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树木和其他植物通过光合作用吸收二氧化碳。这是小学三年级学生就已学到的知识。这种通过植物的光合作用将水和二氧化碳转化为氧气和葡萄糖的现象，支持着地球上几乎全部生物的生存。现在，我们正试图利用植物光合作用的力量对抗气候变化。这个努力将会成为森林保护和减少温室气体排放的一项突破性成果。这项计划是保护所有的森林，使遭受严重砍伐或因其他原因退化的林地中的生态系统得到全面恢复。
全球每年有13万平方公里的林地被采伐。如果能减缓森林采伐的速度，则能够有效地固碳。英国《自然》杂志发表的相关研究成果显示，仅仅是热带雨林就能吸收全世界每年由燃烧石油、煤炭和其他化石燃料所产生的全部二氧化碳的五分之一。但是，如今森林采伐和林地减少要为17％的温室气体排放承担责任。这个数字多于地球上所有飞机、火车和汽车碳排放的总和。交通工具产生的温室气体占全世界温室气体排放的13％。正如科学家所说的那样，这种将森林用于“碳汇”的观念，正在全世界被广泛接受。2009年12月的哥本哈根峰会上，世界领袖们对森林保护的议题展开了热烈讨论。而在1997年起草《京都议定书》的时候，各国政府的代表们却拒绝了”保护那些计划被砍伐的森林的责任归于政府”的条款，原因是那时对于避免森林采伐是否能有效固碳尚有很多不确定性。
在其后的10年中，很多事情都改变了。森林保护现在被视为最有效的，性价比最高的对抗气候变化的工具。TNC森林与碳项目总监GregFishbein和他的团队正与政府密切合作，以建立一个能够买卖森林碳汇的国际市场。这能给那些保护森林的土地所有者以资金上的激励。通过碳市场为森林保护提供经济价值是一个重要机遇。Fishbein说：“我们需要在传统的慈善捐助和政府支持之外，探索一条为生态保护筹资的新途径。”
但是科学家是否能够快速并准确地计算固定在森林中的碳?我们如何为一片森林所固定的碳估价?而土地拥有者又为何应该从经过几千万年演化的大自然中无偿得到收入呢?几十年来，生态学家和其他科学工作者一直试图解答这些问题。
艰难的测量工作
测量一棵树的碳含量其实很容易，科学家用观察仪器测量树的高度，再用卷尺测量树干直径，把这些测量值带入公式中就可以得出树的碳含量(这个公式是由分析树的样本和用烤炉加热树干、树枝、树叶以测量含水量得出的，被烘干的树有一半重量是碳)。计算整个森林的碳含量则基于同样的原理，但工作量要大很多。研究者测量样本曲域内上千棵树的高度和直径，通过计算再与卫星观测数据结合起来，得到整片森林的碳含量数据。
在一片大森林里，搜集大量具有足够统计代表性的样本数据是一项令人望而生畏的工作。在一片比美国康涅狄格州还大的、疟疾肆虐的热带雨林中进行这项工作就更是一个严酷的考验。TNC在12年前派出一队研究人员深入玻利维亚亚马逊雨林开始进行的就是这样一项工作。研究团队希望以保护森林为手段对抗气候变化。如果一个森林碳计划可以被如此大范围地应用于玻利维亚国家里最偏僻的地区，那么这种模式几乎在世界任何地方都是可行的。研究团队驻扎在玻利维亚诺埃尔·肯姆普夫·梅卡多国家公园，他们发现在国家公园西侧有81万公顷计划采伐的林地。那里大部分是具有很高经济价值的树木，如红木。一旦采伐作业开始，原来的林地将被农民和农场主占有，而这项采伐计划总共将释放上百万吨碳，因此研究团队必须把握机会。如果他们能从电锯下解救这片森林，就能够考察利用森林保护对抗气候变化得到的利益。特别注意的是，他们能对被保护的森林保有的碳含量进行测定，同时追踪这些树木将来还能吸收多少碳。
