說到減碳，很多人會問：何必搞那麼多花招？種樹不就好了嗎？事實上，自然的碳匯 （carbon sink）的確深具潛力，森林、海洋與土壤都是「碳吸收器」，而臺灣森林量占總面積近 70％、作為島國我們四面環海、還囊括全球幾乎所有的土壤種類，更別提有高度發展的智慧科技實力；然而即使如此，想要讓大自然幫忙減碳，卻還是有多重的困境，亟待解決。
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什麼是自然碳匯？
自然碳匯技術在全球減碳策略中極為關鍵，而目前透過傳統自然碳匯方法，已實現每年約 20 億公噸的二氧化碳移除量。研究顯示，到了 2050 年，這個移除需求會上升到每年 70~90 億公噸。要達成 2050 年的目標，大幅提升新興碳匯技術的能力，勢在必行。
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所謂自然碳匯，說到底就是碳在陸地、海洋、大氣間的循環。「我們消耗大氣中的氧以產生能源，剩下的東西就以二氧化碳的形式排放回大氣。如果這是一個單向過程，資源總是會枯竭，所以二氧化碳還得回到自然界，讓生態生生不息地循環著。」中興大學土壤環境科學系終身特聘教授林耀東向我們講述自然碳匯的意義。
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目前主要的自然碳匯，場域包括森林、海洋和土壤。
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森林碳匯，即是樹木（或其他植物）吸收空氣中的二氧化碳，將其轉化為生物質（biomass）後儲存在樹幹、樹枝、樹葉、根部等處的過程。雖說森林在生長季節時可作為碳匯一環，但森林的砍伐與退化有可能會將其變成碳源，並經由各種途徑被使用掉，因而把好不容易儲存的碳釋放回大氣當中。
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海洋碳匯的貢獻也相當卓越。那些懸浮於水中、肉眼不可見的 浮游植物，會利用二氧化碳進行光合作用，構成海洋食物網的基礎。當這些生物死亡時，會連著所吸收的碳一起沉積到深海裡，並儲存很長一段地質年代。
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土壤碳匯主要也是利用植物的光合作用。當植物吸收二氧化碳並將其轉化為有機化合物後，便會在植物死亡時轉移到土壤當中。這些有機質在土壤裡，可能會走向其中兩大路徑。林耀東教授深入解釋：「其中一條路，是被土壤裡的微生物分解成二氧化碳並回到大氣，再不然就是將這些有機質『聚合』成微生物難以分解的型態，如此一來這些碳就固存在土壤裡了。」我們可以在農業生產上種植多年生作物（因為這些作物的根更深，有助於在土壤中儲存更多的碳），並在主要作物收成後種植像是三葉草、豆類和豌豆等覆蓋作物（cover crops）。除了種植作物的選用，亦可降低耕作強度。「農作物盡量少耕犁，才不會讓土壤受到過多擾動，加速有機質的分解。」林耀東解釋，這種方法在臺灣部分農地其實早有實施。讓碳的釋放量最小化，同時也為種植新作物做足準備，不僅有助於碳封存，同時也能改善土壤健康、提高作物產量、減少對合成肥料的需求，進而降低一氧化二氮的排放。
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<h2>自然碳匯的全球現況</h2>
森林和海洋等全球自然碳匯，目前正因森林砍伐、土地​​利用變更、污染等活動而面臨威脅，如果管理不善，它們就可能會逆轉回碳源。

研究指出，雖然溫帶和熱帶再生森林的碳吸收量增加，北方針葉林和完整的熱帶森林卻呈下降趨勢；儘管各地存在差異，全球森林碳匯近三十年來卻沒有減少的跡象。即便如此，這類碳匯的有效性也受到許多的質疑。去（2024）年研究數據顯示，除了剛果盆地仍保持強大的碳匯外，全球樹木與土地的二氧化碳吸收量寥寥無幾。由於森林砍伐、全球暖化和聖嬰現象（El Niño），亞馬遜盆地和東南亞的熱帶雨林正面臨巨大挑戰。
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另外，即便排放到大氣中的二氧化碳有約 25％ 透過海洋碳匯吸收，然而海洋也吸收了大氣中 90% 的多餘熱量，外加海洋酸化（ocean acidification）加劇，即海水因吸收過多二氧化碳而 pH 值下降，導致珊瑚礁與貝類等生物難以形成碳酸鈣骨骼，進而影響整個海洋生態系，使得這種固碳方式的能力被減弱。
