自然碳匯作為2050淨零轉型的關鍵戰略行動之一,類別包括森林碳匯(綠碳)、海洋碳匯(藍碳)及土壤碳匯(黃碳),藉由森林、海洋及土壤等自然倉儲來增加碳儲存量抵消碳排放量。植物碳匯方式係透過植物體內葉綠體,利用太陽光能、根從土壤中吸收的水分及葉從空氣中吸收的二氧化碳進行光合作用轉化成植物生長能量(6CO2+6H2O+光能→C6H12O6(葡萄糖)+6O2),儲存在根、莖、葉中,植物根系會分泌一些有機化合物(如糖和胺基酸)到土壤中,這些物質可以促進微生物的生長,並提升土壤的有機質含量,植物死亡後,根系和其他植物殘體分解,釋放的有機物質會被微生物分解並轉化為土壤中的有機碳,長期儲存於土壤中。根系的生長和分泌物有助於改善土壤結構和肥力,促進微生物活性,從而增強碳的固定和儲存能力。
木本植物因植物體在多年生長的過程中形成木質部,主要成分為木質素、纖維素與半纖維素等有機碳型態,將所吸收的碳長期固定於植物體內。在透過樣區調查植物體樹種、樹齡、樹徑、樹高等基本數據,相當方便來推算木本植物碳儲存量,運用於國內「造林與植林碳匯專案活動」溫室氣體減量方法學。而草本植物因生命週期短,植物體無法木質化,目前推算草本植物碳儲存量之方法學以農業及土地利用類別之土壤碳匯(黃碳)為主,透過量測土壤有機碳(SOC)含量變化來評估固碳能力。
土壤碳匯,涵蓋農田、泥炭地、黑土、草原、旱地等多種土地形式,其策略在通過生態系統保護及強化土壤管理,以增加土壤有機碳含量。在國內民間已經進行兩年的「小農種碳」專案,是國內第一個通過國際黃金標準(GS)碳權認證之土壤碳匯專案,其方法學依循「土壤有機碳框架方法(Soil Organic Carbon Framework Methodology)」,要旨在於:採用有機土壤管理措施(如增加土壤覆蓋、減少土壤翻耕擾動與裸露)、減少過多的肥料、維持生態多樣性與環境保護、確保土壤微生物生態健全,並配合水稻田的水管理減少甲烷排放、豆科與禾本科輪作減少氮肥、生質能運用等施行方式。
小農種碳專案經過兩年執行,初步估算年平均土壤碳匯每公頃約85噸二氧化碳當量,高於林業的每公頃約10噸二氧化碳當量,探其原因應為方法學與基線情境不同之故。隨著國內土壤碳匯方法學逐漸發展,在農業及土地利用類別,目前已有兩件草案在公告審查中,分別是由農業部提出的「改進農業土地管理方法學」,針對國際既有做法加以調整,提出一套具本土可行性的減量方法;以及民間的「有機農法應用草生栽培增加土壤碳匯」,適用條件較為限縮,僅針對有機農法「草生栽培」納入碳匯減量措施。
有關草本植物固碳研究,另根據111年11月中央研究院報告No.17臺灣淨零科技研發政策建議書指出,C4植物狼尾草目前作為臺灣主要牧草作物之一,因其適應性強、產量高、病蟲害少之特性,也是良好的田間覆蓋物或生質化學品之原料,在固碳減緩溫室氣體排放上,或是在改善土壤品質上皆有相當應用價值。由於狼尾草具備芻料用途外的應用潛力,農業部畜產試驗所針對其育種研究多年,已選育出9種具備不同特性的品種。以具有較高質量生成的狼尾草台畜草4號為例,其產量約為每年每公頃306.1噸,全年每公頃固碳含量粗估可至87.8噸,為具潛力之高效捕碳植物之一。雖說狼尾草本於已歸化之外來種植物,但依畜試所選育之栽培品種皆無法產生可稔性種子,對生態危害已降至最低。
在全球暖化問題日益嚴峻的今日,土壤碳匯的技術和方法學正被廣泛研究與蓬勃發展,透過這些方法的積極探索和實踐,促進了農業生產及生態保護的永續發展,更能為全球氣候變遷影響提供重要的減碳途徑與自然解方,這是對農業及環境本身的救贖,也是對人類工業文明的救贖。