大象可能有很大的碳足迹

　　

　　1967年，南非国家公园委员会做出了一个重大决定:为了保护生活在那里的其他物种，克鲁格国家公园里急剧上升的大象数量应该保持稳定。每年，野生动物管理人员都会选择一定数量的大象进行捕杀——通常在350到500头之间。这些动物被射杀，尸体被解剖，肉被腌干作为食物。

　　在国际上一片哗然，并改变了将公园划分为不同区域的管理做法之后，克鲁格于1994年停止了对大象的捕杀。结果，在大约十年的时间里，公园里的大象数量从7800多头增加到12500头，公园的景观也发生了巨大变化。更多的大象在公园里散布种子，给更多种类的植物带来了生命。它们在旱季用长牙挖水，挖出许多物种使用的水坑。最重要的是，它们会撞倒树木，尤其是高大的树木，以获取美味的树根和树叶。根据2016年的一项研究，克鲁格的部分地区因此停止从大气中吸收碳，而是开始产生多余的碳。

　　尽管研究人员对大象对碳储存的确切影响意见不一，但这项研究明确了一个重要的事实:动物，尤其是大型动物，有能力改变生态系统中碳的进出量，而且并不总是朝着更好的方向发展。这意味着动物数量的增长和下降对气候变化有着重要的影响。人类对这些大型动物的管理也是如此，它们具有巨大的碳移动能力，其中许多是我们最喜欢的动物。

　　组成生态系统的各种元素——植物、动物、土壤、真菌、水体，甚至岩石——储存或释放碳的方式取决于生态系统在任何时候的变化。当植物生长时，它们吸收二氧化碳并将其储存在叶子和根中，以及它们所栖息的土壤中。当火灾、动物或森林砍伐杀死植物时，碳通常会被释放出来。包括人类在内的动物也是碳循环的一部分:我们摄入、消化和呼吸碳，并最终在我们死亡和分解时将碳归还给土壤。通常，我们呼出的碳与吸入的碳量相同，减去用于构建我们身体的碳量。但动物的活动，无论是推倒树木还是燃烧化石燃料，都可能开始破坏平衡。

　　哈佛大学生物学家安德鲁·戴维斯(Andrew Davies)说，从历史上看，野生动物在碳计算中被认为是微不足道的，尤其是与火灾等重大事件和大量植物生物量相比。“但动物就是这样，它们会移动:它们会移动营养物质，它们会移动种子，它们会撞倒树木，吃东西，到处跑，”他告诉我。

　　在一些地方，大型野生动物似乎是碳的重要推动者。2019年，戴维斯与人合作发表了一项关于克鲁格公园的研究，将大象的密度与地上木质生物量进行了比较，后者是特定生态系统中碳储量的一个很好的代表。他和他的合著者发现，雄性公象是碳储量变化的最大驱动力。巨型海洋动物也会对碳储存产生巨大影响。鲸鱼在深海觅食，但在水面排便和休息，它们的排泄物刺激了储存碳的浮游植物的生长。当它们死亡时，它们巨大的尸体会落到海底;它们体内的碳可以储存几十年。根据《自然》杂志最近的一项研究，如果五种鲸鱼的数量恢复到接近捕鲸前的水平，它们每年可以为海洋增加60万吨二氧化碳的储存量。这相当于360万棵树所储存的碳。

　　野生动物对气候的影响通常比人类、甚至牲畜对气候的影响更难评估。我们知道，牲畜的温室气体排放量约占总排放量的14.5%，因为它们的影响通常集中在小的地理区域，只影响少数植物物种，而且因为它们通常被关在围栏里，所以它们不能在整个景观中传播营养物质和种子。

　　对于野生动物，研究人员通常依靠自然实验。克鲁格的大象就是一个例子。另一次发生在20世纪60年代，距离北方2000英里，当时一种被称为牛瘟的病毒性疾病从塞伦盖蒂平原被根除。结果，角马的数量从30万头上升到130万头。根据2009年的一项研究，所有这些额外的角马嘴都吃掉了稀树大草原上额外的草，这限制了火灾并增加了树木覆盖率，并导致塞伦盖蒂从排放碳转变为封存碳。