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除了自然碳匯，科學家也透過人工技術，直接從大氣或工業過程裡捕捉二氧化碳，並將其儲存在地層中，唯大部分技術仍處於開發階段，或是資金不足以擴大規模。例如，有研究正開發新的胺類混合物，以提高碳捕集與儲存的能源效率，像是單乙醇胺（monoethanolamine, MEA）。這種方法雖廣泛用於吸收煙氣中的碳，但在溶劑再生時會消耗大量的能量，且產生廢物的問題也有待解決。
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<h2>臺灣森林碳匯管理新進展</h2>
近年來，臺灣在自然碳匯領域取得顯著進步，尤其是森林碳匯的發展最為迅速。中興大學森林學系特聘教授柳婉郁受訪時表示：「其實在碳匯的監測上，森林碳匯算是發展得最早，而且也是第一個把碳匯量計算出來，並列到國家清冊上的碳匯種類。」這裡所提到的國家清冊，指的是環境部發布的「中華民國國家溫室氣體清冊報告」，該報告不僅統計碳排放量，也記錄「碳移除」（carbon removal）的數據。
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柳婉郁教授認為，臺灣森林碳匯在管理上，主要有三大進展。首先，臺灣擁有長期的森林碳匯監測系統，「臺灣的森林每一年新增的碳吸收量，就是所謂的碳匯量，大概是 2,100 萬公噸的二氧化碳當量」這個數據十分可觀，相當於抵消全國總排放量的 7~8％。
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再來是森林碳匯轉為碳權的機制。「環境部也推出了碳匯轉碳權的一些方法。」柳婉郁教授指出，截至 2024 年 2 月，臺灣已累計通過四個自然碳匯轉碳權的方法學，分別為新植造林、竹林碳匯、加強森林經營管理，以及最近剛通過的低蓄積林增匯專案。這些方法學的建立，促進了公私部門的協力與私部門間的合作。「森林碳匯其實是跨領域的，能鼓勵臺灣的環境品質向上提升，而且還會增加碳匯量。」這不僅為企業提供獲取碳權的機會，也使企業有更多動機，將資源投入臺灣的林業和農業。
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第三個進展，則是臺灣對森林經營管理理念的深化。柳婉郁教授表示，臺灣自 1990 年開始實施禁伐政策，導致林業沒落逾 30 年，直到近期觀念有所轉變，才讓林業發展有了起死回生的可能。
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柳婉郁教授進一步以碳循環的角度闡述這個觀念。「一棵苗從小慢慢長大成樹（通常稱為「成材」）後，它的體積與固碳量就到達最高點；當樹木成材後被砍伐並製成家具或建材，它仍然可以繼續儲存碳，同時又可以在原地種植新樹，這是一個永續的循環過程。」這當中的關鍵，在於毀林與砍伐截然不同的概念。「所謂的毀林，就是把樹砍掉之後，將林地拿去蓋房子、蓋工廠、種農作物。相比之下，砍伐可以是砍了又種、砍了又種，這是類似收穫農作物的永續管理方式。」柳婉郁教授簡單向我們講解砍樹的好處。
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<h2>臺灣當前提升碳匯量的具體措施</h2>

要增加森林碳匯，農業部採取了三大策略：增加森林碳匯面積、加強森林經營管理，以及提高國產材利用。
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首先，在增加森林碳匯面積方面，臺灣實施了疏伐技術。「疏伐、小階伐，意思就是不一次砍完，但每一次的伐木量也不會太少。」對於大面積林地，採用疏伐法是要分批、分期進行砍伐，例如林地共有「30 甲，可是並非一次砍完這 30 甲地的樹，而是每年兩甲、兩甲這樣分 15 年或 15 個半年砍。」疏伐後的土地可繼續種植新樹，維持「生生不息的永續循環」。柳婉郁也強調，「土地公比人還會種樹」的說法雖有一定道理，但自然生長的樹木往往是雜木林，即便具生物多樣性，但不一定安全、美觀。「如果我們多做一點經營管理，其實它的固碳量又會更多。」
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怎樣算是加強森林經營管理呢？當一片土地看似已種滿樹木，其實仍有增加碳匯的方法，那就是「撫育」。撫育森林，就是任何讓樹木可以長得更好、更健康、減少病蟲害的作為。好的經營管理，還能讓森林不易發生火災。柳婉郁教授指出，若能定期移除易燃的枯枝落葉，在乾旱時為樹木澆水，定期透過 AI、光達（LiDAR）、衛星影像等工具監測森林健康狀況，就能降低像 2021 年玉山森林大火這樣的災害風險。
