簡介「中華氣候變遷暨農業發展學會」

壹、緣起

2020年全球地面平均溫度,比1850~1900年工業時代前期時,高1.250C;歐洲西部於2020年七月下旬至八月上旬,遭受熱浪侵襲,致使溫度已比長期平均溫度高1.60C (Carrington, 2021; European Union’s Copernicus Climate Change Service,C3S, 2021),「歐盟哥白尼氣候變化服務處」的溫度資料顯示以往6年是史上溫度最高的年份;2020年的4~6月C3S的報導,全球CO2的濃度已超過417 ppm,比工業化早期時的278 ppm,高出50%;甲烷的排放量也上升至1,876 ppb;總排碳量達到1,850百萬噸(megatonnes),因此溫度因而比早期工業化時期(1850~1900)昇高1.1~1.20C;但根據最近美國國家海洋及大氣管理署(NOAA)設在夏威夷的莫拉羅亞天文台(Mauna Loa Observatory)於2021年12月上旬的報導,全球目前的二氧化碳的濃度為421.21 ppm,已經遠遠超過2013年時所量測到的400 ppm記錄;2018年全球溫室氣體排放量(包括因土地利用變更而產生)達到553億噸二氧化碳當量,當中化石燃料使用和工業活動造成的排放達到375億噸二氧化碳當量,較2017年增長2%,2019年全球溫室氣體排放量(包括因土地利用變更而產生)達到591億噸二氧化碳當量。相應地全球目前氣溫因而已較工業革命時期的溫度,升高華氏兩度,伴隨而至的乃乾旱、作物減產、物種滅絕與遷徙、森林大火、及南北極冰川的溶解,隨之而起的氣象變化尚包括颶風、強降雨、及季節變化所引起的生物生態生理紊亂情形(Reichstein et al., 2021)。

單就南北極冰川融解的情形而言,即已令人觸目驚心,如2020年9月15日北極的冰覆蓋面積縮減成374萬平方公里,除2012年外,是北極洋冰覆蓋面積少於400萬平方公里的一年,自1979年以來,北極洋冰覆蓋面積,平均每10年會減少13.4% (Witze, 2020)。南極洲的陸地冰雪含量約為格陵蘭(Greenland)的8倍,其冰川也是全球總和的50倍。即使全球平均溫度停止上升,若是僅以位於南極洲的思韋茨冰川(Thwaites Glacier)持續不穩定的狀態為例,可能將導致其冰層流入大海,進而導致全球海平面上升50公分 (Garbe et al., 2020; NASA, 2017)。冰蓋的溫度若上升20C,海平面會上昇1.3公尺;若升高2-60C,海平面會因每上升10C而上昇2.4公尺;若上升至6-90C時,每上升10C,均會造成海平面上昇10公尺。重要的是冰川的融化為不可逆的現象,但這種冰川融解現象一直尚在持續中。根據「美國航天局戈達德太空飛行中心」(NASA’s Goddard Space Flight Center)氣候研究員賈伯斯(Peter Jacobs)的報導(Voosen, 2021),認為北極的暖化程度比全球的平均暖化程度,實際上已經快了4倍。此項研究顯示出全球氣候異常變遷仍正在加劇中,世人豈可能對全球氣候變遷予以輕忽!?

