2024 / 02 / 02 地球氣候變遷議題刻不容緩。為了避免氣候災難，全球多國宣示在2050年前，達到溫室氣體淨零排放的目標。慈心基金會2021加入致力於土壤碳匯的聯合國「千分之四倡議聯盟」，在友善農業的基礎上，投入減碳、增匯的倡導與實踐。
為了讓大眾更加認識農業碳匯，慈心邀請專家為我們解答相關問題，推出<農業碳匯 專家怎麼說 >系列，期待與更多人一同關心、了解。
農業操作與溫室氣體排放的關係為何？台灣的友善農業是否具備碳匯潛力？以下內容整理自農業部生物多樣性研究所副研究員 王經文博士的演講，提供讀者們參考。
全球減排增匯勢在必行 綠藍黃碳一起來
2023年的夏天，全球各地的氣象站，紛紛刷新歷史上的最高溫紀錄，各地野火、熱浪不斷。氣候變遷也導致乾季更乾、雨季更濕。台灣南部2023上半年旱象嚴重，更甚百年大旱，芒果產區的開花、結果大受影響，台南市政府只好啟動載水灌溉，長達兩個月期間每日提供農民約22,000噸的灌溉水。農民的儲水、用水調度，成為氣候變遷下耕種的新挑戰。
自從工業革命以來，人類大量使用煤炭、石油等石化燃料，大規模活動改變了地球的碳循環。地球的溫室氣體濃度不停上升，大氣二氧化碳濃度從本世紀初的360ppm增加到410ppm〔註1〕，根據IPCC〔註2〕的推估，若不改變現況，到本世紀末，氣溫將上升3~5度。2021年的第26屆聯合國氣候變遷大會，經過激烈爭辯和談判，各國終於達成2050年達到碳排放淨零的共識，台灣也加入宣示行列，推出相關政策。
目前國內每年的總碳排量約3億噸。為了逐步達成淨零目標，調整能源結構、設法「節流」（減排）勢在必行，同時自然碳匯也是「開源」（增匯）的重要途徑。自然碳匯的來源，包括綠碳、藍碳和黃碳－－亦即森林、海洋與土壤碳匯。因此透過植樹造林(綠碳)、復育紅樹林或海草床(藍碳)，或藉農業推動土壤碳匯(黃碳)，都能為吸收溫室氣體帶來貢獻。以紅樹林為例，河川流域水系從上游帶走的枯枝落葉等有機質，在下游的紅樹林沉積、匯集，加上出海口的鹽份，讓微生物分解枯枝落葉的速度變慢，可吸收高達每年每公頃20-30二氧化碳當量（Mg CO2e）的溫室氣體，是很好的碳匯生態系！
至於黃碳（農業碳匯），則以土壤有機質為主要貢獻。由於農業高度人為介入和擾動帶來的複雜變因，土壤碳庫的時空變異極大。農業操作若要做到淨零，需考慮從生產到離開農地進入運輸車前，所產生的溫室氣體排放，與農作物、土壤的碳匯量相抵後，若等於零，就是「淨零」。
慣行農法與溫室氣體排放之惡性循環
台灣的農業生產溫室氣體總排放量約為3百萬多噸(二氧化碳當量)。由於目前國內九成五以上的農法仍是慣行農法，施作的結果幾乎皆造成溫室氣體排放源，因此第一步需要先從減排下手，才有可能達成淨零、甚至更積極對碳匯有所貢獻。除了二氧化碳以外，農業操作上更關鍵的溫室氣體，是甲烷和氧化亞氮。甲烷的溫暖化潛勢GWP〔註3〕二氧化碳的25倍，特別容易在水稻湛水期間，土壤微生物在厭氧環境下，分解有機物以獲取養分、同時排放大量的甲烷（CH₄）。因甲烷菌僅能存活在穩定蓄水的厭氧環境中，因此水田湛水的適度調控，將是減少甲烷排放的重要關鍵；至於暖化潛勢高達298倍的氧化亞氮（N₂O），則多半肇因於過度施用氮肥、使微生物的硝化作用〔註4〕過於活躍。
此外，慣行農業中常用的除草劑，除了會降低生物多樣性以外，也會使土地劣化，使用除草劑的農地，土壤有機質的每年大約流失2-4成，在肥力不足的情況下，使土地減產，農民不得不施用更多化肥，進一步導致溫室氣體排放的惡性循環。
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友善農業具備氣候變遷調適力
反之，友善農業能為碳匯帶來那些貢獻呢？根據農業部生物多樣性研究所的研究監測結果顯示，當農地不施用除草劑、採用草生栽培時，往往能帶來碳匯的效果。在中寮地區的量測發現，草生栽培的香蕉園相對於慣行蕉園，每年每公頃可以增加60噸二氧化碳當量的碳匯。當雜草殘株留在原地，提供了有機質來源，旺盛的根系也能幫助土壤創造許多連續性孔洞，有助於輸送養分與氧氣，讓微生物在土壤中作用，形成有機質、幫助固碳。除了固碳以外，雜草也帶來水土保持和調節微氣候的功能，既能覆蓋地面讓土壤溫度下降1度左右、並且減少20%的水分耗水，帶來額外的生態系服務效果。而當田間施用綠肥作物，通常能為減少肥料，及減少溫室氣體排放帶來貢獻；生物多樣性研究所與台中改良場的合作研究發現，水稻進行節水栽培、並減少化肥施用，相較於一般慣行操作，更能減少高達50%左右的甲烷排放！
碳匯畢竟只是大自然眾多生態系服務功能的其中一環，想要照顧好碳匯，必須以維持整體的生態系服務功能為前提。以上實證研究顯示，友善農法在協助推動自然碳匯之餘，也具備建構自然解方（Nature-based solution），幫助面對氣候變遷調適的潛力！
落實源頭減量 重於碳匯轉換碳權
目前，台灣農業碳匯要轉換成碳權，還有許多尚待克服的關卡，尚未形成適合本土物候環境且符合MRV〔註5〕然而在此過程中，源頭友善環境的精神與實踐，永遠都比碳權的認證與申請更加重要，源頭減量依然是首要之務，無法減排的部分，才考慮透過申請碳權認證加以抵銷。推動自然碳匯的同時，我們也可藉此重新盤點因為經濟發展而消失大量自然棲地與生態系，讓生機盎然的農田、森林與海濱植物，重新回到我們身邊。
[1] 溫室氣體導致氣候變化評估模型(Model for the Assessment of Greenhouse Gas Induced Climate Change，MAGICC模型)
[2] 政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change），是由世界氣象組織和聯合國環境規劃署於1988年成立。
[3]全球暖化潛勢（Global warming potential，簡稱GWP），亦作全球升溫潛能值，是衡量溫室氣體對全球暖化影響的一種手段。是將特定氣體和相同質量二氧化碳比較之下，造成全球暖化的相對能力。
[4] 硝化作用是氮素循環中的重要步驟，有助於植物的氮素吸收，但太過活躍時會導致土壤的有機質流失。
[5] 國內外申請將碳匯轉換為碳權的過程，必要程序稱為監測、報告與驗證（Monitoring, Reporting and Verification,MRV）
