臺灣國家淨零排放路徑上，東華大學環境暨海洋學院能扮演的角色
《撰稿》張世杰
瞭解一個國家的森林碳吸存量（森林是各種植被類型中最主要的碳吸收者），才能在國家淨零碳排的計算中，用於抵減等量的碳排放。以臺灣為例，根據行政院國家發展委員會於2022年3月30日公布的「2050淨零排放路徑及策略總說明」，臺灣的溫室氣體排放量必須從2019年的每年265。62 百萬公噸二氧化碳當量，逐步降低至2050年的22。5百萬公噸。為什麼是22。5百萬公噸呢？因為根據估算，我們國家的森林在2050年時將具有每年22。5百萬公噸的碳吸存量。藉由這個碳吸存量，我們在淨零路徑上並不需要窮盡力氣將溫室氣體的排放量降至零，而是倚靠森林將我們屆時的排放量吸收儲存下來。
但是，佔了臺灣近60%國土面積且樣貌多元的森林，我們如何得知他們的總碳吸存量？又如何能得知這個碳吸存量在2050年的數值呢？林務局分別於1991年和2009年完成了一次全國森林資源調查，進而計算兩次調查之間，各種主要林型的平均每年碳吸存能力。之後每年的全國森林總碳吸存量，便是根據由遙測技術所獲得的各種林型面積，搭配前述的碳吸存能力計算而得。甚至，2050年22。5百萬公噸的森林碳吸存推估量，國發會也是基於這個將近20年前的數據來進行計算。
我們不免提出疑問，森林的碳吸存能力難道不會隨著森林的年紀以及氣象條件而逐年變化嗎？除了森林年紀與氣象條件這兩個因子，一些近年的重要期刊論文更進一步指出，我們目前觀測所得的成熟森林碳吸存能力，事實上有部分來自二氧化碳施肥效應（CO2 fertilization effect）的驅動（人為二氧化碳排放造成的大氣二氧化碳濃度提高，能提高植物的光合作用，因此相當於對植物進行人工施肥）。而由於其他土壤養分條件（主要為氮和磷）的限制逐漸浮現，二氧化碳施肥效應正在逐漸降低。根據多數的文獻數據，以及我們在宜蘭棲蘭山臺灣扁柏森林以及花蓮大農大富平地森林的長期觀測，森林的年碳吸存能力的確是存在著顯著的年間變異。這兩個森林各有一個由東華大學環境學院設立及維運的碳通量（carbon flux）觀測站，藉由渦流相關法（eddy covariance method）設備進行長期連續觀測。全球運作中的通量觀測站約在一千個上下，其所組成的通量觀測網（FLUXNET）是全球尺度生態系統碳吸存量估算的最重要資料來源。通量站實際量測的各種生態系統碳吸存量，也被用於植被生長模式（dynamic global vegetation models）的驗證工作。藉由植被模式的情境模擬，我們才能預測2050年的森林碳吸存量。因此我們認為，林務局應儘速進行下一次的全國森林資源調查，以瞭解臺灣現有各種林型的碳吸存能力。同時，也應投入更多的研究資源用於碳通量監測以及適用於臺灣森林的植被生長模式，如此我們才能較有信心地預測2050年臺灣國家森林碳吸存量。
目前臺灣運作中的通量站有5個，除了上述的棲蘭山和大農大富平地森林，還包括位於南投蓮花池天然闊葉林（中央大學）、南投溪頭台大實驗林（臺灣大學）、以及甫於2023年設立的花蓮鳳林光電場通量站（東華大學）。為什麼要在光電場設置通量觀測站呢？通量站的渦流相關法設備除了能監測碳通量，也能同時監測水與能量收支。藉由大農大富與鳳林光電場通量站的監測數據，我們能分析光電場設置之後，對地景尺度微氣象的影響。這正是當前以太陽光電取代化石燃料的減碳政策與行動中，最需藉由科學數據來釐清的問題之一。當然地面型太陽光電場對生物多樣性、動物行為、以及動植物交互作用的影響，以及對周邊社區民眾生活環境、農業生產等的影響，也是當前國家淨零路徑上必須認識以及減緩的重要工作。
東華大學環境暨海洋學院的「生態及永續科學跨領域研究中心」（Center for Interdisciplinary Research on Ecology and Sustainability, CIRES），正以上述問題為核心，執行2個國科會大型計畫。我們預期，東華大學的CIRES團隊將能在臺灣的淨零路徑以及永續發展上，扮演重要的智庫角色。