为了阻止采伐计划，研究团队和玻利维亚政府以及当地的环境保护组织“自然之友基金会”(FAN)开始了合作。研究团队找到了三家有兴趣购买碳信用来抵消碳排放额的能源公司。这三家公司(美国电力公司，英国石油阿莫科和美国太平洋电力公司)提供了825万美元购买了一半碳汇，玻利维亚政府将另外一半碳汇在国际市场上出售。
利用这些启动资金，TNC与合作伙伴们用其中160万美元买回了81万公顷林地的采伐权。玻利维亚政府将这些林地合并到国家公园内，把国家公园的面积扩大了近一倍，达到161万公顷。这使得该计划成为世界上最大的森林碳汇计划。
FAN开始了计算森林碳含量的工作。工作人员分散到森林中上百个永久性样本点去测量上万棵树，对所有数据进行计算，并将其和卫星数据结合起来，得出整座森林的碳储量。他们还利用卫星图像和采伐数据计算出如果森林被砍伐会释放多少碳。通过比较，工作人员计算出这个计划在30年内至少防止了580万吨二氧化碳被排放到大气层中。这相当于让100万辆汽车停止行驶一年所减少的排放量。这项研究工作由TNC碳汇专家祖·肯特在玻利维亚指导。
这些碳含量与测量结果被第三方的瑞士SGS公司审查和认可。之后，在2005年，诺埃尔·肯姆普夫·梅卡多国家公园成了世界上第一个受到第三方机构认证的、使森林免于采伐的保护项目实施地。这个计划为FAN不断进行的碳排放检查项目提供资金，并且为27名防止非法采伐的护林员发放工资。但是，这个项目进行的一些商业性创新开展得相当艰难。他们为生态旅游建造的红瓦小木屋并没有设想的那么受欢迎，为实现这个计划建立的销售当地植物产品的公司最后破产了，当地社区居民也没有从碳汇交易中获得任何收入，因为玻利维亚政府始终没有将他们的抵偿份额卖出去。
参与该项目的合作伙伴都尽了最大努力去迎接挑战。当地社区居民进入了公园管理委员会，公园所有事务都由委员会讨论决定。一个国际组织为社区提供了法律支持，帮助他们获得近36万公顷原住民传统领地的所有权。该计划还资助了当地学校、诊所和污水处理以及道路保养等社区服务项目。
肯特说：“为天下先是艰难的，但是我们需要建立一个榜样引导其他地方的人们借鉴我们的经验。”
大自然是可靠的同盟军
在《京都议定书》框架内，世界各国达成了对减少碳排放的承诺。这在国际间创造了一个活跃的碳抵消交易市场。但是在美国国内，碳抵消的市场价格非常低廉。一个公司可以在芝加哥气候交易所以25美分的价格买到一吨二氧化碳的信用。而汽车每消耗一加仑汽油会向大气中释放19磅二氧化碳。
美国的碳排放交易市场是自愿的。国会可能会通过立法确定排放限额。在国家法案缺席的情况下，很多州已经走在了前面。特别是加利福尼亚州，他们开辟了一条利用碳排放市场和其他商业机制来对抗气候变化的道路。2006年，州政府通过了标志性的《全球气候变暖解决方案法》。这项法案要求到2020年，加利福尼亚州的温室气体排放降低到1990年的水准。州政府认同森林在碳减排以及减少温室气体排放方面的重要作用，并且开始实施测量森林碳含量的工作。
位于北加利福尼亚的红木森林成了该州固碳的前沿阵地。这里的工作非常成功。红木森林位于旧金山以北约210公里处。这里的红木树龄还很年轻，大概50年左右，大多直径在65厘米以下。过去，木材公 司一遍又一遍地采伐这片森林，清理了红木森林的伐木坡道，让原木沿着山坡直接滚到山下的河中。虽然这些红木还很细，但是它们在碳储存方面有非常强的潜力。红木在成长过程中能吸收大量的碳，是储存碳最多的植物之一。据美国森林局统计，每4公顷红木能吸收约500吨碳。
对TNC加州气候变化总监鲁丝·布伯格来说，在红木森林中每一株纤弱的树苗都代表着极大的机遇。那就是把每棵原先会被砍掉的树木变成储碳工具，来阻止气候变暖。这些碳汇额度在市场上出售，获得的资金再用以保护森林和流淌于其中的河流。鲁丝·布伯格说：“大自然是我们对抗气候变化最好的同盟军。”
