加州理工翁玉林团队证实，塔克拉玛干沙漠正向全球碳汇转型

文|避寒 编辑|避涵

一个研究了大半辈子外星大气的人，突然把目光投向了中国西北的黄沙。

他发现，塔克拉玛干沙漠边缘那些种了几十年的树，它们在大口大口地吞噬二氧化碳。沙漠，居然成了碳汇。

"死亡之海"的账本上，突然多了一笔进项

搞碳循环研究的人，脑子里有一张默认的地图。

热带雨林是大户，海洋是主力，温带森林算个中等选手。至于沙漠？不好意思，那是"零"。

不光是零，有些研究还认为它是负数——气温一升高，沙层里的空气膨胀，把裹在沙粒间的二氧化碳给挤出来，等于在往大气里"吐气"。

所以你翻遍过去二十年的碳循环文献，几乎没人把沙漠当成一个值得认真讨论的碳汇对象。

但2025年初，《美国国家科学院院刊》上登了一篇论文，通讯作者是加州理工学院的翁玉林。

结论非常干脆：塔克拉玛干沙漠边缘的植被，吸收的二氧化碳已经超过了整片沙漠释放的量。换句话说，这片被叫了上千年"死亡之海"的地方，在碳收支的账本上，翻了。

从净排放，变成了净吸收。

这事为什么值得单独拿出来说？因为塔克拉玛干不是什么"半干旱草原"或者"荒漠边缘的灌木带"。

它是真正的、硬核的、极端干旱沙漠。年降水量低到几乎可以忽略不计，流动沙丘盖住了绝大部分地表，连最顽强的植物都很难在腹地扎根。

这种地方，居然在吸碳。

而且不是偶尔吸一口，研究团队追踪了二十多年的数据，发现了一个很有意思的节奏——每年夏天，碳吸收量明显上升；到了冬天，几乎停滞甚至微微排放。

就像沙漠在做一种季节性的"深呼吸"：夏天猛吸，冬天歇着。

这不是沙子本身在干活，是沙漠边缘那些树在干活。

他花了半辈子看别的星球，最后回头看了一眼中国的沙漠

翁玉林这个人，在行星科学圈子里名气不小，但在国内公众视野里几乎没什么存在感。

他1946年出生在浙江温州，七岁的时候跟着家人去了香港，后来到美国读书。在加州大学伯克利拿了工程物理的本科学位，又去哈佛拿了物理学博士。

1977年进了加州理工的地质与行星科学系，一待就是几十年。

他干的事，离普通人的生活非常远。

伽利略号去木星，他参与了；卡西尼-惠更斯号去土星和土卫六，他也参与了；NASA的地球观测系统，他还是参与了。

2004年他拿了NASA杰出科学成就奖章，2015年又拿了行星科学领域的柯伊伯奖——那是这个领域最重要的荣誉之一。

简单说，这是一个一辈子都在琢磨"别的星球上空气是怎么流动的"的人。

那他怎么突然去关心塔克拉玛干了？

这就是他的研究方法带来的"副产品"。你想，他常年用卫星数据去分析整颗行星的大气变化，分析木星上的气体怎么对流、火星上的二氧化碳怎么冻结又升华。

这套工具和思路，天然适合做一件事——从太空往下看地球，追踪大面积区域的碳通量变化。

他的团队这次没有跑到塔克拉玛干去挖沙采样，他们用的是卫星遥感数据、地面观测站的记录，以及美国国家海洋和大气管理局的碳追踪系统，覆盖时间跨度超过二十年。

这种研究方式，在传统的生态学圈子里并不常见。生态学家习惯的是扎到某一片林子里、某一块样方上，做精细的通量测定。但翁玉林团队的视角是"鸟瞰"——跟看别的星球一样看地球。

恰恰是这种"外星人视角"，让他们注意到了一个别人忽略的信号：塔克拉玛干沙漠边缘的碳吸收量，在过去这些年里稳步增长，而且增长的时间节点和空间分布，跟一项工程高度吻合。

什么工程？三北防护林。

四十六年种下的树，干了一件谁也没规划过的事

1978年，三北防护林工程启动的时候，目标就是挡风沙、护农田、保城镇。

那个年代，北方沙尘暴猛烈，农田被沙子一点点蚕食，好多地方连出门都困难。种树的目的就是建一道墙，把沙子挡住。没人想过什么碳汇、碳中和，那时候这些概念还没有进入大众视野。

