要環境。據估計,2011年全球陸地生態系統服務的年總價值為75兆美元,遠超過全球GDP總和,但這個金額仍然有低估的情形;使用貨幣評估生態系統的價值時,往往忽視了塑造社會、文化和生物多樣性等無形服務。

目前全球無冰面土地超過70%被人類直接利用,其中約有四分之一受人為因素影響而退化,並導致自然生態系統喪失以及全球生物多樣性下降;人口增長以及人均食物、飼料、木材和能源消費的變化,讓土地和淡水使用率創歷史新高。自1961年以來的資料顯示,農田產量增長約3.5倍、動物產品產量增長2.5倍、林業產量則增長了1.5倍。

IPCC氣候變遷下與土地特別報告 (Climate Change and Land) 是第一份以土地為中心的報告,強調人類、土地和氣候之間的關係,以及在全球暖化及陸域面積資源有限的情形下,如何永續利用土地資源。報告內容主要評估社會經濟驅動因素及氣候變遷的相互作用,及兩者對土地的影響,包括土地劣化、沙漠化和糧食安全等科學知識的現狀,以及氣候變遷的情況下的因應方案;以解決土地劣化和沙漠化問題、建立有韌性的糧食系統,並評估減緩與調適之間的綜效作用和權衡取捨。

 

土地既是溫室氣體的源,也是溫室氣體的匯;在地表與大氣間的能量交換中發揮關鍵作用。根據報告,2008年到2017年的十年間,土地吸收了全世界溫室氣體排放量的30%。然而,全球人口快速增長,土地利用範圍增加,方得以滿足糧食來源與商業需求,導致土地排放溫室氣體的比率提升。其中,甲烷和一氧化二氮排放量因畜牧業和水稻種植的擴大、施肥而導致全球平均濃度上升。在2007年至2016年間,全球溫室氣體排放量中約有23%來自農業、林業和其他土地利用,其中最大的土地二氧化碳排放為熱帶森林砍伐。除了溫室氣體排放之外,森林砍伐還會造成一系列的連續效應:地表反照率增加、熱帶蒸散減少水氣含量降低,導致平均降雨量下降。根據模式模擬,大規模森林砍伐造成平均降水減少,其幅度約為 –288±75 mm/yr (Perugini et al., 2017)

土地條件的變化,無論是因為土地利用還是氣候變遷,都會影響全球和區域氣候。土地暖化的速率快於全球平均水平,對土地系統產生了明顯的影響。相較於工業化前 (1850-1900) 的氣候平均,2006-2015年間觀測到的平均陸地地表氣溫升溫幅度高於全球平均約1.5℃。土地暖化改變了生長季節的時間以及氣候區的改變,包含乾燥氣候區的擴張以及中高緯度地區的氣候帶向極地移動,導致極地氣候帶範圍收縮。在高緯度地區,暖化將增加對森林的影響,包含乾旱、野火和病蟲害,許多動植物的分佈和活動都發生了改變。除此之外,當土地覆蓋或者灌溉用水的變化,將會影響下游地區的區域氣候。根據模式研究,有高信心度表示土地利用和水資源的重新分布會影響溫度、壓力、溼度等大氣條件,從而改變區域氣候,進而影響降水。

 

旱地,包含被定義為半乾旱、乾旱或超乾旱的地區,以年平均降水量和潛在蒸發量的比率–即乾旱指數 (aridity index, AI) 為依據。根據Koutroulis 2019的估計,旱地占全球土地面積46.2% (±0.8%),全球人口約38% (±0.6%)(30億人口) 在此生活,且在1961-2013年間,旱地面積平均每年增加幅度略高於1%。

土地沙漠化為發生在旱地所有形式和程度的土地劣化,是社會與生態系統耦合下複雜相互作用的結果。在不同的社會經濟、生態環境下,造成沙漠化的原因有所不同。乾旱不一定會導致土地劣化,但是若乾旱的頻率、強度或持續的時間增加,會影響生態系統復原能力。近年來,因地表氣溫的升高、蒸散增加、降水減少與人類活動等多重因素的影響下,過去幾十年中土地沙漠化的範圍和強度有所增加。

