3D光達資料解密 市區樹木儲碳力 倫敦堪比熱帶雨林 | 環境資訊中心

3D光達資料解密 市區樹木儲碳力 倫敦堪比熱帶雨林

2018年08月01日
環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校

科學家利用尖端的光達技術,準確測量市區樹木的生物量後發現,在倫敦這個都會叢林,每公頃的碳儲量與熱帶雨林一樣多。

都市綠化。圖片來源:Thomas Hawk(CC BY-NC-ND 2.0)

城市樹木對我們的健康福祉至關重要。圖片來源:Thomas Hawk(CC BY-NC-ND 2.0)

世界上一半以上的人口居住在城市,城市樹木對人類健康和福祉至關重要。樹木提供樹蔭、調節河川逕流、吸收二氧化碳、過濾空氣污染,為鳥類、哺乳動物和其他植物提供棲息地。

英國獨立報報導,倫敦大學學院(UCL)的新研究顯示,倫敦樹木提供的生態系服務,價值約每年1.3億英鎊(約新台幣52億元)。這個數字相當於每棵樹每年不到20英鎊(約新台幣800元),但實際價值可能要高得多,因為樹木的效益和壽命不容易量化。替換一棵成熟的大樹要花幾萬英鎊,用一棵或多棵小樹苗代替它,幾年後並不會產生相同的淨效益。

樹木在光合作用過程中吸收二氧化碳,代謝變成枯落物和腐植質,幾乎佔樹木總質量的一半。城市樹木吸收二氧化碳特別有效,因為它們的位置很接近化石燃料運輸和工業活動等二氧化碳的來源。

這種碳儲存潛力是極重要的價值之一,但很難量化。一棵120年歷史的倫敦梧桐樹高30公尺、重達40噸或以上,其組織中的碳可能來自維多利亞時代的煤火。

高大樹木的高度不易測量,因為難以準確地判斷最高點的位置,估計質量更是挑戰。通常是透過比較樹幹直徑或樹高來估算,抑或與以往砍伐後有秤重紀錄的相似樹木(最好是同一樹種)的質量來估算。這樣的估算方法假設互相比較的樹木有相近的體積質量比。

但樹木有個迷人的特性,它們的形質變化程度取決於它們的環境。因此,若從城市以外的樹木推估城市樹木的質量,會存在很大的不確定性。

都市綠化。圖為加拿大魁北克。圖片來源:Michael Muraz(CC BY-NC-ND 2.0)

光達技術可將所見之物建立起毫米級的精確3D圖像。圖片來源:Michael Muraz(CC BY-NC-ND 2.0)

研究團隊結合使用尖端地面和空中雷射掃描技術,能較準確地測量城市樹木的生物量。光達(即光探測和測距)每秒發出數十萬個雷射脈衝,並測量能量從數百公尺外物體反射回來所需的時間。

安裝在城市街道三腳架上的光達,可以把它「看見」的所有東西(包括樹木)建立毫米級的精確3D圖像。該團隊率先使用光達測量部分世界級巨樹,以及倫敦大學學院所在地卡姆登區的樹木。

研究團隊利用英國環境署蒐集的空中光達公開資料,結合地面測量結果,估算出卡姆登區總計8萬5000棵樹的生物量。這些資料有助計算城市和非城市樹木之間的差異,讓科學家們得出預測體積質量比之間差異的公式,進而更準確地測量城市樹木的質量。

研究結果顯示,卡姆登的碳密度中數約為每公頃50噸碳(t/ha),漢普斯特德希思和海格特公墓等地的碳密度上升至380t/ha,相當於溫帶和熱帶雨林的碳密度。與歐洲和其他地方的其他城市相比,卡姆登的碳密度也很高。例如,巴塞隆那和柏林的平均碳密度分別為7.3和11.2t/ha;美國主要城市約為7.7t/ha,中國為21.3t/ha。

倫敦大學學院的3D光達資料也應用在監測英國知名老梣樹「Hardy Ash」的狀態,是運用新技術訴說老樹故事的案例。

參考資料

作者

姜唯

如果有一件事是重要的,如果能為孩子實現一個願望,那就是人類與大自然和諧共存。

林大利

於特有生物研究保育中心服務,小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者,認為龜毛是探索世界的美德。