一直以来“全球暖化（Global Warming）”对地球造成的影响，已经从过去广义涵盖各种气候型态变化的“气候变迁（Climate Change）”，演变成为威胁到生存的“气候紧急（Climate Emergency）”状态。而面对气候变迁，越来越恶劣的环境考验著世界各国如何应变，联合国提出治理气候变化的目标，地球变暖的上限定在气温比前工业化时代最多高1.5℃。科学家指出，要达到这个目标，前提是社会生活各个层面发生迅疾的、影响长远的、前所未见的改变。本文将探讨农业与气候变迁的关联性。
气候变迁如何影响农业？
根据联合国政府间气候变迁委员会针对气候变迁发表的第四次评估报告，过去 50 年越趋明显的极端气候极可能是因人类活动，包括农业、工业、能源、运输等，增加温室气体排放所造成。
气候变迁对于农业可能造成的冲击，包括在热带与副热带气候区之炎热日数与热浪发生频率增加，导致产量减少；寒冷日数减少则使虫害增加；热带气旋、强降雨发生频率增加造成作物受损、土壤冲蚀或积水导致耕作的限制；另干旱发生频率增加导致地力衰退、牲畜死亡、自然火灾，而海平面上升则可能造成土壤与灌溉水质盐碱化等现象。这些冲击程度在不同地区可能不同，但因耕地减少、地力衰退、水源缺乏或灾害增加所造成之农产降低，意味的不仅仅是生产者端收益减少或消费者端价格上涨，而是国家层级的粮食安全问题，以及人类物种能否存续的危机。
农业的温室气体有哪些？
全球约 27% 的温室气体排放可归因于农业、林业和其他土地利用 (Agriculture, Forestry, and Other Land Use, AFOLU)，这些皆为实现全球净零排放同时保护粮食供应和其他土地资源的关键参与者。 农业产生的气候污染物（包括二氧化碳、甲烷和一氧化二氮）与某些环境中的天然碳互相结合，为“农业净零”带来巨大挑战。
农业活动具有排放三种不同温室气体的特殊性，每种温室气体都有自己的寿命和对大气的影响，分别为：土壤管理不善和土地利用变化所产生的二氧化碳 (CO2)； 甲烷 (CH4) 则主要来自反刍动物的消化和粪便管理不善； 以及一氧化二氮 (N2O) 来自农业土壤的过量施肥。在农场管理上如果选择单一项处理，通常会对所有气体和其他环境方面产生连锁反应。 例如，一位农民可能决定加强将二氧化碳封存到他们的草地中。
要达到这点，农民必须重新考虑他们的畜群规模，因此也会影响后续 CH4 排放、施肥计划以及 N2O 排放和草料管理，更进一步决定如何土地利用，对 N2O 和 CO2 产生潜在影响。 事实上，碳和氮循环是耦合系统，单独处理极可能会导致忽视潜在的正反馈和负反馈（positive and negative feedbacks)。 气候 (climate) 与生物多样性（biodiversity)、水资源管理 (water management) 或空气污染 (air pollution) 等其他环境问题之间复杂的相互联系亦是如此。 因此，任何解决农场所引起的排放相关气候治理决策都应该是系统性规划的，并确保重新连接土地利用及其气体产出的管理。（请见图一）
图一、农业中的温室气体排放，从一切照旧（左）到农业生态（右） 来源：欧洲环境局
大气寿命如何影响农业达到净零？
农业以及更广泛的土地利用对于实现净零经济至关重要。 除非土地利用总体上吸收的温室气体多于产生的温室气体，否则几乎不可能实现净零排放的状况。农业排放中的主要排放气体一氧化二氮和甲烷为利，两者的大气寿命分别为约一个世纪以及约需十年。这转换时间并非短期就能达成，人类必须了解，想完全净零就需要长期改善。
大气寿命（atmosphere lifetimes）是指物种从排放源产生到经化学反应或沉降去除，中间有一段在大气中停留的过程。将其定义某物种在进入大气后到被清除之前在大气中停留的平均时间（经化学转化为其他物种算作被清除）为该物种的大气寿命，也称停留时间。而根据大气组分停留时间的长短，可将其划分为三类。对于氮气和稀有气体来说，由于化学性质非常稳定，寿命可长达几百至几千万年，通常称非循环气体。第二类气体如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等在大气中的停留时间为几年到上百年，称为可变化组。第三类主要包括一氧化碳、NOx、氨气、二氧化硫、硫化氢、有机碳氢化合物和气溶胶粒子等。这类组分的停留时间一般都小于1年，通常为几天至一个星期，成为高度变化组。甲烷在农业是特别值得关注的问题，虽然它的寿命很短，但容易对环境造成重大损害，因畜牧排放的废气所产生的甲烷比二氧化碳所造成的伤害高达 34 倍。
目前为阻止不断加剧的全球变暖而提出的“净零排放”要求，主要是针对二氧化碳，因为每次二氧化碳排放都会对气候产生如此持久的影响。 对于其他寿命较短的气体，没有这样的绝对要求：可以在持续排放的情况下保持温度稳定。因此，一旦建立如何实现 CO2 净零排放的途径后，仅需将甲烷从当前水平略微减少（每年约 0.3%），即可以实现全球温度稳定。
农业如果想要净零就必须解决多种温室气体：如机械和能源利用，以及密集人工肥料生产所产生的二氧化碳，化肥、粪肥和水稻生产产生的一氧化二氮，以及反刍动物和水稻生产产生的甲烷。 转向绿色能源和加强捕获碳，两者是减少碳排放的途径，同时，农业还必须改变土地使用的方法，限制威胁生物多样性和破坏性森林砍伐所减少的碳储存。
