青年科學家岳超：筑夢碳中和與氣候研究

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岳超

岳超研究員與團隊師生在交流（圖片均由西北農林科技大學 提供）

2017年底，35歲的岳超在法國國家冰川與環境物理實驗室和國家環境與氣候科學實驗室開展的博士后研究即將結束。何去何從？岳超在迷茫之際參加了中國駐法使館教育處主辦的一場宣講會，他回國發展的道路開始變得清晰。

“在歐洲，可以像普通人一樣謀生活，但沒有歸屬感。回來后，自己的能力可以得到更好的施展，也能為國家作貢獻。”2018年初，岳超作出了決定：回國并選擇了就職西北農林科技大學水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室。

沃土在西部，聚焦碳中和

岳超從北京大學生態學碩士畢業后，赴法國凡爾賽大學攻讀氣象、海洋及環境物理學博士學位，而他從事博士后研究的兩個法國國家實驗室均是氣候變化和碳循環領域國際頂尖的實驗室。中外高水平研究機構所給予的培養和視野，讓岳超有了在生態學上“追求做大事”的夢想。

“我研究事業的沃土在西部。”岳超說，西北地區大部處于干旱半干旱地區，而楊凌大致位于我國干濕氣候分界的過渡地帶，面向西北可以研究干旱區問題，面向東南可以研究濕潤區問題，是科學研究的沃土，“作為一名生態研究者，這里可供研究的對象和問題非常多樣。再者，黃土高原是我國重要的生態安全屏障，黃土高原水-沙-植被關系的問題非常重要，很值得研究。”

全球變暖是人類社會可持續發展所面臨的前所未有的重大挑戰。岳超介紹，其根本原因在于人為活動向大氣中排放的二氧化碳有近一半長期駐留在空氣中，這部分氣體阻礙了地球通過釋放長波輻射的方式進行“散熱”，后果是更多的能量被鎖在地球內部，最終導致了全球變暖。

防止地球進一步變暖的根本出路，在于盡快穩定空氣中的二氧化碳濃度，使得碳排放和碳吸收達到平衡，也就是實現“碳中和”。有研究表明，近20年中國陸地生態系統碳匯抵消了同期人為活動碳排放的7%～15%。而岳超團隊研究發現，我國積極的植樹造林、天然林保護、草原禁牧等生態工程措施貢獻了超過一半的全國陸地碳匯。

展望未來，植樹造林仍然是應對氣候變化的重要手段。那么，為了實現“碳中和”，是不是應該盡可能多地種樹？是不是要選擇那些可以快速生長的樹種？甚至干脆從現在就開始最大規模地植樹造林呢？針對這些重大而緊迫的問題，岳超設計了一系列計劃，正帶領團隊緊鑼密鼓的開展研究。

為區域生態環境可持續發展出謀劃策

岳超說，一般而言，森林生長需要消耗更多的水分，因此在降水量高的地區植樹造林更容易成功。而在干旱半干旱地區，由于這些地區空氣干燥、蒸發旺盛，但降水量偏低，不恰當或大規模的植樹造林會導致水分通過植物蒸騰作用流失，反而可能加劇當地的水資源匱乏，或導致土壤水分快速消耗等生態問題。“有學者指出，目前黃土高原人工林營造使得該區域變綠明顯，但同時消耗了大量土壤水分，導致人工林深層土壤出現了大面積的干燥化現象，對區域生態系統穩定性帶來威脅。”岳超說，在哪里種樹，種什么樹，什么時候種，種完后如何管理，這些問題值得深入研究。

“我們關注黃土高原地區氣候變化背景下植被適應性管理問題，嘗試回答‘如何對人工林進行管理，使得其水分消耗能夠滿足區域水資源約束’和‘黃土高原退耕還林（草）對區域氣候有什么影響’的問題。”岳超說，目前他們團隊的研究成果表明，黃土高原生態恢復緩解了一部分全球變暖導致的氣溫升高，如果沒有生態恢復，那么黃土高原地區的氣溫會比現在的還要更高。

去年9月，岳超主持建設的“黃土高原人工林生態系統觀測研究站”在陜西省吳起縣退耕還林公園揭牌成立。吳起觀測站的建立將試圖回答黃土高原人工林在不同強度干旱水平下的穩定性問題，以及通過森林管理確保生態恢復成果的可持續性。這些研究將為黃土高原生態恢復、水土保持的研究提供更加全面可參考的基礎數據，為區域生態環境變綠的可持續性出謀劃策。

“有意義的科研總是處于未完成狀態。”獨立自主的科研探索令岳超一直忙碌卻樂此不疲，他認為，科學研究要以問題為導向，要打破學科間壁壘。

用創新提供科學模型

地球上的土地資源是有限的，土地用途在多數情況下具有排他性，一塊土地要么用作森林，要么用來種植農作物。既要糧食安全，又要森林碳匯，魚和熊掌能否兼得？過去30年全球城市用地迅速擴張，而包括道路、廣場、硬化地面等城市不透水面擴展導致的碳損失數量巨大，如何通過合理的用地設計以增強城市碳匯能力？

面對這些問題，岳超進行廣泛而深入的研究，目前，他建立了一支由2名青年科研人員和數十名研究生組成的研究團隊，以第一作者和共同作者在《自然通訊》《大氣化學與物理學》《地球科學模式研發》和《全球變化生物學》等國際著名期刊發表論文70多篇。

“我們所開展的研究，最終都要以計算機模型系統開發為落腳點，這是我們將科學見解應用于支撐現實決策的有效武器。”岳超介紹，森林碳匯能力的邊界點在哪里？一些風險問題此消彼長，如何合理控制？一項碳匯舉措出來會產生什么附帶問題，又如何解決？這些問題的預警、研究與應對需要統籌思考，做好頂層設計。

早在2008年，岳超就已經開始關注全球植被碳循環計算機模擬的研究。近年來，他對國際上廣泛使用的植被動態模型ORCHIDEE進行深度開發，把植被模型與薄記模型相融合，首次揭示了土地利用對陸地碳源匯年際波動的影響。