塔克拉瑪乾沙漠是中國面積最大、世界第二大的流動沙漠。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，該地區極為乾旱，年均降雨量低於50 毫米，植被指數值接近零，流動沙丘佔據了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。圍著塔克拉瑪乾沙漠等北方沙漠種樹種草，目的是防沙、綠化。
2024 年，環塔克拉瑪乾沙漠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。
（圖片來源：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，大規模生態復育正將這個極端乾旱環境轉變為碳匯。也就是說，經過幾十年種樹，沙漠邊緣已經開始吸碳了，而且吸得越來越多。
本研究的通訊作者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。研究方向聚焦在行星大氣、行星演化、大氣化學、大氣輻射、天體生物學和全球變遷六大領域。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畫。
傳統上，大家普遍認為熱帶雨林是主要的碳匯，沙漠是生物沙漠，甚至隨著氣候變暖，沙漠土壤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蹟，為全球乾旱區治理提供了可複製的成功模板。
研究團隊並未進行大規模實地勘探，而是透過衛星和地面數據，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。塔克拉瑪乾的吸碳能力像一個“季節開關”，受降雨主導。夏天（7-9 月）是“吸碳旺季”，冬天（12-2 月）基本上不吸甚至輕微排碳，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，大氣裡二氧化碳濃度高達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413.0ppm，比冬天少了3pppm。 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，儘管這些年塔克拉瑪乾的年降雨量基本上沒有增加，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地、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| 塔克拉瑪乾沙漠及週邊地區平均降水（資料來源：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幹，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，相當於我國全年碳排放的14%。這意味著，乾旱沙漠的綠化，能成為中國實現「碳中和」的重要幫手。
此外，在塔克拉瑪乾種樹，對當地和周邊來說，也有不少優點。
首先，防沙治沙。防護林減少沙塵暴強度，保護週邊農田、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，例如非洲的撒哈拉「綠色長城」、沙烏地阿拉伯的沙漠造林，但因為乾旱、資金、協調等問題，大多沒成功。
而塔克拉瑪幹的成功，是全球首個把極端乾旱沙漠改造成碳彙的案例，這表明，即使是最乾、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，提供了一個可複制的「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”，選擇耐乾旱的本土植物，兼顧綠化和水資源保護，不能盲目種樹。
1.Salma Noor 等人，人類引起的生物圈碳彙：塔克拉瑪乾造林計畫的影響，美國國家科學院院刊（2026 年）。 DOI：10.1073/pnas.2523388123
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