红木森林项目原先并不是碳汇示范计划。加利福尼亚保护基金会在2004年购买了这片9700公顷的林地，是要将它作为可持续经营的森林，用获得的收入支付维护费用并给当地人提供工作机会。保护基金总管ChrisKelly说，在他们的管护下，这片林地正在长威一片具有多重效益的森林。2004年，TNC以350万美元购买了这片森林的保护地役权，从此禁止了对这片森林的采伐。从那时起。保护基金会开始搜集这片比曼哈顿岛面积还大的森林的详尽资料。工作人员深入林区，建立了数百个样本点，逐一清点树木和其他植物的种类，年龄及生长状态。他们对被砍倒的树木进行研究。计算树根中碳的含量。从详细的数据中，科学家计算出红木森林每年所吸收的77000吨二氧化碳大约相当于每年让14000辆车停驶。到本世纪末，这片森林将会吸收417万吨二氧化碳。在经过第三方机构严格认证后，红木森林独立注册成为一个碳信用来源。这样，保护基金会就可以向那些希望抵偿自己碳排放的公司出售碳信用。
目前，保护基金会正在测试在什么程度上的采伐才能兼顾生物多样性，提供工作机会以及森林碳储存。小规模的采伐可以让当地的锯木厂有活可做。同时，基金会则将那些健康生长的树产生的碳信用在市场上出售，这些树在过去都会被采伐。
太平洋天然气和电力公司是一家位于加利福尼亚的大型公共事业公司，他们同意从红木森林购买20万吨碳汇作为他们的气候智能计划的一部分。保护基金会将从中获得200万美元。Keliy说：“碳汇正在帮助我们修复森林。”
一旦碳信用被售出，对它们进行追踪就变得至关重要了。每一吨碳抵偿额都有一串独一无二的编号。当太平洋天然气和电力公司购买了一吨碳汇，编号就从基金会的账户划入这家公司的账户内。这保证了每一吨碳信用不会被多次买卖。Kelly说，“这是非常复杂的一件事，是实践性非常强的工作，使我们能够演示这个方法是如何运作并得到改善的。”
打破僵局
国际间气候谈判曾多次破裂，原因在于富国和穷国之间在关于谁应当在减排方面采取什么措施等等问题上不能达成一致。发展中国家不能接受限制经济发展、限制采伐，冒着使本国人民失业的风险去吸收那些已经开采了本国自然资源的欧美国家所释放出的二氧化碳。而森林碳行动将为打破这种僵局提供一条新路。正如玻利维亚的经验那样，在有财政激励的情况下，政府会更愿意采取保护森林和减少排放的措施。
创造一个有严格标准和认证制度的、活跃的国际间碳信用市场，会使政府更愿意考虑采取大规模的森林保护措施，这正是在印度尼西亚所发生的事。在那里，TNC与当地政府合作，借鉴玻利维亚和加利福尼亚的经验，而且其规模更大。TNC设计了一个使印尼东加里曼丹省Borneo岛上219万公顷广阔的原始森林得到保护的计划。在这里，茂密的热带雨林大约占到全岛3／4的面积。TNC印尼气候项目的森林一碳顾问LexHovani说：“这是一个在前所未有的尺度上进行保护工作的机会。”
最近几年，森林采伐和快速发展的棕榈油农场夺取了这里的大片森林。事实上印尼森林采伐是如此普及，以至于森林采伐释放的温室气体占到了全国排放量的80％。
Hovani制定的计划是让社区扮演关键角色。他们通过传递可持续采伐的理念和进行其他减少碳排放的活动来保护森林。科学家从本地森林中搜集的原始数据计算出碳的总量，进而计算出森林保护将会减少多少温室气体排放，目标是通过减少碳排放每年创造500万吨抵偿额度。这项开始于2010年的计划有可能成为世界上最大的为碳减排而进行的森林保护行动。专家相信会有更多国家加入森林保护计划，因为得到的回报不仅维持了森林的完整，同时能促进当地的经济发展。
碳是全球所有生物的基础。每棵树。每颗草都有约一半是由碳构成的。全世界所有森林中所含的碳大概有1万亿吨——大约是大气层中所有碳的1.5倍。全世界每年有129575-公顷森林被采伐，每分钟0.4公顷。这表明碳的释放量是非常惊人的。因此减缓采伐以及加大碳存储力度将在应对气候变化方面起到举足轻重的作用。如果森林采伐造成了17％的问题，那么保护森林就至少能提供17％的解决方案。