　　这些自然实验的结果并不总是一致的。在2019年的一篇论文中，一群生态学家研究了刚果盆地雨林的两座森林:一座森林里有森林象——非洲稀树草原象的一种更小、更难以捉摸的表亲——另一座森林里的大象几十年前几乎被象牙偷猎者完全消灭了。他们发现，没有大象的森林地上生物量减少了7%，碳储量也减少了。作者写道，大象倾向于吃和践踏较小的树木，从而促进了储存更多碳的较大树木的生长和存活。

　　这些发现似乎与对热带稀树草原大象的研究背道而驰。世界海事大学(World Maritime University)的研究人员法比奥·贝尔扎吉(Fabio Berzaghi)是森林象研究报告的合著者之一，他认为，一种可能的解释是，这种混合结果是生态系统的产物，因为太多的大象被挤在了太小的空间里。另一个原因很简单，大象对特定生态系统的不同部分有不同的影响。它们可能通过砍伐树木来增加碳排放——它们这样做是为了展示自己的力量，除此之外，它们还更容易接近树叶和树根。但它们也会用盘子大小的脚踩踏地面，这有助于将落叶和生物量整合到土壤基质中，并将其储存为有机碳。大象沉重的步伐也压缩了现有的碳，将其包装成更坚固的形式，并允许更多的碳储存在生态系统中。它们的粪便有助于碳储存。一些证据还表明，大象的脚有助于植物更频繁地脱根，这意味着土壤中储存了更多的碳。

　　许多对碳储量的估计只关注于树木——这是陆地上碳储量最大、最明显的方式。“但这是一个错误的假设，”耶鲁大学的生态学家卡拉·斯塔弗(Carla Staver)告诉我。许多储存的碳——在某些地方甚至是大部分——可能在地下的根部和土壤中。测量地下碳既困难又昂贵。部分原因是，研究人员尚未确定大象或任何其他大型食草动物是否严格来说是生态友好的。

　　随着科学家们对不同物种的碳足迹了解的越来越多，问题当然是如何利用这些知识。一些初创企业正试图利用动物的碳移动潜力。一个名为“地球再平衡”的组织正在利比里亚开展一项试点研究，试图通过出售代表每头大象捕获的碳的生态系统代币来为保护提供资金。贝尔扎吉同时也是该公司的首席科学研究员，他怀疑这可能会起作用:他的研究估计，如果森林象的数量恢复到以前的规模，它们所吸收的碳量将相当于25万棵树所能捕获的碳量。

　　其他专家对大型动物作为气候解决方案的潜力不太乐观。斯塔弗说:“人们非常迫切地希望我们能做些什么来应对气候变化，以及任何不涉及社会层面的辛勤工作的事情。”但是，“大多数基于自然的解决方案并不像人们希望的那样有效”，部分原因是它们无法扩展。普林斯顿大学的生态学家罗伯特·普林格尔(Robert Pringle)告诉我，碳储存动物项目的结果很可能取决于所涉及的生态系统和物种。“当这些双赢成为现实时，那真是太棒了，”他说。但他警告说，在数据出来之前，不应该让一厢情愿的想法来推动碳政策的决策。

　　反过来，碳储存不应该是推动动物管理政策的唯一因素。哈佛大学的戴维斯告诉我，大象敲树是一种生态恩惠，因为树木和灌木侵入稀树草原对植物植被的多样性来说是一个全球性问题。保护大象可能意味着更健康的热带草原，这可能意味着更多的生物多样性空间。戴维斯说:“我们不应该为了碳而牺牲一切。”

　　我们对动物作为碳源和碳汇的了解越多，我们就越难做出关于这些物种管理的决定。即使大象是生态灾难，人类也没有理由简单地将它们从生态系统中消除。大象是一种长寿、群居、聪明的生物，历史上曾遭受过人类的迫害。在它们的生活中——在鲸鱼、大猩猩和其他有魅力的巨型动物的生活中——人类可以看到我们自己的存在。所有这一切可能意味着我们应该保护它们，不管它们潜在的沉重的碳足迹。