但树种下了，就开始按照自己的逻辑运转。

光合作用不管你是为了挡风还是为了好看，只要有叶子、有阳光、有水，它就吸碳。这是植物几十亿年前就学会的本事，不需要人类批准。

四十多年下来，围着塔克拉玛干沙漠的绿色防护带慢慢成型。到2024年11月28日，在新疆于田县，最后一段空白被栽上了胡杨、梭梭和红柳，全长3046公里的绿色屏障完成了合龙。

3046公里，你绕着沙漠走一整圈的距离。

我跟你说一个对比。

1978年新疆的森林覆盖率大约只有百分之一，到现在，提升到了百分之五以上。这个数字看着不大，但你想想基数——新疆的面积摆在那儿，百分之一到百分之五，意味着大片荒地上长出了实实在在的林子和灌木。

过去三十年，新疆的人工绿洲面积从不到七万平方公里增长到了约十万平方公里。

这些变化发生得太慢了，慢到一年两年你根本感觉不到，但卫星不会骗人。二十多年的遥感影像叠在一起，趋势清清楚楚，绿色在扩展，碳吸收在增加。

翁玉林团队的贡献在于，他们第一次用严谨的数据和建模，把这个"感觉好像在变绿"的印象，变成了一个可以量化的科学结论。

而且他们指出了一个很关键的区分——之前有些研究也说过塔克拉玛干可能是碳汇，但那些研究关注的是沙粒本身对二氧化碳的物理吸附。那种机制不靠谱，温度一升高就反过来排碳。

翁玉林团队看到的不是沙子在吸碳，是人种的树在吸碳。

这是两条完全不同的路，一条不可控，一条可复制。

最妙的是，现在的造林还只在沙漠边缘，腹地根本没动，就已经把整片沙漠的碳收支给扳过来了。

这就好比你只在一个游泳池的边上倒了点墨水，结果整池水的颜色都变了——边缘植被的碳汇能力，强到足以覆盖中心区域的碳排放。

这个结果超出了很多人的预期。

问题不是"沙漠能不能固碳"，而是你问的是沙子还是树

我觉得翁玉林这项研究最有趣的地方，不在于它给出了什么结论，而在于它揭示了一个思维盲区。

过去学术界讨论"沙漠与碳循环"的时候，目光几乎全部锁定在沙漠本身——沙粒的化学成分、沙层的温度变化、地下水中的碳酸盐含量。

这些研究当然有价值，但它们都在回答同一个问题：沙漠的自然状态下，碳怎么流动？

翁玉林团队换了一个问题：人改变了沙漠边缘的植被之后，碳怎么流动？

问题一换，答案就完全不同了。

自然状态下的塔克拉玛干，确实不是什么碳汇。但人在它周围种了四十多年的树之后，这片区域的碳收支性质变了。不是沙子变了，是沙子旁边的东西变了。

这个逻辑其实放到更大的范围来看，非常有启发性。全球的干旱和半干旱区域加起来面积相当大，以前在碳循环的讨论里基本被当作"死地"处理。

但如果在其中一些区域的边缘做植被恢复，能不能复制塔克拉玛干的效果？

翁玉林本人在接受采访时说得很谨慎。他说三北防护林在减缓荒漠化方面的长期效果还需要更多观察，但它作为碳汇的角色，可能为其他沙漠地区提供一个可以参考的模式。

我想额外说一句，这项研究之所以有分量，跟翁玉林的身份也有关系。他不是生态学家，不是林业专家，他是一个行星科学家。

一个平时研究木星和土星大气的人，用他自己那套工具来看地球上的沙漠，反而看到了本领域的人没注意到的东西。

这不是跨界的偶然，这是方法论的胜利。

当你习惯从太空尺度观察一颗行星的大气层变化时，地球上一片沙漠边缘的碳通量波动，对你来说不过是换了一个观测对象。视角不同，盲区就不同。

有时候最大的发现，不是来自更精密的仪器，而是来自一个站在不同位置的人。

参考资料： 中国政府网：《为全球治理贡献中国力量——我国推进荒漠化防治及"三北"等重点生态工程建设成效综述》（2024年12月1日，新华社电） 新华网：《塔克拉玛干的奇迹：绿锁流沙》（2024年12月30日） 观察者网（转引自Live Science报道）：《中国在塔克拉玛干沙漠种植了大量树木后，将这片"生物真空地带"变成了碳汇》（翁玉林团队PNAS论文相关报道）