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20年前倾倒万吨橘皮垃圾 如今当地土壤超级肥沃

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“研究小组分析了倾倒橘皮区和100码外废弃牧场区(未倾倒橘皮)的林木生长和土壤养分的情况。他们发现这两个研究领域存在巨大差异:倾倒橘皮区土壤更加肥沃、林木生物量更多、树种更丰富且森林郁密度更大。”当然,这并非食物浪费与乱丢垃圾的理由。

出品|网易科学人栏目组

译者|翟中超

20年前倾倒万吨橘皮垃圾 如今当地土壤超级肥沃

图注:未来的肥料?

橘皮及残渣并非只能招惹蚊蝇,事实证明它们还能给地球带来翠绿与生机。20年前,一果汁生产商将数千吨橘皮和残渣倾倒在哥斯达黎加国家公园一处贫瘠的土地上。这块土地由贫瘠转变为肥沃的过程充满戏剧性,这说明农业废弃物不仅可以再生森林随之还能吸收大量的碳,而且,还都是免费的哦!

值得注意的是,这是一件未经人类后期干预而发生的奇迹!

“我对此感到震惊,” 普林斯顿大学研究员Timothy Treuer说道。《恢复生态学》杂志(Restoration Ecology)上最近刊发了一篇关于森林恢复的新研究,Treuer就是这篇论文的第一作者。“当年的橘皮被倾倒在一条单线土路的一侧,另一侧没有倾倒橘皮。现在道路两侧的区域看起来已经发展成完全不同的生态系统!”

“一边是只有少数分散的小树的草地,”Timothy说道。“而另一边则是蔓生的丛林,你需要拿一把能披荆斩棘的砍刀才能在这片地里前进。当我亲眼看到这片场景时我的下巴都被惊掉了。”

长期以来,科学家们一直担心粮食生产对气候变化的影响(你没看错,是粮食生产对气候变化的影响),因此他们正在探寻利用食物残渣的新办法,比如说这些残渣可以被分解成甲烷。如果没有这些技术手段,这些食物可能最终被当成垃圾填埋掉。科学家们的目标是从废物中创造出新的产品,比如食物、衣物、农田甚至森林。

“热带森林是人类集体文化和自然遗产的一部分,” 普林斯顿大学生态学与进化生物学专业的大四学生Jonathan Choi说道。Jonathan是上文中论文合著者之一。“我们很想保护好地球上的每一片森林,随着研究的深入,我们很可能会实现自己的想法并促进森林恢复与重生。”

事情的具体经过

上世纪90年代,总计达12000吨、由1000辆卡车运载的橘皮和残渣,由果汁生产商Del Oro公司运到哥斯达黎加一座国家公园内,这是公司和国家公园达成的一项协议的结果。

20年前倾倒万吨橘皮垃圾 如今当地土壤超级肥沃

图注:在上世纪90年代中期,1000辆卡车的橘皮和残渣被倾倒在哥斯达黎加国家公园一块贫瘠的牧场上。今天,那片地区已变得郁郁葱葱。

丹尼尔·詹曾和维尼·哈尔瓦希斯夫妻二人都是宾夕法尼亚大学的生态学家,他们还是国家公园的研究人员和技术顾问。丹尼尔夫妇提议如果Del Oro公司愿意把公司林地的一部分捐赠给国家公园的话,那么将被允许把食物残渣倾倒在国家公园部分荒芜的土地上。Del Oro公司之前本来还考虑要建造一种昂贵的设施来安全地处理这些残渣,听到这些建议,公司就欣然同意了。在提取了食物垃圾中的油类和酸类物质(这些提取物在家用清洁产品中具有商业价值)后,Del Oro公司开始了倾倒工作。

在协议签订一年后,部分果皮和残渣被倒在国家公园地部分土地上。这时,Del Oro的竞争对手TicoFruit公司向法院提起诉讼要求Del Oro停止这一行为,他们认为Del Oro公司的行为污染了国家公园的环境。哥斯达黎加最高法院同意了这种说法并且禁止Del Oro公司的倾倒行为。这片土地在接下来的几年里几乎被人们遗忘了。

2013年,当Treuer与Janzen正在讨论论文可能进行的研究项目时,他们谈到了当年哥斯达黎加国家公园的那片“橘皮土地”,他们还想着要不要再去实地看一下。在随后的哥斯达黎加之旅中,Treuer决定顺便考察一下。

“我去了两次才找到了当年倾倒橘皮的地方,”Treuer说道。“这片土地装有6英尺长的标识,标识上还有亮黄色醒目文字,但这些根本就没用,因为现在这地方长满了藤蔓。第一次去没找到,第二次去是在数年后,在经过多番细心地实地考察后终于找到了。

研究小组对两组土壤样本进行了评估,以确定倾倒橘皮组的土壤是否有丰富的营养成分。“我们取出100长的卷尺,每隔25米平行位移后测量一次,共测量三次,这是测量郁密度的需要。我们还用3米长的卷尺测量鉴定了测量区域内得每一棵树,看看这些树木主干有多粗,再统计一下树种,” Treuer解释道。“我们在泥土路两侧的倾倒橘皮区与未倾倒橘皮区都做了相同的测量工作。”

研究小组分析了倾倒橘皮区和100码外废弃牧场区(未倾倒橘皮)的林木生长和土壤养分的情况。他们发现这两个研究领域存在巨大差异:倾倒橘皮区土壤更加肥沃、林木生物量更多、树种更丰富且森林郁密度更大。

20年前倾倒万吨橘皮垃圾 如今当地土壤超级肥沃

图注:橘皮和残渣在土壤中形成丰富的营养物质。

“倾倒橘皮区的树木数量、大小和多样性,是我们对这片地区树木调查后最令人惊讶的发现,”Treuer说道。“我找到了期待的伞树属 (Cecropia)植物,这类植物生长速度很快并且经常会在路边及受扰动区域拔地而起,其中两种最常见的物种是与原始森林相关的物种。我们之前测量的一棵无花果树已经非常之大,三个成年人的伸展双臂才能环抱一圈。”

“倾倒橘皮区的树种多样性更令人吃惊,而未倾倒橘皮的对照组仅有两种树种构成了绝大多数的树木。”Treuer补充道。

橘皮是如何施展魔法的呢?

“这是一个价值百万美元的问题,然而我们现在还没有找到答案,”Treuer说道。“我猜测这是对侵入性牧草的抑制和严重退化的土壤得到复壮之间的某种协同作用的结果。有大量证据表明侵入性牧草和土壤严重退化这两个因素严重限制了热带其他地区的森林恢复。”

Choi对此表示赞同。“不幸的是我们可能永远不会知道在这个系统中植物再生的确切机制,因为我们没有这片土地在未倾倒橘皮前的数据,”Choi说道。“但我们推测在这片土地上倾倒这么多的橘皮不仅向土壤灌输了大量的营养,同时还抑制了侵入性牧草的生长,要知道,这些牧草会影响林木的生长。”

研究人员希望,从这个无意的实验中获得的见解能够激发私营部门和环保团体在未来进行更多的合作。

“我们生活在一个矛盾的世界中,退化的土地营养匮乏,而废液却营养丰富,这两种情况同时发生着,”Treuer说道。“解决这一悖论不仅意味着私人企业能创造更多的利润,还能为保护区提供更多资源,除此之外,还意味着能避免产生潜在的十亿吨引起气候变化的气体、。”

“这不仅是企业和国家公园之间的双赢合作关系,”Treuer补充道。“这更是一个‘三赢’的蓝图,最大的赢家是普通大众,只有这样,他们才能给孩子们提供一个健康美好自然环境!”

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