貳、農業與氣候變遷的關聯性

現今全球主要碳匯的場域,主要有四,即海洋、土壤、空氣、及森林,依序分別的數量(億噸),為3兆4,500、1兆7,400、7,200及6,720。全球氣候異常變遷,起因於溫室氣體逐年增加;農業於2020年時已排放逾149億餘公噸二氧化碳當量,所以農業生產所排放之溫室氣體,已遠超過全球所排放總量之25%;依排放量大小依序,主要源自於砍伐森林(含土地變更使用)、能源消耗(含生產化學肥料)、畜禽養殖、水稻種植及使用化學肥料。而農業所造成碳匯的耗損,主要是源自於土壤及森林,土壤中碳的減少,則是由於農業機械化,及使用化學肥料及農藥所致(Sachs et al., 2020);而森林則是因為砍伐、大火、土地變更使用等造成森林覆蓋面積減少之故;農產品的產量均會因氣溫上昇之故而減產,如氣溫比工業革命時上昇攝氏1度就會導致全球小麥減產4,200萬公噸,亦即其後果便已令全球小麥、水稻、玉米及大豆的產量,依序分別減少6.0、3.2、7.4、及3.1% (Philpott, 2021);因此為顧及全球的糧食安全,於是生產糧食及飼料作物時,便加速翻犁土壤、加倍使用化學肥料及農藥,如此不經意地反而增加了二氧化碳的排放,此乃因為化學肥料會刺激土壤微生物的快速生長及繁殖,微生物生長所依賴的主要還是存在於土壤中的有機質,於是有機質中的碳,就被分解成二氧化碳,而釋放於大氣中。存在於土壤中的碳,實則為陸上植物所儲存碳含量的兩倍以上,亦即吾輩除須重視,植樹造林之餘,更應重視儲存土壤中之有機碳匯量,所以聯合國糧農組織與氣候變遷有關之國際組織,均呼籲應重視有機農業與增加全球土壤碳匯管理行動手冊(FAO and ITPS, 2021)。亦即唯有機農業的相関措施,係特別重視土壤有機質含量者,是改善土壤物理、化學、及生物特性的農業生產模式;土壤中固住一磅的碳,等於是從空中吸取3.5磅的二氧化碳,而每一畝有機農田每年可以固定住2,000磅碳,但每一畝慣行農業農田每年則會損失300磅碳,所以現行的慣性農業已導致全球土壤淪喪了1,330億公噸的碳;因此近年全球表土的破壞及流失等現象,如美國中西部農田已損失3,000萬畝的表土,導致當地農民每年損失$30億收益(Klinkenborg, 2021;Yeyati, 2021),也就不會令人訝異了。再者,全球氣候變遷也已直接地破壞了各種生物之棲息環境及食物鏈,以致生物多樣性的種類及數量均呈大量減少現象,如根據英國皇家植物園(Antonelli et al., 2020)結合42國97所研究機構,共同的研究發現,全球已有2/5的植物已呈現瀕臨絕種的危機;全球的維管束植物面臨滅絕的種類已多達39.4%,而2016年時則係21%;脊椎動物的族群平均已銳減60%(Grooten and Almond, 2018);二十世紀時已有543種脊椎動物滅絕,其速率比自然發生率快100倍;已有515種不同的脊椎動物,其每種之數量已少於1,000隻(Ceballos et al., 2020)。其他生物如昆蟲(Wagner et al., 2021) 及其他種類之無脊椎生物(如微生物、線蟲、蚯蚓等)( Gunstone et al., 2021)的存續狀態均類似,尤其是對作物生長有益的菌根菌及蚯蚓等,對化學肥料及農藥特別敏感,所以在慣行農田中的數量必定呈現銳減現象。慣行農業因大面積種植或繁殖單一物種、採用機械化種植方式、依賴外來之人工化學物質、接受人工轉殖基因所產生的物種、國際企業化經營管理,所以衍生土壤流失、土壤有機質銳減、土壤性狀劣變、病蟲害的為害劇變、地下水污染、食品安全性遭受嚴重威脅、食品品質及營養成份降低、生態環境遭受破壞、生物物種及數量均減少、農民仍屬被剝削階層、以及農村經濟及社會發展緩慢等負面現象,尤其是促進溫室氣體(CO2、CH4、N2O等)之排放,以上所列缺失皆屬聯合國於2015年推出之永續發展目標(SDGs)之有待改善之標的(吳a, 2020)。

參、成立的目的

本會創會會員共計57人,均係真正能體認農業與全球氣候變遷具有密切關聯性的有識之士;歷經三次籌備會議後,而於民國110年11月29日,正式召開第一次會員大會,選出臺灣大學陳尊賢名譽教授擔任理事長,陳理事長原任職於臺灣大學農業化學系教授職,並曾兼任農學院副院長;現任職於「水資源及農業研究院」副院長、「亞太地區糧食肥料技術中心」(FFTC)土壤肥料之技術專家、「亞太地區土壤及地下水污染與整治技術工作小組」之主席;曾榮獲「國際ESAFS Award」大獎、「同儕會」(KIWANIS)十大傑出農業專家獎、「台大」教學傑出及優良獎、社會服務傑出獎、「臺灣農學會」學術成就獎、「臺灣農業化學學會」學術榮譽獎、「土壤肥料學會」學會獎、「環保署」學術類一等專業獎章獎,是位享譽國內外的土壤化育、分類及污染整治的專家學者。常務理事由農委會前副主委陳文德博士,及臺灣大學前森林系教授兼實驗林管理處處長王亞男博士擔任;理事則由沙志一、胡興華及黃國青三位農業委員會前副主委、農糧署前署長李蒼郎、臺灣大學森林系教授兼實驗林管理處處長蔡明哲博士、及財團法人食品工業發展研究所研究員林錫杰博士擔任。常務監事由劉其財先生擔任,兩位監事則由洪建龍及趙蔚城兩位熱心人士擔任。本會之理、監事均屬行政作業熟稔、農業知識涵養豐富之士。另,理事長尚禮聘黃大洲博士擔任本會榮譽理事長,黃大洲教授畢業於美國康乃爾大學,獲得該校鄉村社會學碩、博士學位,返國後續任教於台灣大學並兼任總務長,後又陸續出任台灣省政府副秘書長、台北市政府秘書長、台北市市長、行政院研考會主委、永續發展委員會召集人、行政院政務委員等職,並曾獲法國政府頒授國家騎士勳章以資肯定與表揚,是位學經歷豐碩、忠厚踏實、認真負責的傑出人士;又邀請臺灣大學生物環境系統工程學系童慶斌教授及臺灣大學農學院前院長吳文希名譽教授擔任本會顧問;童教授的研究專長是氣候變遷、環境系統分析、永續水土資源;講授氣候變遷與環境生態、環境系統分析、啟發式演算法與水資源管理、永續流域管理等課程;而吳教授的研究領域是種媒(seed-borne)及土媒(soil-borne)病原、生物防治、有機農業;傳授植物病理學、植物病害防治學、植病生物防治學、及有機農業等課程。

