加州理工翁玉林團隊證實，塔克拉瑪干沙漠正向全球碳匯轉型

塔克拉瑪干沙漠是中國面積最大、世界第二大的流動性沙漠。其面積約 33.7 萬平方公里，高山環繞，阻擋了濕潤空氣的侵入。因此，該地區極為干旱，年均降雨量低于 50 毫米，植被指數值接近零，流動沙丘占據了 95% 以上的表面。

1978 年，橫跨西北華北東北的國家級特大生態工程“三北”工程啟動。圍著塔克拉瑪干沙漠等北方荒漠種樹種草，目的是防沙、綠化。

2024 年，環塔克拉瑪干沙漠 3,046 公里的綠色防護帶把 34 萬平方公里的黃沙全部圍了起來，建成世界最長的環沙漠生態安全屏障。

（來源：維基百科）

近日，發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上的一項研究證實，大規模生態恢復正在將這個極端干旱環境轉變為碳匯。也就是說，通過幾十年種樹，沙漠邊緣已經開始吸碳了，而且吸得越來越多。

這項研究的通訊作者 Yuk-ling Yung (翁玉林）美籍華人，加州理工學院地質與行星科學系教授。研究方向聚焦行星大氣、行星演化、大氣化學、大氣輻射、天體生物學和全球變化六大領域。曾參與伽利略號、卡西尼-惠更斯號、金星快車號、新視野號等多個深空探測計劃。

傳統上，大家普遍認為熱帶雨林是主要的碳匯，沙漠是生物荒漠，甚至隨著氣候變暖，沙漠土壤里的空氣受熱膨脹會釋放二氧化碳。但這項研究證明，即使在最極端的環境，人為生態修復也能創造碳匯奇跡，為全球干旱區治理提供了可復制的成功模板。

研究團隊并未進行大規模實地勘探，而是通過衛星和地面數據，觀察沙漠環境的變化。數據覆蓋 2001 年至 2024 年。

研究發現，沙漠碳匯受季節變化驅動。塔克拉瑪干的吸碳能力像一個“季節開關”，受降雨主導。夏天（7-9 月）是“吸碳旺季”，冬天（12-2 月）基本不吸甚至輕微排碳，反差特別大。

具體而言，冬天每月下雨才 6.4mm，幾乎沒植物長，光合作用基本停擺，大氣里二氧化碳濃度高達 416.3ppm；夏天受夏季風影響，每月下雨漲到 16.3mm（是冬天的 2.5 倍），沙漠邊緣的植物趁機生長，光合作用拉滿，直接把二氧化碳濃度降到 413.0ppm，比冬天少了 3ppm。3ppm 降幅雖小，但對極端沙漠而言是實打實的吸碳成果。

最值得注意的是，研究人員發現，盡管這些年塔克拉瑪干的年降雨量基本沒增加，但沙漠邊緣的植物越來越多，吸碳能力也一直在提升。

植被覆蓋度（NDVI 指數）每年都在漲，光合活性也逐年提升，沙漠邊緣的綠地每年能新增 162.2 平方公里，差不多 23,000 個足球場大小。2021 年的時候，沙漠邊緣還把部分農田、草地改成了森林和灌木，綠化面積提升，吸碳能力也跟著翻倍。現在沙漠邊緣的防護林，每公頃每年能吸收 1.74 噸二氧化碳，而且這個能力還在逐年增強。

圖 | 塔克拉瑪干沙漠及周邊地區平均降水（來源：上述論文）

目前，這項造林工程只在沙漠邊緣進行，還沒涉及腹地，但就算這樣，潛力已經超驚人。如果把防護林鋪滿整個塔克拉瑪干，每年能吸收 5,870 萬噸二氧化碳；如果把這種造林模式推廣到全國，每年能吸收 16.7 億噸二氧化碳，相當于我國全年碳排放的 14%。這意味著，干旱沙漠的綠化，能成為中國實現“碳中和”的重要幫手。

此外，在塔克拉瑪干種樹，對當地和周邊來說，也有不少優勢。

首先，防沙治沙。防護林減少沙塵暴強度，保護周邊農田、公路和村莊。研究指出，沙塵頻率下降，基礎設施壽命延長；其次，改善微氣候。植物增加濕度，緩解極端高溫和寒冷，讓沙漠邊緣的環境慢慢變得更宜居；第三，農業保護。擋住風沙，耕地不再被埋，糧食安全提升。論文討論中提到，綠化還能提升生物多樣性，支持本地經濟。

事實上，全球很多國家都在搞沙漠綠化，比如非洲的撒哈拉“綠色長城”、沙特阿拉伯的沙漠造林，但因為干旱、資金、協調等問題，大多沒成功。

而塔克拉瑪干的成功，是全球首個把極端干旱沙漠改造成碳匯的案例，這表明，哪怕是最干、最貧瘠的沙漠，只要人類有規劃、持續地搞生態修復，不僅能綠化，還能幫地球減碳，為全球的沙漠治理和氣候變暖問題，提供了一個可復制的“中國方案”。

研究也指出，目前的碳匯只在沙漠邊緣，腹地還是流沙荒漠；而且沙漠植物特別依賴水，未來如果氣候變暖導致降水變化，吸碳能力可能會受影響。所以未來的沙漠造林，還是要“因地制宜”，選擇耐干旱的本土植物，兼顧綠化和水資源保護，不能盲目種樹。

1.Salma Noor et al, Human-induced biospheric carbon sink: Impact from the Taklamakan Afforestation Project, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2523388123

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