重新造林可以帮助地球降温，甚至比一些科学家曾经认为的还要有效，尤其是在热带地区。然而，研究人员发现，即使将自19世纪中叶以来失去的每一棵树都重新种植，其总体效果也无法抵消人类活动导致的变暖。减少温室气体排放仍然是应对气候变化的核心。
2025年6月，加州大学河滨分校的研究人员发表于《通讯地球与环境》（Communications Earth & Environment）的一项新模型研究表明，将森林恢复到工业化前的范围可以将全球平均气温降低0.34℃。这大约相当于地球已经经历的变暖幅度的四分之一。该研究基于树木面积增加约1200万平方公里的假设，接近全球恢复1万亿棵树的潜力估计值。自工业化社会开始以来，地球已经失去了近一半的树木（约3万亿棵）。“重新造林并非万能的解决方案，” 该论文的主要作者、加州大学河滨分校的气候科学家鲍勃·艾伦（Bob Allen）表示，“它是一种强大的策略，但必须与大幅减少温室气体排放相结合。”
即使是小规模的植树造林也能对区域气候产生积极影响。视觉中国|图
以往的研究大多关注树木吸收大气中二氧化碳的能力，而这项研究还揭示了树木对大气化学成分的影响，这些影响进一步放大了它们的降温效果。树木自然释放一种名为生物源挥发性有机化合物（BVOCs）。这些天然源痕量活性有机气体，虽然在大气中的浓度极低，但活性极高，它们与其他气体相互作用，形成能够反射阳光并促进云层形成的颗粒物，从而帮助冷却大气。但此前大多数气候模型并未考虑这些化学相互作用。
BVOCs作为植物次生代谢产物的重要组成部分，其排放过程本身就是碳从植物体内向大气传输的一个关键途径，尤其是森林生态系统。BVOCs在大气中的化学行为极为复杂，它们具有较高的反应活性，能够与大气中的氧化剂（如羟基自由基OH、臭氧O?和NO?自由基）发生快速反应。这些反应不仅决定了BVOCs在大气中的寿命，还驱动了二次有机气溶胶（SOA）的生成。SOA是大气气溶胶的重要组成部分，这些气溶胶颗粒物在大气中具有重要的气候效应。首先，SOA颗粒能够反射太阳辐射，减少到达地面的太阳能量，从而对局部和全球气候产生冷却效应。其次，SOA颗粒还可以作为云凝结核，促进云层的形成，进一步调节大气的辐射平衡。此外，SOA的形成和沉降过程进一步影响了碳在大气和地表之间的分配。例如，SOA颗粒通过干沉降和湿沉降返回地面，最终被土壤微生物分解或进入水体，重新参与碳循环。
无独有偶，2025年5月，一个国际研究团队在《自然·通讯》（Nature Communications）上发文揭示了亚马孙雨林BVOCs的对流输送、化学转化及其对气候的复杂影响。研究首次获取了从地表至14公里的BVOCs昼夜垂直剖面数据。结果发现，夜间深对流可将BVOCs快速输送至对流层上层，这些BVOCs在夜间积累，未被氧化，直到黎明时分才开始剧烈的光化学反应。这一过程导致对流层上层臭氧浓度降低10%，低层羟基自由基浓度增加300%。此外，BVOCs减少引发的气溶胶辐射效应会导致区域增温作用远超臭氧变化的冷却作用。对比原始森林和采伐区的数据，发现牧场区域的异戊二烯浓度仅为原始林区的25%。模型模拟表明，若亚马孙BVOCs排放减少75%，将导致甲烷寿命缩短0.3-0.4年，同时气溶胶减少引发的辐射效应将加剧气候变暖。该研究揭示了亚马孙雨林BVOCs通过夜间深对流输送至高空的优先传输机制，并量化了其对大气化学和气候的复杂影响，为理解热带雨林-大气相互作用提供了关键数据支撑，同时也警示了森林砍伐对全球气候的潜在影响。
BVOCs的排放和气候效应存在显著的区域差异。在热带地区，由于高温和高湿度的环境条件，植物的BVOCs排放量通常较高。这些地区的森林生态系统是BVOCs的主要来源，其冷却效应也更为显著。热带地区的树木在吸收二氧化碳方面效率更高，释放的BVOCs也更多。此外，与高纬度地区的树木相比，热带树木对地表反照率的影响较小，不会像高纬度树木那样因地表变暗而加剧变暖。
然而，在温带和寒带地区，BVOCs的排放量相对较低，但其对局部空气质量的影响仍然不容忽视。BVOCs的排放受到多种环境因素的综合影响。例如，温度和光照强度是影响BVOCs排放的关键因素。在高温和强光条件下，植物的BVOCs排放量通常会显著增加。此外，土壤湿度和营养状况也会对BVOCs的排放产生一定的调节作用。因此，BVOCs的排放和气候效应是一个复杂的动态过程，受到多种因素的综合影响。
除了对全球气温的影响，重新造林还可以改善区域空气质量。研究发现，在重新造林的情景下，北半球大气中的尘埃减少了2.5%。在热带地区，BVOCs排放的增加对空气质量的影响较为复杂。一方面，它们与增强的气溶胶形成相关，导致颗粒物浓度增加，从而降低空气质量；另一方面，它们通过降低臭氧浓度改善空气质量。这种复杂的双重效应表明，BVOCs在不同区域对气候和环境的影响需要综合评估。
《通讯地球与环境》的研究表明，重新造林不仅能够增加碳汇，还能通过增加BVOCs的排放来调节气候。然而，BVOCs的气候效应具有双重性：一方面，它们可以通过生成气溶胶和促进云层形成来冷却气候；另一方面，它们也可能通过增加对流层臭氧浓度等方式导致局部增温。因此，在实施重新造林计划时，必须综合考虑其对气候的冷却和增温效应，以确保其整体效益。
值得注意的是，重新造林的努力并不需要大规模才能产生实质性影响。即使是小规模的重新造林也能对区域气候产生积极影响。然而，研究假设的重新造林情景在现实中实现的可能性极低。该情景假设所有曾经生长过树木的地区都可以重新恢复森林，这将需要收回包括住房、农田和牧场在内的开发用地，进而引发关于粮食安全和土地利用优先级的复杂问题。研究的主要作者鲍勃·艾伦（Bob Allen）强调：“全球有80亿人需要粮食，我们必须谨慎决定在哪里种植树木。热带地区是最佳选择，但这些地区也正是目前森林砍伐仍在继续的地方。”研究人员以卢旺达为例，展示了如何将森林保护与经济发展相结合。在卢旺达，与森林保护相关的旅游收入被重新投入到当地社区，为保护土地提供了经济激励，这些土地否则可能会被清理用于其他用途。这种模式为其他地区提供了有益的借鉴，表明通过合理的规划和激励机制，重新造林和森林保护可以与经济发展和社会需求相协调。研究的结论是谨慎乐观的：森林恢复是应对气候变化的一个重要组成部分，但不能替代减少化石燃料使用的必要性。托马斯表示：“气候变化是现实，每一步重新造林的努力，无论规模大小，都有助于应对这一挑战。”
重新造林是应对气候变化的重要一步，但它需要与减少温室气体排放相结合，才能真正发挥其潜力。在推进重新造林的过程中，必须综合考虑生态效益、社会需求和经济可行性，以实现可持续的气候解决方案。
南方周末特约撰稿 祝叶华
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