在过去的15年中，TNC在碳汇和避免采伐方面做的工作证明了以保护森林对抗气候变化的可行性。通过这些工作，已经保护了61万公顷以上的森林。
全球每年有13万平方公里的林地被采伐。如果能减缓森林采伐的速度，则能够有效地固碳。英国《自然》杂志发表的相关研究成果显示，仅仅是热带雨林就能吸收全世界每年由燃烧石油、煤炭和其他化石燃料所产生的全部二氧化碳的五分之一。但是，如今森林采伐和林地减少要为17％的温室气体排放承担责任。这个数字多于地球上所有飞机、火车和汽车碳排放的总和。交通工具产生的温室气体占全世界温室气体排放的13％。正如科学家所说的那样，这种将森林用于“碳汇”的观念，正在全世界被广泛接受。2009年12月的哥本哈根峰会上，世界领袖们对森林保护的议题展开了热烈讨论。而在1997年起草《京都议定书》的时候，各国政府的代表们却拒绝了”保护那些计划被砍伐的森林的责任归于政府”的条款，原因是那时对于避免森林采伐是否能有效固碳尚有很多不确定性。
在其后的10年中，很多事情都改变了。森林保护现在被视为最有效的，性价比最高的对抗气候变化的工具。TNC森林与碳项目总监GregFishbein和他的团队正与政府密切合作，以建立一个能够买卖森林碳汇的国际市场。这能给那些保护森林的土地所有者以资金上的激励。通过碳市场为森林保护提供经济价值是一个重要机遇。Fishbein说：“我们需要在传统的慈善捐助和政府支持之外，探索一条为生态保护筹资的新途径。”
但是科学家是否能够快速并准确地计算固定在森林中的碳?我们如何为一片森林所固定的碳估价?而土地拥有者又为何应该从经过几千万年演化的大自然中无偿得到收入呢?几十年来，生态学家和其他科学工作者一直试图解答这些问题。
艰难的测量工作
测量一棵树的碳含量其实很容易，科学家用观察仪器测量树的高度，再用卷尺测量树干直径，把这些测量值带入公式中就可以得出树的碳含量(这个公式是由分析树的样本和用烤炉加热树干、树枝、树叶以测量含水量得出的，被烘干的树有一半重量是碳)。计算整个森林的碳含量则基于同样的原理，但工作量要大很多。研究者测量样本曲域内上千棵树的高度和直径，通过计算再与卫星观测数据结合起来，得到整片森林的碳含量数据。
在一片大森林里，搜集大量具有足够统计代表性的样本数据是一项令人望而生畏的工作。在一片比美国康涅狄格州还大的、疟疾肆虐的热带雨林中进行这项工作就更是一个严酷的考验。TNC在12年前派出一队研究人员深入玻利维亚亚马逊雨林开始进行的就是这样一项工作。研究团队希望以保护森林为手段对抗气候变化。如果一个森林碳计划可以被如此大范围地应用于玻利维亚国家里最偏僻的地区，那么这种模式几乎在世界任何地方都是可行的。研究团队驻扎在玻利维亚诺埃尔·肯姆普夫·梅卡多国家公园，他们发现在国家公园西侧有81万公顷计划采伐的林地。那里大部分是具有很高经济价值的树木，如红木。一旦采伐作业开始，原来的林地将被农民和农场主占有，而这项采伐计划总共将释放上百万吨碳，因此研究团队必须把握机会。如果他们能从电锯下解救这片森林，就能够考察利用森林保护对抗气候变化得到的利益。特别注意的是，他们能对被保护的森林保有的碳含量进行测定，同时追踪这些树木将来还能吸收多少碳。
为了阻止采伐计划，研究团队和玻利维亚政府以及当地的环境保护组织“自然之友基金会”(FAN)开始了合作。研究团队找到了三家有兴趣购买碳信用来抵消碳排放额的能源公司。这三家公司(美国电力公司，英国石油阿莫科和美国太平洋电力公司)提供了825万美元购买了一半碳汇，玻利维亚政府将另外一半碳汇在国际市场上出售。
