隨著氣候變遷導致極端高溫事件頻率與強度增加,在多數人的普遍認知中,種植樹木一直被視為能改善環境的方法之一;樹木能透過光合作用吸收二氧化碳、釋放氧氣,有助於減緩全球暖化,樹蔭可降低地表溫度,緩解都市熱島效應,並提供生物棲息空間、增加生物多樣性;同時,它們還能攔截空氣中的懸浮微粒、吸附部分污染物,進而提升空氣品質。
然而,隨著氣候變遷加劇與極端高溫事件日益頻繁,科學家開始發現一個較少被注意的現象:在熱浪期間,原本被視為「淨化空氣」的樹木,反而可能成為加劇空氣污染的關鍵因素之一,當氣溫升高時,樹木會釋放大量揮發性有機化合物(VOCs),其中最具代表性的就是異戊二烯(isoprene)。這些化學物質本身雖並不直接危害人體,但在強烈日照與氮氧化物(NOx)的作用下,會發生一連串光化學反應產生臭氧(O₃)等對人體有害的污染物,進一步惡化空氣品質。
研究團隊在美國德州農工大學進行實地觀測,在2024年夏季長達一個月的熱浪期間,氣溫高達32至41°C,研究人員發現臭氧濃度顯著上升,甚至接近對人體有害的等級,特別是在中午到下午這段氣溫最高的時間,臭氧濃度將維持在最高峰。值得注意的是,這些污染並非來自明顯的工業或交通排放,而是由周圍大量樹木釋放的天然化學物質與少量交通廢氣共同作用形成,這種現象的核心在於「化學反應加速」與「排放增加」的雙重效應。
首先,高溫會促使樹木釋放更多異戊二烯,這其實是植物自我保護的一種方式,有助於植物穩定細胞並幫助抵抗熱壓力的自然機制;其次,高溫與強烈日照會加速化學反應速率,使異戊二烯與氮氧化物更快生成臭氧,且濃度也更高;因此,即使在污染源相對較少的地區,只要具備高溫、陽光與一定量的氮氧化物,就可能出現空氣品質惡化的情況,且空氣中還會增加其他氧化性揮發性有機物與酸性奈米粒子,這些物質都可能對呼吸系統造成刺激甚至長期傷害。然而,這並不意味著應該減少種植樹木。
整體而言栽種樹林仍然對環境與人類健康具有正面效益,真正的問題在於自然排放與人為污染的「交互作用」;若能有效降低交通與工業所產生的氮氧化物排放,減少樹木釋放的天然化學物質與人為排放的污染物(如汽機車廢氣)結合,即使在高溫條件下,也能減少臭氧生成的機會。換言之,問題的核心並不在於樹木,而是在於人類活動所帶來的污染背景。但為了民眾的健康考量,研究人員仍建議民眾在熱浪期間應關注空氣品質指數,避免於中午至午後長時間戶外活動,並可透過室內空氣過濾設備降低暴露在有害空氣中的風險。在城市治理的建議與政策層面,減少交通排放是關鍵策略之一,例如鼓勵大眾運輸、步行或騎乘自行車,以及推動電動車取代傳統燃油車等。
此外,也有其他研究報告顯示不同樹種在高溫下釋放揮發性有機化合物(VOCs)的能力可相差數倍甚至數十倍,其中如橡樹、楊樹與桉樹等,屬於異戊二烯(isoprene)的高排放來源,若在高溫且氮氧化物濃度偏高的環境中,大量種植高排放樹種,可能無意間加劇臭氧污染;反之選擇排放量較低,對臭氧生成的貢獻有限,且具備良好降溫與吸附能力的樹種,則能兼顧氣候調適與空氣品質改善,例如樟樹、榕樹、杜英、女貞等。這意味城市綠化與造林政策不該僅停留在「增加綠化」的單一思維,也應考量樹木數量與覆蓋率,以及納入樹種選擇的科學依據,朝向更精細化的管理,包括污染控制、氣候因應與生態配置的整合規劃,才能在氣候變遷加劇的背景下,真正發揮樹木對環境與人類健康的正面效益。
《產業發展中心 產業加值組林智焜摘譯》
資料來源:
1. https://www.snexplores.org/article/heat-waves-trees-worsen-air-pollution
2. https://www.mdpi.com/1660-4601/18/3/954
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