碳匯

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碳匯，或稱碳吸存（英語：carbon sink）是指在一定時間尺度內淨移除大氣中二氧化碳（CO₂）或其他溫室氣體並將其累積於某一碳庫（carbon pool）中的過程。當某一碳庫在觀測時段內的碳儲存量（carbon stock）淨增加時，該碳庫在該時間段的變動即被視為碳匯；反之若碳儲存量淨減少則為碳源（carbon source）。「碳固存 / 碳封存 / 固碳」（carbon sequestration）通常用以描述把碳從大氣移入碳庫的過程；在政策語境中，sequestration 一詞亦常被擴展用以包含工程化的碳捕捉與封存技術（CCS/CCUS、BECCS 等）。^[1][2]

定義與術語

• 碳庫（carbon pool）：又稱碳儲存量 (carbon stock)，指儲存碳的場所或組成，例如植物生物量、枯死有機物量、土壤有機碳量、淡水與海洋沉積物量及地質儲藏量等。
• 碳匯（carbon sink）：中文又可稱碳吸存，指在特定時段內，若某碳庫/碳儲存量的碳累積量為正（吸收>排放），該庫即發生匯 / 吸存 (sink)。
• 碳源（carbon source）：相對地，若某碳庫在一段時間內淨排放碳（吸收<排放），則為源 (source)。
• 碳固存 / 固碳（carbon sequestration）：中文又常可稱碳封存，將大氣中的碳固定至其他碳庫的過程；學術定義過往多指自然或生態過程，但在政策與工業語境下也常指工程式封存（例如 CCS/BECCS）。^[3]

主要類型

1. 陸域碳匯：森林、草地、農業土壤與濕地等陸生生態系。森林通過光合作用吸收 CO₂，將碳固定於樹體與土壤中；森林產品（wood products）亦可延長碳的儲存時間。陸域碳匯的大小會隨植被生長、土地利用變更與干擾（砍伐、火災、蟲害等）而變動。^[4]
2. 海洋與沿岸（藍碳）碳匯：海洋透過物理（氣體交換）與生物碳泵吸收 CO₂；沿岸植被（紅樹林、鹽沼、海草床）被稱為「藍碳生態系」，在沉積物中能長期持續吸存有機碳。^[5]
3. 泥炭地與濕地：泥炭地長期累積有機物質，儲存大量碳，但排水或乾燥會導致大量碳釋放。
4. 地質與工程式固碳：包含碳捕捉與封存（CCS/CCUS）以及生質能結合 CCS（BECCS）等技術，屬人為介入以實現長期封存之方法。^[6]

測量與估算方法

碳匯 / 碳吸存量的估算常結合多種方法以降低不確定度，主要包括：

• 地面樣地調查（forest inventories）與用異速方程式（allometric equations）以估計樹木生物量在一段時間內的淨增長量。^[7]
• 渦度相關（eddy covariance）觀測可連續量測生態系與大氣間的淨 CO₂ 通量（NEE），適用於短期與季節性動態研究。
• 遙測（衛星影像）結合樣地資料，用於大尺度（國家至全球）碳庫與碳收支的時空估算。
• 過程模式（process-based models）與資料同化（data assimilation）用於整合觀測與模型，提供區域至全球尺度的情景模擬與不確定度評估。^[8]

影響因子與脆弱性

碳匯 / 碳吸存量的強弱與穩定性受多種因素影響，包括氣候（溫度、降雨）、營養供給、土地利用變更、火災與害蟲、以及 CO₂ 濃度上升所引起的 CO₂ 肥料效應。極端氣候事件（乾旱、高溫、廣域野火）可在短期內削弱甚至逆轉自然碳匯 / 碳吸存功能；因此碳匯 / 碳吸存並非永恆保證，其「永久性（permanence）」與「洩漏（leakage）」為政策與碳交易常被討論的風險。^[9]

國際政策與應用

在國際氣候治理中，增強與保護自然碳匯是減緩策略的重要組成部分。UNFCCC 框架下的 REDD+（減少森林砍伐與退化）旨在透過保護與可持續管理森林來維持或增加森林碳庫並減少因土地利用改變造成的排放。各國在提交國家自主貢獻（NDCs）時亦常包含土地基礎的減緩措施與碳匯相關目標。另一方面，工程式固碳技術（如 CCS、BECCS、DACCS 等）在國際能源與氣候路徑中被視為達成負排放或補足難以減少排放來源的可能選項，但同時伴隨成本、技術成熟度與倫理政策爭論。^[10][11]

爭議與限制

• 永久性與逆轉：自然碳匯可能因火災、病蟲害、氣候極端事件或土地改變而釋放已儲存碳，挑戰以碳匯作為減排抵換（offset）時的「永久性」承諾。
• 額外性（additionality）與洩漏（leakage）：在設計碳交易或補償機制時，需證明所宣稱的碳移除或保護是額外發生的，且不會在其他地點導致排放增加。
• 量測不確定度與核查（MRV）：不同方法（樣地、遙測、模型）在估算時存在不確定性，良好且透明的監測、報告與驗證（MRV）制度對政策信任至關重要。
• 道德與社會影響：依賴碳匯或工程固碳來抵消排放，若缺乏嚴格規範，可能拖延減排行動或引發土地權、原住民權益與生物多樣性等衝突。^[12]

參見

• 碳循環
• 碳封存（carbon sequestration）
• 碳捕捉與封存（CCS / CCUS）
• REDD+
• 藍碳（Blue carbon）