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最後是提高國產材利用。臺灣一方面從需求端著手，鼓勵企業購買臺灣本土木材製品，另一方面也努力恢復供應鏈。「政府政策的支持和鼓勵至關重要，包括鼓勵伐採、開發高附加價值的木產品，以及用木材代替高耗能材料。」柳婉郁解釋。
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<h3>森林碳匯效益提升，有目共睹</h3>
臺灣在提升碳匯效益方面已取得一定成果。首先，森林面積持續微幅增加。「我們現在森林覆蓋率滿高的，60.17％ 這個數字在全球排名第四喔！」柳婉郁教授欣喜地表示，這樣高的覆蓋率僅次於芬蘭、日本和韓國，尤其考慮到臺灣有限的土地面積，此一成就又更加顯著。
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<div class="jsx-3968805167 absolute w-full left-0 bottom-0 p-4 text-white text-[13px]" style="background: rgba(0, 0, 0, 0.66); display: block; line-height: normal;">臺灣森林覆蓋率逾六成，在全球名列前茅，森林碳匯潛力不容小覷。</div>
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其次，國產材的使用量也有所提升。「以 2010 年跟 2020 年相比，2010 年的木材自給率是 0.3％，即每 100 公噸家具僅有 0.3 公噸來自臺灣樹木，其他皆為進口。到了 2020 年，這個數字漲到 0.6％。」即便仍低於國際標準，但已顯示出相當積極正面的變化趨勢。
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竹林也是增加碳匯的重要選項，且推廣上進展順利。「大家會覺得竹林長得很快，三、五年就可以砍了。」由於竹子生長迅速，不僅固碳能力強，且砍伐與再生的循環相對短。「我感覺政府很努力在推廣這一塊，因為社會接受砍竹子勝過伐木，所以竹子會是目前林業署的一大重點。」
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<h3>臺灣在海洋和濕地碳匯技術上的優勢與機遇</h3>
除了森林碳匯外，「藍碳」海洋碳匯也是臺灣的重點發展方向。「這是現在最受企業歡迎的碳匯，部分原因在於海洋被認為既夢幻又迷人」柳婉郁教授更表示，尤其是與海洋生態的保護相結合，讓海洋碳匯顯得尤為突出。在永續報告書中納入這類選項，無疑能提升企業形象。
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作為島國，臺灣光是本島便擁有超過 1,500 公里的海岸線，為海洋碳匯的發展提供很好的條件。「我們有非常多自然資源可以發展，像是種海草、海藻還有紅樹林。」柳婉郁教授指出，臺灣的紅樹林碳匯效率尤其出色，像是台江國家公園的紅樹林碳匯速率，便在全球名列前茅。
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臺灣也擁有包括臺灣海洋大學、中山大學海洋學院等機構在內的海洋科研能量，為海洋碳匯的發展提供堅實的科技與學術支持。柳婉郁也提及，近年中研院與國家海洋研究院展開合作，對海洋場域中碳循環裡的一些魚類進行 DNA 定序，以瞭解不同海洋生物扮演的關鍵角色。除了在純學術上收穫頗豐，臺灣亦建立許多紅樹林示範區，如台江國家公園內由中興大學與臺灣大哥大合作建立的「紅樹林碳匯示範區」，便是公私協力的最佳案例，也為研究和推廣紅樹林碳匯技術提供了實踐的舞台。
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<h3>臺灣獨特的土壤多樣性優勢</h3>
雖然全球自然碳匯面臨諸多挑戰，但臺灣在發展土壤碳匯方面深具潛力。「全世界的土壤可以分為 12 大類，光是在臺灣就能找出 11 類來，唯一沒有的是永凍土。很難看到一個國家擁有這麼多樣的土壤類型。」有鑑於此，林耀東教授認為臺灣可望成為發展、測試各種土壤碳匯技術的理想實驗場。
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臺灣的碳匯困境</h2>
儘管臺灣在碳匯領域的努力已累積出豐碩的成果，但仍面臨諸多挑戰。