本會係「非以營利為目的之公益性社會團體,以協助建立溫室氣體排放減量之農業經營生產策略、碳匯評估、碳權認證、碳交易之平台,達到政府淨零排放之目標,並符合國際協議標準為宗旨」。

肆、執行之任務

因為本會人才濟濟,擁有對全球氣候變遷高度之時代使命感,所以樂意輔導、教育、示範、推廣有助於降低溫室氣體排放之農業生產體系,並樂意充分地與相關產、官、學、研單位合作,共同齊心合力地締造降低農業生產過程中的碳排放量,以及增加碳匯的正面積極結果。鑒於現今國際間推行的林林總總的各式農業生產方式,咸認唯有擁有187國或地區會員的「國際有機農業運動聯盟」(IFOAM),具備完整的國際規範、教育推廣生產安全質優的農產品、提昇農民收益、促進生產環境生態化、生物多樣性化及在地資源循環再生利用、講求飼養動物生長過程中的福祉,產出的效果除食品安全、健康衛生,及環境的健康等益處外,更能增加土壤中的碳匯量,因此便可提昇土壤健康,而增加作物產量,尚可明顯地降低農業二氧化碳的排放量,所表現出之功效甚至可負擔工、商業排放二氧化碳的責任。「國際有機農業運動聯盟」的會員中,目前已有103國或地區擁有完整的有機農業的典章規範。本會組織章程中所列之任務如下:

一、建構產、官、學、研合作平台,協助政府研擬調適及淨零排放策

略。

二、協助政府部門推動氣候變遷調適與淨零排放示範計畫。

三、舉辦國內外學術與技術論壇、研討會及研習會,促進溫室氣體淨    零排放與調適技術之交流與發展。

四、辦理教育、訓練講習及推廣宣導活動,增進民眾對農業部門因應    氣候變遷調適與溫室氣體淨零排放相關作為之認知。

五、提供農業經營碳量計算、交易之相關技術與服務,促進產業發展。

六、與國際關注相關氣候變遷與減緩溫室氣體排放的組織進行交流與    合作,拓展我國在國際間之聲譽。

七、其他本會宗旨相關事項。

伍、結論

全球現今存在的若干新類型農業之名稱雖具新穎性及理想性,但除「有機農業」在國際間已有明確之規範外,餘均缺如(吳b, 2020);而且任何農業型態倘若未包含完整之健康、生態、公平、關懷等原則之規範或訴求,則勢必難臻永續經營發展之果效。

有機農業是維護土壤健康、穩定糧食產量、增進食品安全、降低農業所排放溫室氣體的份量、維護生態及生物多樣性、增進農民福祉、及提供社會健康衛生等功效的生產型態。有機農業明顯地比慣行農業具有更多的優勢(表一),是屢次「政府間氣候變化專門委員會」(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)及國際間的相關組織,於制訂未來農業發展政策時,必定建議的實施項目;更於2015年12月12日由聯合國195個成員國共同參與的氣候峰會(COP21)中通過的氣候協議,即巴黎協議(Paris Agreement),以取代京都議定書,期望將全球平均氣溫升幅控制在工業革命前水準低於2℃之內,並努力將氣溫升幅限制在工業化前水準1.5℃之內;於12月1日的會前會中提出0.4%的動議,就是建議簽約國的農地中每年應該增加千分之4的有機質含量,如是便可降低全球農業區域排放二氧化碳的數量,同時可增加土壤抗流失、保水性、肥力、及生物多樣性等功效,其實這也是有機農業可提供的一項重要效果。於實施有機農業時,則必須兼顧古今各種相關措施,並結合世界各國通力合作的關係,方能儘早有效地呈現出有機農業的功效。除此之外,國際相關組織也強調植樹造林的重要性。所以教育、示範、推廣有機農業及植樹造林,便成為本會之重點任務。