植树造林，创造绿色环境
农业不仅有能力减少排放，还可以通过农田和森林中现有的碳储存机制抵消持续排放。 保护具有高碳捕获潜力的现有森林，以及植树造林，种植更多树木以增加天然温室气体清除过程，是低碳未来可持续土地利用的两种策略。 “免耕（no-till)”农业还可以防止种植过程中释放二氧化碳，因为土壤不受干扰。
农林业可以通过增加地上和地下生物量以及土壤有机碳中的碳储存量来降低或消除大量温室气体。 将农林业纳入种植和牲畜饲养系统可以显著提高碳吸存量（carbon sequestration)。而结合树木、牲畜（牛、绵羊和山羊等反刍动物）和放牧的森林牧场系统也可以通过生物质和土壤吸存碳。
低碳农业技术是什么？
建立在地再生能源设施，让农场本身既可以减少对重排放燃料的依赖，又可以促进自身的能源独立性。 生质能源作物（bioenergy crops）的能源主要来自农作物而非化石燃料，同时为农场提供一种能源替代品，能供农场就地使用或出售给第三方，但这也会对土地使用上造成竞争。 政府对绿色能源项目的补贴可以鼓励推动农业向低碳未来转型，但需要有仔细的措施配套才能真的转型。
道理都懂，但为什么要推广“净零农业（net zero farming）”？
从长远来看，推广“净零农业”能提高农业生产力亦可以为农民节省能源、资源和金钱。现在实施气候适应计划（climate adaptation plan）可以提高农场的恢复力，让农民为气候变迁做好准备。农民也可以通过净零农业所组织的工会，参与以及确保将工人的利益纳入净零农业政策。而创造“净零农场”将使依赖这些食物来源的其他部门（餐馆、杂货店等）也能实现净零排放。
推广生态农业将重新定义人们所谓的“粮食”以及“农业”
工业化之后各国农业所产出的产粮比以往任何时候都多，远超出地球的需求量。 然而，仍有 8.2 亿人长期遭受饥饿和营养不良。 生态农业 (Agroecology) 有可能通过一些系统性的方法及解决农业的生物复杂性来扭转这些趋势。 粮农组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations, 简称 FAO）将生态农业定义为“应用生态概念和原则优化植物、动物、人类和环境之间的相互作用”的实践。 它并非是一个特定的生产系统，而是一种依赖并最大限度地利用生态过程来支持生产系统的方法； 它是一种全面思考农学、生态学和生物学的方法。
生态农业能有效解决因食物所引发的无数气候和环境问题。 在推广生态农业的未来，人们自然会吃得更健康，人们可以吃更多的水果、蔬菜和豆类，少吃肉类、海鲜、鸡蛋和奶制品。 这可以让我们同时应付环境退化和饮食相关的疾病负担。透过保护人类赖以生产粮食的自然资本，推广生态农业转型将极大地改善人们的长期粮食安全。 欧洲环境局（European Environmental Bureau, EEB）之前就已经大幅推广生态农业并表明，欧洲人完全能以生态农业养活自己，前提是他们必须选择转向更健康、更多以植物为基础的饮食。
4 大关键领域推动农产业以及土地利用的净零政策
农产业可以采取许多步骤来帮助其过渡到净零排放，但由于产业政策多为分散，必须制定一些奖励办法来激励农民这样做。 由于不同的气候需要不同的解决方案来实现这一目标，因此必须根据国家/地区去制定这些政策。气候变化委员会（Commitee on Climate Change） 2020 年土地利用报告曾列出四个关键领域：
实践低碳农业：通过采用现有的环境管理规则、新立法来捕获额外的排放源和使用公共资金来激励采用超出新监管基准的做法。
林业和农林业（forestry and agro-forestry）：关键机制应以建立碳交易计划或拍卖合同，以吸引私营部门投资，透过对排放温室气体的行业征税来筹集资金。 这些方案必须明确避免重复计。 林地碳代码已经存在，用于监控、报告和验证碳节省。除此之外，还应使用公共资金来鼓励植树造林的非碳效益。 在无法通过上述主要机制进行植树的农场植树可能也需要给予公共资金。
泥炭地修复（peatland restoration）：禁止破坏性的做法，例如燃烧和泥炭提取，同时要求自来水公司其所有权下的高地泥炭土地改良，以及具有特殊科学价值地点内的泥炭地所有者，禁止对园艺区销售泥炭。公开资助低地泥炭改良及实施永续管理。 随着碳查核机制《泥炭地规范》的不断发展，碳收益最终可能会由私营部门支付。
推广生质能源作物 （bioenergy crops)：政策上可以通过碳定价提供更大的确定性，例如，以长期供应合同的保证为基础。快速生长的能源作物可以快速提供重要的燃料生物质原料来源。 在这十年中，政府政策应协助过渡到使用生物质（包括能源作物）作为碳、捕获和封存 (Carbon, Capture and Storage, CCS) 的燃料，而不是在没获得 CCS 的情况下为建筑物供暖和发电。
参考资料：
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6. https://netzeroclimate.org/sectors/agriculture/
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