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首先是社會溝通的問題。環保團體擔心增加碳匯恐犧牲生物多樣性，例如過度種植紅樹林或單一樹種。「不管是森林、海洋還是土壤，都是與自然資源、環境有關的議題。環保團體與生態學家，一直以來做事的中心思想，不外乎是生物多樣性、生態平衡、恢復自然等。」柳婉郁教授理出專家關注的核心，而她個人評估，有利於固碳的樹種並不能於每個地方都成功生長，應不至於「過度種植」。因此，她呼籲各方敞開心胸好好溝通，將碳匯視為正面的發展機會。
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第二個挑戰是碳匯採樣與計算問題。「測量上，以土壤來說，如何在這樣一個 3D 空間裡採出具有代表性的樣本，藉以精確測量土壤碳含量，難度是很高的。」林耀東教授接著提到計量的時間變異性：「冬夏季採的樣本有什麼不一樣？或者說，經過一個洪水後，又有何不同？其實我們必須把野外資料放到時間軸上作長期觀察，才能看到它的趨勢。」面對這些挑戰，林耀東認為可從科技著手處理。「比如大氣層的衛星，若解析度可達 1 公尺 × 1 公尺，加上 AI 的算力，便可減少人力成本。以臺灣的科研實力來說，這是目前可以投資的解方之一。」
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另外，由於自然碳匯領域相對新穎，審查人員可能對森林、海洋等生態系統不夠熟悉，以致採用所謂的「工程思維」來評估自然過程。「工作者可能會覺得，一次換 200 根燈管的話，最後就是用 200 根去計算減碳量。講到種樹，他們就會疑惑，明明一開始種 1,000 棵，為什麼 20 年後會變 800 棵？然而對森林專家來說這再正常不過，因為樹本來就會競爭，留強汰弱。」柳婉郁以此比喻工程思維的處理模式。「電動車、鍋爐、主機、太陽能板、燈管⋯⋯針對這些領域的減碳量多已有所謂的『參數』——換一根燈管就直接乘以減碳係數，然後等於多少公噸的碳權，公式清清楚楚。然而，自然碳匯非常仰賴實地量測，耗時又花費人力。」關於自然碳匯的参數化，柳婉郁教授認為森林資料最完整，也最有機會實現，也期盼臺灣能積極朝此方向前進。
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最終，氣候變遷、都市發展與經濟擴張的拉扯，將決定未來。「很多的濕地面積正逐漸縮減，甚至我們可能會填海造陸來因應工業化、都市化的需求，這些都可能影響到藍碳的潛力。」柳婉郁教授說。我們現在所做的決定，將影響未來數十年甚至數百年的環境條件。這不禁讓人再次思考，當我們選擇開發與擴張的時候，也該將自然碳匯的價值納入考量。
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<h2>自然碳匯的商業與環境附加價值</h2>
除了減碳的作用，林耀東教授也為我們揭示自然碳匯在商業上的重要性。「不是單純從救地球的角度出發而已，商業導向的思維更有益於推動碳匯技術的長期發展。」
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此話怎講？林耀東教授帶我們從附加價值思考這一題：「以包包來說，在菜市場可以賣 200 塊，但在精品店卻可以賣 200 萬，但若純粹分析這個包包的物理性，它就只是一個兩公升的容器。」林耀東認為，當前自然碳匯最重要的不是「可以增加多少額度」這樣的討論。「這個價值是有，但還不是那麼高。」他發現，我們應更著重在自然碳匯促成的友善與多元環境，讓大眾與消費者感受到「從這些環境長出來的作物，一定值得花更多錢來購買。」也有必要在國際上製造這樣的好形象。
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從森林、海洋到土壤，臺灣正積極透過多元自然碳匯策略應對氣候挑戰。隨著 2050 年淨零目標逼近，我們必須突破技術瓶頸，在碳匯效益與生物多樣性間取得平衡，同時顧及社會溝通、計算標準化、城市發展需求等方面的問題。作為森林覆蓋率前五大的國家，盼臺灣能透過智慧管理與跨域合作，在全球碳匯發展中展現獨特價值！
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（客座總編輯｜東海大學化工與材料工程系 張嘉修講座教授兼副校長；研究顧問團隊｜中興大學森林學系柳婉郁特聘教授、中興大學土壤環境科學系林耀東終身特聘教授；責任編輯｜曹盛威、趙筱文）
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