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2024-09-16以自然為本,尋找氣候變遷的解方 512 期

Author 作者 楊洪中祐/國立臺灣大學生物環境系統工程學系碩士生

人類與自然的關係一直是個錯綜複雜的議題。在人們利用自然資源推動文明進步的同時,也屢次造成生態環境的破壞。面對全球氣候變遷與生物多樣性喪失等嚴峻挑戰,單純依賴人工技術手段的灰色基礎設施(gray infrastructure),例如傳統混凝土基礎建設,顯然不足以充分應對當今的各種問題與需求。因此「以自然為本/基於自然的解決方案」(nature-based solutions, NbS)這一新興概念應運而生。NbS聚焦於應對氣候變遷,則被稱為「自然氣候解決方案」(natural climate solutions, NCS),也就是指透過保護、永續管理和復育自然或人為改變的生態系統,來減緩氣候變遷及適應氣候變遷影響的一系列策略。


NbS是什麼?

國際自然保育聯盟(International Union for Conservationof Nature and Natural Resources, IUCN)對NbS的定義為:「保護、永續管理、恢復自然和被改變的生態系統的行動,能有效和適應性地應對社會挑戰,同時提供人類福祉和生物多樣性效益。」

而另一個積極發展NbS的單位——歐盟執委會(European Commission)的定義為:「師法自然、持續順應自然、利用自然的生活解決方案,旨在以資源高效和適應性強的方式應對社會所面臨的各種挑戰,同時提供經濟、社會和環境效益。」

總而言之,NbS期望能充分發揮自然生態系統固有的調節能力,透過保護、永續利用和修復自然過程,為應對生物多樣性喪失、氣候變遷、保障糧食安全、減災風險等全球性社會挑戰,提供創新解決方案。

作為一個總體性框架(umbrella concept),NbS涵蓋了許多概念和多樣化的手段,以應對人類在環境、經濟、社會這三個面向遭遇的不同挑戰。這個框架的核心理念是通過模仿自然系統的智慧,在環境承載力之下最大程度地利用生態系統服務,進一步聯合多重永續發展目標以達成協同效益。

然而為何需要使用NbS這樣的新術語?一方面是為了強調尊重自然規律、與自然和諧共處而非對抗;另一方面也體現了解決方案需要跨領域整合、多元利害關係人參與,藉由新術語統合不同專業的認知。NbS一詞也彰顯出謙遜務實的態度——人類不應僭主大自然,有時候反而需要「無為」讓自然發揮自癒能力,才是更好的選擇。


表一|歐盟與IUCN 針對NbS 所統整出的社會挑戰
(資料來源:European et al. (2021),Cohen-Shacham (2016),表/作者整理)


表二|歐盟執委會與IUCN 針對NbS 所統整出的概念與手段框架
(資料來源:European et al. (2021), Cohen-Shacham (2016),表/作者整理)​​​​​​
 


科技與NbS相輔相成,協助實現2050淨零目標

人類過度開發利用自然資源,帶來許多惡性循環。其中,氣候變遷的影響日益嚴峻,在經歷多年的國際談判後,2015年聯合國《氣候變遷綱要公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)第21屆締約方大會(Conferences of the Parties, COP)確立《巴黎協定》(Paris Agreement),並以工業革命前的溫度為基準,設定在本世紀末將全球平均升溫控制在2℃以內、並努力
將升溫幅度限制在1.5℃。為實現此目標,會議結論呼籲各國提出自主削減溫室氣體排放計劃(Intended Nationally Determined Contribution, INDC),國際社會在2030年前採取的行動將決定人類能否共同地減緩升溫,避免氣候變遷帶來的嚴重衝擊。

而2050年實現全球淨零排放(Net Zero)更是解決氣候危機、達成控制世紀末溫升的關鍵一步。「淨零」意味著人為溫室氣體排放總量被完全抵消,需要藉由大幅移除(removal)碳排放和提高吸收量來達成,許多國家和地區已陸續設定2050年以前實現淨零排放的長期目標。

為此,各國紛紛提出多種減排路徑,例如提高能源效率、發展可再生能源等人工技術手段。但政府間氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第六次評估報告指出,單憑技術層面的努力遠遠不夠,自然生態系統在溫室氣體吸收和調節氣候方面具有無可替代的重要作用。

而NbS正是透過借鑑自然智慧,充分發揮自然生態系統固有功能的創新解決方案。通過生態系統恢復、植樹造林、濕地保護等措施,可大幅提高生態系統的碳吸收和固存能力。NbS同時還可增強生態韌性,提高生物適應氣候變遷的能力。因此,NbS與人工技術手段相輔相成是實現2050年淨零排放目標的重要一環,更在全球減排行動中扮演著關鍵角色。