利用这些启动资金，TNC与合作伙伴们用其中160万美元买回了81万公顷林地的采伐权。玻利维亚政府将这些林地合并到国家公园内，把国家公园的面积扩大了近一倍，达到161万公顷。这使得该计划成为世界上最大的森林碳汇计划。
FAN开始了计算森林碳含量的工作。工作人员分散到森林中上百个永久性样本点去测量上万棵树，对所有数据进行计算，并将其和卫星数据结合起来，得出整座森林的碳储量。他们还利用卫星图像和采伐数据计算出如果森林被砍伐会释放多少碳。通过比较，工作人员计算出这个计划在30年内至少防止了580万吨二氧化碳被排放到大气层中。这相当于让100万辆汽车停止行驶一年所减少的排放量。这项研究工作由TNC碳汇专家祖·肯特在玻利维亚指导。
这些碳含量与测量结果被第三方的瑞士SGS公司审查和认可。之后，在2005年，诺埃尔·肯姆普夫·梅卡多国家公园成了世界上第一个受到第三方机构认证的、使森林免于采伐的保护项目实施地。这个计划为FAN不断进行的碳排放检查项目提供资金，并且为27名防止非法采伐的护林员发放工资。但是，这个项目进行的一些商业性创新开展得相当艰难。他们为生态旅游建造的红瓦小木屋并没有设想的那么受欢迎，为实现这个计划建立的销售当地植物产品的公司最后破产了，当地社区居民也没有从碳汇交易中获得任何收入，因为玻利维亚政府始终没有将他们的抵偿份额卖出去。
参与该项目的合作伙伴都尽了最大努力去迎接挑战。当地社区居民进入了公园管理委员会，公园所有事务都由委员会讨论决定。一个国际组织为社区提供了法律支持，帮助他们获得近36万公顷原住民传统领地的所有权。该计划还资助了当地学校、诊所和污水处理以及道路保养等社区服务项目。
肯特说：“为天下先是艰难的，但是我们需要建立一个榜样引导其他地方的人们借鉴我们的经验。”
大自然是可靠的同盟军
在《京都议定书》框架内，世界各国达成了对减少碳排放的承诺。这在国际间创造了一个活跃的碳抵消交易市场。但是在美国国内，碳抵消的市场价格非常低廉。一个公司可以在芝加哥气候交易所以25美分的价格买到一吨二氧化碳的信用。而汽车每消耗一加仑汽油会向大气中释放19磅二氧化碳。
美国的碳排放交易市场是自愿的。国会可能会通过立法确定排放限额。在国家法案缺席的情况下，很多州已经走在了前面。特别是加利福尼亚州，他们开辟了一条利用碳排放市场和其他商业机制来对抗气候变化的道路。2006年，州政府通过了标志性的《全球气候变暖解决方案法》。这项法案要求到2020年，加利福尼亚州的温室气体排放降低到1990年的水准。州政府认同森林在碳减排以及减少温室气体排放方面的重要作用，并且开始实施测量森林碳含量的工作。
位于北加利福尼亚的红木森林成了该州固碳的前沿阵地。这里的工作非常成功。红木森林位于旧金山以北约210公里处。这里的红木树龄还很年轻，大概50年左右，大多直径在65厘米以下。过去，木材公 司一遍又一遍地采伐这片森林，清理了红木森林的伐木坡道，让原木沿着山坡直接滚到山下的河中。虽然这些红木还很细，但是它们在碳储存方面有非常强的潜力。红木在成长过程中能吸收大量的碳，是储存碳最多的植物之一。据美国森林局统计，每4公顷红木能吸收约500吨碳。
对TNC加州气候变化总监鲁丝·布伯格来说，在红木森林中每一株纤弱的树苗都代表着极大的机遇。那就是把每棵原先会被砍掉的树木变成储碳工具，来阻止气候变暖。这些碳汇额度在市场上出售，获得的资金再用以保护森林和流淌于其中的河流。鲁丝·布伯格说：“大自然是我们对抗气候变化最好的同盟军。”