表一、有機農業與慣行農業之優勢項目比較 (Reganold & Wachter,2016)

有機農業優勢項目 兩者相等 慣行農業優勢

1.營養品質                                                            1.產量                                                                     僱工稍少

2.農藥殘留                                                           2.整體成本

3.減少農藥危害機會

4.生態系統的維護

5.農民利潤

6.減少水質污染

7.生物多樣性

8.減少能源消耗

9.土壤品質

前述之「慣行農業」及現代的生活方式,已造成許多危害全球環境、人類生計、及未來生存條件的現象,其中尤以全球氣候變遷的影嚮,最受世人關注;農業是造就全球氣候變遷的主因之一,造成全球氣候變遷的主要農業措施是砍伐森林、飼養動物、及機械化與農業化學物品的濫用。「有機農業」於實施初期3~5年期間,或因病蟲害及地力的緣故,其產量可能不及慣行農業者,但其營養成分及食品安全,則會明顯地優於慣性農產品;尤其對維護生態環境及降低溫室氣體排放的功效更是顯著。美國羅德爾研究所(Rodale Institute)自1981年始,連續從事40年的田間耕種系統比較試驗,發現有機耕作系統比慣行者,可少使用45%能源;慣行耕作系統生產每磅作物時,較有機耕作系統多排放近40%的温室氣體。所以於2012年,全球溫室氣體排放總量約為520億噸(Gt)CO2e時,所有的農田若轉換成有機農業,則可封住年排放量的40%以上(約計210億噸二氧化碳當量)的二氧化碳當量;若全球所有的牧草種植區域也均以有機農業方式生產,則另外尚可能可封住71%的碳排放(約計370億噸二氧化碳當量)(Rodale Institute, 2014)。可惜地是於2019年時,全球的有機農業種植面積僅佔全球耕地面積之1.5%左右,台灣的情況也類似,只是在台當局將所謂之友善農業也當作有機農業計入,因此相關報告便有失精準。

陸、展望

本會的重點訴求,若能完整地予以落實,不但可解決17項「永續發展目標」與因農業而滋生的8項標的,而且尚可累積碳匯,生產出健康安全的食材,直接地有利於國人健康及國家的聲譽(吳, 2021)。所以我政府應積極將「慣行農業」推動轉作成「有機農業」,並製訂獎勵辦法,落實有機農業的實施,增加有機農業的耕作面積,彰顯有機農業的功效,致使農業生產時不但可以減少排放溫室氣體數量,並且累積出的碳匯尚可支助工商業所必須負擔碳交易之責任。

為降低農業對環境造成的衝擊,世人均可從改變自己的飲食習慣做出貢獻;學術研究單位尚可開拓新穎糧食來源及其技術,如發掘新生物物種、研發微生物及藻類蛋白質之生產;探討增加土壤碳匯含量的新資源及其方法;研討農業生產時碳排放可減少的有利生態條件;開發育種對環境及人有益、而無損環境及碳排放的新品種;漁類、畜產類的飼料及捕撈技術之改進研究;水域及海洋環境中的碳匯維護;以及儲碳能力卓越之林木及植物之篩選與培育等;除此之外,世人、尤其是農業從業人員尚應顧及生產環境及「糧食生產景觀」(foodscapes)。以上所舉數項皆屬吾等未來應共同為永續生存及自然生態環境而貢獻心力者。農政單位及學研機構爾後必須積極地通力合作、全力以赴,朝向國際組織一直所倡導的「有機農業」及「植樹造林」的大方向邁進,於是政府所訂出的減碳目標便絕非紙上談兵之幻影,而是於2050年前可達成減碳目標的可待之時。