約有90%的旱地人口生活在發展中國家,人們為滿足糧食需求而擴張農田,可能進一步加速土壤侵蝕而導致沙漠化。對土地管理不當以及增加土地壓力的模式,為主要的人為沙漠化驅動力。野火也是土地沙漠化的原因之一,因其減少了植被覆蓋、降低土壤肥沃度並影響微生物群落。預估旱地地區的升溫和乾旱事件的嚴重程度增加會增加野火發生的機率,以及其他與高溫相關事件的強度和影響時間增長。

沙漠化和全球暖化,無論是單獨發生或者共同作用,將減少旱地的畜牧生產力以及作物產量。中等信心表示,氣候變遷將加劇沙漠化的過程、並有高信心預估沙漠化的風險增加。在暖化的情境下,乾旱地區水土流失增加,導致土壤肥沃度減少、鹽鹼化的土地面積增加。相反的,沙漠化也能透過反饋機制影響當地氣候。如,沙漠化地區植被減少,區域地表反照率增加而導致地表降溫;沙塵暴帶來的沙塵和氣溶膠,直接影響大氣中太陽輻射的反射和吸收,進而改變當地氣候特徵。



土地劣化影響整個地球上的人和生態系統,既受到氣候變化的影響,也為氣候變遷做出了貢獻。在報告中,土地劣化被定義為土地狀態因直接或間接人為過程呈現負面趨勢,如土壤肥沃度喪失、土經濟生產力的惡化或野生動植物多樣性下降等。根據報告指出,受到土地劣化影響的1.3~3.2億人口,大多數生活在開發中國家。

造成土地劣化的人為主要因素為土地用途改變和不當的管理,其中農業活動為主要劣化的因素。據報告估計,目前農田土壤的侵蝕速率是土壤形成速率的10到20倍。與氣候變遷相關的土地劣化因素是溫度、降水和風的改變以及極端事件分布、強度的變化,特別在低窪沿海地區、三角洲、旱地和凍土地區容易受到這些因素的影響。例如,氣候變遷影響風暴頻率強度增加增強降雨侵蝕力、海平面上升導致海岸侵蝕加劇,在容易遭受颱風襲擊的地區,海平面上升和更強的颱風互相影響下,導致更嚴重的土地劣化,為當地居民和其生計帶來嚴重後果。另一方面,高緯地區因升溫和降水變化導致野火、蟲害增加。這些極端天氣、氣候的影響也可能間接引發當地土地和作物管理的變化:種植和收獲日期、作物種類等改變,而又進一步改變土壤侵蝕的條件。

 

目前世界的糧食系統,包含生產、運輸、加工、包裝、儲存、零售、消費等等,養活了世界上大多數人口,並且為超過10億人提供了生計。自1961年以來,人均糧食供應增加了30%以上,同時氮肥的使用量增加了約800%,灌溉用水的資源增加超過100%。自1970年以來,經濟發展和生活方式改變下,飲食結構發生了顯著變化。人均卡路里供應量增長了17%、乳製品消費量增長了1.2倍,肉類和植物油消費量增長了一倍以上。

但是,根據報告指出,2017年全球約有8.21億人為糧食不安全人口,氣候變遷加上缺乏氣候適應力為主要因素。其中,東非和南亞的食物不足人口比例最高,分別為31.4%和33.7%。氣溫升高雖讓中高緯度地區的作物(如玉米、小麥)產量增加,但也使得低緯地區的作物產量下降。如在印度,1981-2009年間暖化使小麥總產量減少了5.2%。

極端天氣、氣候的影響導致溫度和降水強度產生變化、極端事件更為頻繁,對糧食產量產生了影響。蔬果類食物是人類健康飲食的重要來源之一,在較高溫的環境下,作物的產量和品質下降,導致食物損失和增加浪費。例如,日本蘋果在過去三、四十年中處於較高溫的環境因此開花較早,其導致蘋果酸度、硬度和水含量的變化,降低了品質。與作物生產的影響相比,氣候變遷對全球牧場和牲畜的影響受到的關注相對較少,畜牧系統主要受到溫度升高和降水變化的影響。多數牲畜物種生存在環境溫度10-30度C間,每升高1度,動物的攝食量將減少,並影響動物繁殖能力以及畜牧相關疾病的傳播。目前研究指出,農業畜牧相關的疾病、病蟲害已經對氣候變遷做出了反應,估計在目前溫室氣體排放軌跡下,至世紀末約有50%害蟲將會改變其影響範圍。病蟲害的變化加上雜草壓力將近一步導致糧食損失。