红木森林项目原先并不是碳汇示范计划。加利福尼亚保护基金会在2004年购买了这片9700公顷的林地，是要将它作为可持续经营的森林，用获得的收入支付维护费用并给当地人提供工作机会。保护基金总管ChrisKelly说，在他们的管护下，这片林地正在长威一片具有多重效益的森林。2004年，TNC以350万美元购买了这片森林的保护地役权，从此禁止了对这片森林的采伐。从那时起。保护基金会开始搜集这片比曼哈顿岛面积还大的森林的详尽资料。工作人员深入林区，建立了数百个样本点，逐一清点树木和其他植物的种类，年龄及生长状态。他们对被砍倒的树木进行研究。计算树根中碳的含量。从详细的数据中，科学家计算出红木森林每年所吸收的77000吨二氧化碳大约相当于每年让14000辆车停驶。到本世纪末，这片森林将会吸收417万吨二氧化碳。在经过第三方机构严格认证后，红木森林独立注册成为一个碳信用来源。这样，保护基金会就可以向那些希望抵偿自己碳排放的公司出售碳信用。
目前，保护基金会正在测试在什么程度上的采伐才能兼顾生物多样性，提供工作机会以及森林碳储存。小规模的采伐可以让当地的锯木厂有活可做。同时，基金会则将那些健康生长的树产生的碳信用在市场上出售，这些树在过去都会被采伐。
太平洋天然气和电力公司是一家位于加利福尼亚的大型公共事业公司，他们同意从红木森林购买20万吨碳汇作为他们的气候智能计划的一部分。保护基金会将从中获得200万美元。Keliy说：“碳汇正在帮助我们修复森林。”
一旦碳信用被售出，对它们进行追踪就变得至关重要了。每一吨碳抵偿额都有一串独一无二的编号。当太平洋天然气和电力公司购买了一吨碳汇，编号就从基金会的账户划入这家公司的账户内。这保证了每一吨碳信用不会被多次买卖。Kelly说，“这是非常复杂的一件事，是实践性非常强的工作，使我们能够演示这个方法是如何运作并得到改善的。”
打破僵局
国际间气候谈判曾多次破裂，原因在于富国和穷国之间在关于谁应当在减排方面采取什么措施等等问题上不能达成一致。发展中国家不能接受限制经济发展、限制采伐，冒着使本国人民失业的风险去吸收那些已经开采了本国自然资源的欧美国家所释放出的二氧化碳。而森林碳行动将为打破这种僵局提供一条新路。正如玻利维亚的经验那样，在有财政激励的情况下，政府会更愿意采取保护森林和减少排放的措施。
创造一个有严格标准和认证制度的、活跃的国际间碳信用市场，会使政府更愿意考虑采取大规模的森林保护措施，这正是在印度尼西亚所发生的事。在那里，TNC与当地政府合作，借鉴玻利维亚和加利福尼亚的经验，而且其规模更大。TNC设计了一个使印尼东加里曼丹省Borneo岛上219万公顷广阔的原始森林得到保护的计划。在这里，茂密的热带雨林大约占到全岛3／4的面积。TNC印尼气候项目的森林一碳顾问LexHovani说：“这是一个在前所未有的尺度上进行保护工作的机会。”
最近几年，森林采伐和快速发展的棕榈油农场夺取了这里的大片森林。事实上印尼森林采伐是如此普及，以至于森林采伐释放的温室气体占到了全国排放量的80％。
Hovani制定的计划是让社区扮演关键角色。他们通过传递可持续采伐的理念和进行其他减少碳排放的活动来保护森林。科学家从本地森林中搜集的原始数据计算出碳的总量，进而计算出森林保护将会减少多少温室气体排放，目标是通过减少碳排放每年创造500万吨抵偿额度。这项开始于2010年的计划有可能成为世界上最大的为碳减排而进行的森林保护行动。专家相信会有更多国家加入森林保护计划，因为得到的回报不仅维持了森林的完整，同时能促进当地的经济发展。
碳是全球所有生物的基础。每棵树。每颗草都有约一半是由碳构成的。全世界所有森林中所含的碳大概有1万亿吨——大约是大气层中所有碳的1.5倍。全世界每年有129575-公顷森林被采伐，每分钟0.4公顷。这表明碳的释放量是非常惊人的。因此减缓采伐以及加大碳存储力度将在应对气候变化方面起到举足轻重的作用。如果森林采伐造成了17％的问题，那么保护森林就至少能提供17％的解决方案。
在过去的15年中，TNC在碳汇和避免采伐方面做的工作证明了以保护森林对抗气候变化的可行性。通过这些工作，已经保护了61万公顷以上的森林。