柒、參考文獻

  1. 吳文希a。 2020。農業與聯合國永續發展目標。臺大校友雙月刊131:4-12。
  2. 吳文希b。 2020。農業未來應該發展的方向。臺大校友雙月刊132:36-43。
  3. 吳文希。2021。有機農業對聯合國永續發展目標的作用。臺大校友雙月刊133:42-49。
  4. Antonelli, A. et al.(200餘人), 2020. State of the World’s Plants and Fungi. The Board of Trustees of the Royal Botanic Garden, Kew. 98 pp. (https://nph.onlinelibrary.wiley.com/toc/25722611/2020/2/5)
  5. Cappucci, M. and Samenow, J. 2021. Carbon dioxide spikes to critical record, halfway to doubling preindustrial levels. The Washington Post (4/6).
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  8. FAO and ITPS. 2021. Recarbonizing global soils: A Technical manual of recommended management practices. Vol. 1~6.
  9. Garbe, J., Albrecht, T., Levermann, A., Donges, J. F., and Winkelmann, R. 2020. The hysteresis of the Antarctic Ice Sheet. Nature 858:538-544 (https://doi.org/10.1038/s41586-020-2727-5)
  10. Grooten, M. and Almond, R.E.A.(Eds).. 2018. Living Planet Report – 2018: Aiming Higher. WWF, Gland, Switzerland. 144 pp.
  11. Gunstone, T., Cornelisse, T., Klein, K., Dubey, A., and Donley, N. 2021. Pesticides and Soil Invertebrates: A Hazard Assessment. Environ.Sci.,9:643847.|(https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.643847)
  12. Klinkenborg, V. 2021. How the Loss of Soil Is Sacrificing America’s Natural Heritage. YaleEnvironment 360 (3/1).
  13. NASA .2017. Sea Ice Extent Sinks to Record Lows at Both Poles.
  14. Philpott, T. 2021. The UN’s big climate summit is ignoring a giant red flag. Mother Jones ( 10/29).
  15. Reganold, J. P. and Jonathan M. Wachter, J. M. 2016. Organic agriculture in the twenty-first century. Nature Plants 2 (2): 15221 (DOI: 10.1038/NPLANTS.2015.221)
  16. Reichstein, M., Riede, F. and Frank, D. 2021. More floods, fires and cyclones — plan for domino effects on sustainability goals. Nature 592:347-349. (doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-00927-x).
  17. Rodale Institute. 2014. Regenerative organic agriculture and climate change- a down to earth solution to global warming. 24 pp.
  18. Sachs, J. et al.(數十人), 2020. Fixing the business of food how to alighn the agri-food sector with the SDGs. Barilla Foundation, UN Sustainable Development Solutions Network, Columbia Center on Sustainable Investment, Santa Chiara Lab University of Siena. 24 pp.
  19. Voosen, P. 2021. The Arctic is warming four times faster than the rest of the world. Science AAAS (doi: 10.1126/science.acz9830)
  20. Wagner, D. L., Grames, E. M., Forister,, M. L., Berenbaum, M. R. and Stopak, D. 2021. Insect decline in the Anthropocene: Death by a thousand cuts. PNAS 118(2)e2023989118
  21. Witze, A., 2020. Arctic sea ice hits second-lowest level on record. Nature Briefing (9/22)(https://doi.org/10.1073/pnas.2023989118).
  22. Yeyati,S., 2021, Down to Earth: The Promise of Regenerative Organic Farming. knoWEwell (2/26)

作者:吳文希 博士

吳文希小檔案
美國康乃爾大學博士;曾擔任台灣大學教授、植病系主任、農學院院長等職;教研「生物防治」及「有機農業」等課題;首先出版《植物病理學》、《植物病害防治學》、《有機農業》三冊大學用書,及五冊大學參考書;發表300餘篇論文;曾獲得七項專利及本校教學優良、傑出獎;曾擔任數屆「國際植物病理學會」及「國際種子檢查協會」之學術性服務工作;國際會議主題演講數次,兩岸專題演講近百次;在國內發起成立「中華民國植物病理學會」。

現任:

台灣大學名譽教授

財團法人臺灣大學校園建設基金會董事。

財團法人臺灣大學學術發展基金會監事。

經歷:

臺灣大學教授、系主任、農學院院長、植病系系友會會長。

中國文化大學教授、教務長。臺灣觀光經營管理技術學院教授、校長。

中華創新發明協會榮譽理事長。

臺灣有機消費者協會名譽理事長。

中華湖湘文化發展協會理事長。

國際植物病理學會種子病理委員會委員、教學委員會委員。國際種子檢查協會植物病害委員會委員、花卉委員會委員。中華植物病理學會創始人、理事長。

考試院高普考試典試委員、農林組命題委員召集人。

青年友好訪問團領隊等。

※「本文已先刊登在「農業世界」第463期中」。

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