保護碳匯促進碳封存,以NbS應對氣候變遷

在2050年實現全球淨零排放,是人類應對氣候變遷的當務之急。要達成「減緩氣候變遷」這一目標,除了大幅汰除化石燃料使用,還包括保護自然生態的碳匯、發展碳捕獲利用與封存(carbon capture utilisation and storage, CCUS)、減少毀林和森林退化所致的碳排放(reduced emissions from deforestation and forest degradation, REDD+)等。IPCC報告也將減少森林和其他生態系統破壞、恢復生態系統,以及改善農田等用地管理等NbS列入2030年減緩碳排放的五大最有效策略之一。NbS無論在減緩還是調適氣候變遷方面,都是全球氣候行動不可或缺的組成部分。

REDD+能防止全球森林資源持續流失,是實現淨零排放目標的一個重要環節。此一概念也被明確寫入UNFCCC COP 13決議內,當中明確提到:「承認毀林導致的排放增加了全球人為溫室氣體的排放量;承認森林退化也會導致排放,對此須在減少毀林所致排放量的同時予以處理。」因此這項手段主要的目標,就是通過保護現存森林、恢復已退化林地、管理可持續利用的林業資源等一系列措施,減少因森林砍伐和退化而導致的溫室氣體排放,最大限度地發揮森林作為自然碳匯的作用。

(Adobe Stock)


臺灣《氣候變遷因應法》定義的碳匯,是指將二氧化碳或其他溫室氣體自排放源或大氣中持續移除後,吸收或儲存的樹木、森林、土壤、海洋、地層、設施或場所。除了森林之外,濕地、草原、海洋等其他自然生態系統以及生物炭(biochar)也扮演著重要的碳吸收和固存角色。保護和恢復這些自然碳匯,有利於增強全球生物圈對溫室氣體的吸納能力。透過積極實施生態系統保護、恢復和保育等行動,可充分釋放自然碳匯蘊含的巨大氣候調節潛能。

生質能源及碳捕獲與封存(bio-energy carbon capture and storage, BECCS)技術被視為一種可行的「負排放」途徑。根據國際能源署(The International Energy Agency, IEA)的定義:「BECCS涉及從生質能源轉化為燃料,或直接燃燒產生能源的過程中,捕獲和永久儲存二氧化碳。由於植物在生長時會吸收二氧化碳,因此這是從大氣中去除二氧化碳的一種方法。」此方法的運作原理是:首先種植並收穫生物質能源作物,然後在生物質燃燒發電的同時捕獲排放的二氧化碳,最後將捕獲的二氧化碳永久封存於地下或其他儲存庫中。藉由此過程,不僅利用了可再生的生物質能替代化石燃料,還可實現碳的長期固定,抵消一定量的溫室氣體排放。

值得注意的是,將排放的二氧化碳封存於地下岩層或其他密閉儲存庫,其實是借鑑了自然界的碳循環和碳匯機制。在地球演化的漫長歲月裡,大氣中的二氧化碳被植物吸收、固定,形成了煤炭、石油、天然氣等化石燃料;同時也有相當一部分二氧化碳被溶於海洋或礦化作用等過程所封存。人類利用BECCS等技術封存二氧化碳,實際上是在模仿自然界長期的碳封存過程,目的在於補充和擴大現有的地質和生物碳匯,從而減緩大氣二氧化碳濃度的攀升。

總的來說,在減緩氣候變遷帶來的根本威脅、實現2050年全球淨零排放的進程中,自然生態系統將發揮不可或缺的作用。通過REDD+項目保護和恢復森林,可減少由於砍伐和退化導致的碳排放;恢復和維護濕地、草原、海洋等自然碳匯,則有助於增強全球生物圈對溫室氣體的吸納能力;而BECCS技術利用生物質能替代化石燃料發電的同時,還可將排放的二氧化碳永久封存地下,實現負排放效果。


NbS實現淨零排放之外的多重協同效應

在能源領域,NbS也為發展水電、風能、海洋能等清潔能源提供了天然條件。綜上所述,NbS為實現2050年淨零排放目標貢獻了多種創新途徑,不僅發揮自然生態系統固有的調節和碳匯功能,更能催生可再生能源等低碳轉型,因此在全球減緩氣候變遷的行動中扮演著關鍵角色。不同於傳統的工程技術或人工建設,NbS充分利用了自然生態系統本身的氣候調節功能,在實現淨零排放的同時,還可為我們帶來諸如保護生物多樣性、防洪減災、改善生活環境等多重協同效益。因此,在全球應對氣候變遷的過程中,NbS得到愈來愈多的重視和推廣應用。