此外,農業勞動力暴露在極端溫度下而影響人類健康,人們面對不同的代謝需求和生理壓力,可能需要更多食物來應對,但同時卻無法生產。產量減少外,暖化下大氣中的二氧化碳濃度升高會降低作物的營養成分 (包含蛋白質、鋅和鐵) ,導致人口營養不良。目前估計有20億人患有這些營養素缺陷,每年造成6,300萬生命年的損失;到2050年,估計將面臨鋅缺乏症新風險的總人數為1.38億。

 

溫室氣體排放導致氣候變遷加劇,對土地生態系統亦造成多方負面影響,各國也因此著手尋找解方,並嘗試在有限的可利用土地上,進行糧食生產、種植方法、科技運用之改良,以求有效減緩溫室氣體排放速度,降低氣候變遷之衝擊,同時達到緩解土地劣化、土地沙漠化及糧食危機的情形。

本次報告中針對農業、森林、土壤管理、生態系統、二氧化碳吸收、需求鏈管理、供應鏈管理、風險管理等八大面向,綜整共40種已知的調適、減緩及土地利用優化的方法,其中半數以上(33項)的方法都能夠在不增加土地利用的情況下實施,研究更表明,「提高糧食生產效率」、「農林耕作」以及「增加土地土壤有機碳成份」是兼具調適、減碳、減緩土地劣化、降地土地沙漠化、提升糧食安全功能且產生最大效益的幾種方法,「加強農地管理」、「加強畜牧地管理」、「加強畜牧管理」、「火災管理」以及「減少收成後損失」等措施,同樣能產生相當顯著的效益。
 


 

然而,在進行氣候變遷調適、減緩以及沙漠化防治上,因成本、科技發展、政治結構、社會文化、環境及地域限制等因素會因地點和區域有所差異,相關因應措施的可行性和成效也可能因各地區面對氣候變遷衝擊程度不一而有所不同。以熱帶地區及澳洲等地為例,相較於北半球地區,其整體土地承載力在升溫情況下會明顯下降,「加強畜牧地管理」措施難以實施;氣候變遷可能導致病蟲害、野火發生機率提高,亦可能影響林木生長、死亡以及植物碳吸存效能,讓「森林復育」、「造林」等森林管理策略的落實有著極高的風險,其實際效益也更難評估。

此外,由於因應方案從研擬到落實一向有著相當高的門檻,除利害關係者需有落實行動的誘因之外,上級政策及管理機制的支持也同等重要,利害關係者的參與和合作更是成功推動土地、農業及環境政策必不可少的關鍵,透過商家、消費者、科學家、地主、原住民、在地社群、婦女等之間的對談與溝通,不僅可促進群體間互相學習之機會,也能有效凝聚群體的共識,增加決策的可行性及民眾參與度,讓政策推動時將綜效(synergy)最大化。

氣候變遷將持續加劇土地現今面臨的挑戰,因應的對策與行動皆刻不容緩。延緩行動只會進一步讓弱勢族群暴露在更高的氣候風險之中,同時會加重未來調適的成本與負擔,更可能造成相關因應政策錯失黃金時間,導致生態系統衝擊已造成不可逆之影響,並增加經濟發展的不確定性與風險,屆時,亦可能發生政策反應時間不足、推行措施成效不彰等情形。而地方、國家、跨界和國際在因應氣候變遷及土地治理上如今仍欠缺協調與溝通,政策的設計和制訂多侷限於部門內部,在將國際決策納入國家政策時可能構成進一步的障礙,因此跨規模、跨部門的治理可出台整合性政策並推動政策一致性,都可有效改變現狀,提高支持調適和減緩行動的力道。

 

​參考資料

延伸閱讀

  1. 氣候變遷正在「綠化」部分南極地區
  2. 數以萬計的生物正朝著高緯度地區移動
  3. 氣候變遷與東非蝗蟲災害
  4. 共享社會經濟途徑-台大風險社會與政策研究中心專文
  5. 20年造林一夕砍伐 屏東拿綠電取代綠樹,值得嗎?
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  7. 擴大性別轉型以因應氣候變遷婦女如何領導應對氣候變遷的抵抗

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