在IUCN的網站中就推估NbS的貢獻:
1. NbS可望為實現巴黎協定1.5/2℃控溫目標,做出約30%的全球減緩貢獻。
2. 到2030年,NbS每年可削減和移除至少50億噸二氧化碳當量,最高的移除量預計可達117億噸。
3. 到2050年NbS可節省3930億美元成本,同時將氣候災害風險降低26%。


漂綠與綠色仕紳化─NbS的挑戰

推行NbS雖有諸多益處,但若操作不當,也可能引發一些值得重視的潛在風險,其中最值得警惕的有「漂綠」(greenwashing)和「綠色仕紳化」(green gentrification)這兩種情況。

漂綠指的是一些看似環保實則把戲叢生的做法,未能產生實際的環境效益。在推廣NbS時,如果僅流於標語口號、甚至是營利導向的「自然資產化」,而未採取切實有效的行動,便會陷入漂綠的窠臼。例如政府或企業大肆宣傳在某地區建設「綠色基礎設施」,但在其他領域的減排政策卻懸而未決,這就是典型的漂綠現象。

另一個需防範的風險是綠色仕紳化。這是指在推行城市綠化或環境保護專案時,無意間導致當地房地產價格飆升、原有低收入居民無力承擔而被迫遷離的情況。比如當局為改善區域環境而大興土木、新增公園
綠地,反倒招致開發商趁機在當地炒作「生態宜居」概念,吸引高收入階層湧入,迫使原住戶無家可歸,這就是典型的綠色仕紳化。

除漂綠與綠色仕紳化等挑戰,NbS執行時也可能因經濟可行性低、管理與監測評估困難、利害關係人參與度低下、跨領域或部門協調困難等因素,最終窒礙難行。因此在倡導和實施NbS時,我們必須遵循嚴格的透明、負責及科學準則,充分主動吸收各方利害關係人的意見,採取切實有效的行動措施,同時注重保障弱勢群體的權益,避免走入漂綠和綠色仕紳化的陷阱,排除執行層面上的障礙,才能真正實現NbS在生態、社會和經濟層面的綜合效益。


NbS在氣候變遷減緩與調適

在前文中,筆者介紹了NbS在「減緩」氣候變遷方面的多種創新途徑。NbS不僅可發揮自然生態系統固有的調節和碳匯功能,更可催生再生能源等低碳轉型,為實現2050年淨零排放目標貢獻了多種創新途徑,在全球減緩氣候變遷行動中更扮演著關鍵角色。


與此同時,NbS也有助於「調適」(adaptation),可說是一種提高社區和生態系統抗禦氣候變遷影響、增強適應能力的重要手段。透過保護紅樹林濕地等天然緩衝區,可有效防範海平面上升,減少極端天氣災害帶來的風險;城市綠地和森林則可調節微氣候,緩解城市熱島效應。

綜上所述,NbS為人類尋求永續發展之路提供了別樹一幟的思路。然而,我們也必須認知到,NbS並非萬靈丹。在特定情況下,反而需要無為、放任自然生態系統自主調節,才是更加明智之舉。正如內斯霍弗
(Carsten Nesshöver)團隊在2017發表的研究所言:「NbS概念的強項在於其具有整合性、系統性的特質,要避免僅將其作為另一種『綠色溝通工具』,為傳統的自然資源開發和管理措施提供合理化藉口。」

我們不應將NbS視為唯一的解方,在推進NbS的進程 中,應時刻保持開放包容的思維,既不執著於人為主宰,也不墨守陳規,而是要因時因事而變通,靈活審慎平衡人與自然、人與人、自然與自然的關係。只有謙遜汲取自然的智慧,保持尊重和諧共生,才能真正找到應對全球性挑戰的可行策略,在永續發展之路上行穩致遠。

※ 本文幸蒙臺灣大學森林環境暨資源學系邱祈榮副教授指導。


參考資料
1. Cohen-Shacham, E. et al. (2016). Nature-based solutions to address global societal challenges. IUCN: Gland, Switzerland, 97, 2016-2036.
2. Cardinali, M. et al. (2021). Evaluating the impact of Nature-based Solutions: A summary for policy makers. Publications Office.
3. Nesshöver, C. et al. (2017). The science, policy and practice of naturebased solutions: An interdisciplinary perspective. Science of the total environment, 579, 1215-1227.