在过去的一个世纪里，世界各国政府已经划定了界限，以保护世界上数千个最宝贵的生态系统免受破坏，从婆罗洲和亚马逊的森林到非洲的热带稀树草原。
这些保护区为濒临灭绝的物种提供了生命线，支持了许多传统社区的生活方式，保障了城市的供水。
但保护区正面临越来越大的压力，由于人们砍伐树木，并深入到留出保护的生态系统，它们的边界在很大程度上被忽视了。
现在，在高轨道上，一种观察森林的新方式清楚地表明，即使受到攻击，保护区仍然可以成为应对气候变化的关键缓冲。科学家们正在使用激光技术来测量世界各地森林的生物量，这让他们可以计算出树木向地球大气中吸收了多少导致地球变暖的碳。
长期以来，量化受保护生态系统储存导致地球变暖的碳的能力一直是研究人员面临的一个挑战。这在很大程度上是因为较老的平面卫星图像无法区分树木的高度和宽度。
“我们可以利用这些新的卫星数据流在三维空间上监测森林的效益，并以一种我们以前从未有过的方式来研究其中的碳部分，”马里兰大学(University of Maryland)的遥感科学家劳拉·邓肯森(Laura Duncanson)说，她是一项基于新数据的研究的作者之一。
根据这项研究，在过去的二十年里，世界各地的保护区帮助阻止了森林砍伐，并阻止了相当于一年的化石燃料排放到大气中。
这项于今年发表的研究表明，旨在保护自然的政策对于减缓全球变暖也很重要，邓肯森博士说。她称这些发现是全球森林保护的“一个美丽的附带好处”。
Tapajós环境保护区是巴西帕尔
Tapajós保护区以外的未受保护地区出现了严重的森林砍伐，特别是在道路附近。开发也侵占了保护区，但速度较慢。
公路建于1971年
Tapajós
环境
保护区
美国东部时间2006年。
路
地图
区域
巴西
25英里
高速公路
建于1971
Tapajós
环境
保护区
美国东部时间2006年。
路
地图
区域
巴西
30英里
2019年公路铺设
其他
受保护的
区域
Tapajós
无保护的
区域
金矿
其他
受保护的
区域
Tapajós
无保护的
区域
高速公路
了2019年
黄金
矿山
资料来源:保护地球，开放街道地图，地球资源卫星
今天，尽管受到保护，Tapajós是亚马逊地区退化最严重的地区之一。它的河流被非法金矿的化学物质污染，自近20年前建成以来，它已经失去了至少3%的树木覆盖。
罗尼尔森·瓦斯孔塞洛斯(Ronilson Vasconcelos)管理着一个由17人组成的团队，负责监测包括Tapajós在内的十几个保护区，他说，对该地区进行监控是一项巨大的挑战。
“人们急于拿走剩下的东西，比如黄金和木材，”他说。“很难让人们放弃让他们赚这么多钱的东西。”
但根据最近的研究，Tapajós仍然是世界上最成功地避免碳排放的森林之一。研究人员将该保护区与20年前类似但从未受到正式保护的地区进行了比较，得出的结论是，如果Tapajós被消灭，每年将有相当于90万美国人产生的额外碳排放到大气中。
“很明显，它起作用了，”皮雷斯说，但它不是“奇迹”。
尽管许多国家已经同意保护世界上更多的生态系统，但要求取消保护区的政治压力越来越大，保护它们的安全变得越来越困难。
随着各国经济的发展，长期以来被认为因地处偏远而受到保护的保护区正日益受到威胁。
“几乎所有的保护区都变得越来越容易进入，也越来越脆弱，”威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)研究保护区的研究员丽莎·诺顿(Lisa Naughton)说。“不仅仅是当地的狩猎和非法木材开采，还有手工采矿和道路渗透等事情。”
几十年来，科学家们一直在寻找更有效的方法来计算森林、草原和红树林中储存的碳量。
然后，在2018年，美国宇航局启动了一项名为“全球生态系统动力学调查”(GEDI，发音类似于《星球大战》中的骑士勋章)的任务，该任务在太空中部署了一个传感器，该传感器能够对下面的植被进行精确的3d测量。
“在我们对全球碳循环的理解中，这确实是一个非常重要的缺失部分，”该任务的首席研究员拉尔夫·杜巴亚(Ralph Dubayah)说。
在今年发表的这项研究中，与GEDI合作的研究人员利用这些数据将世界上数十万个保护区——包括加利福尼亚的红杉、印度尼西亚的红树林和欧洲的林地——与2000年类似但未受保护的地区的总和进行了比较。
然后，他们计算出在没有保护措施的情况下，这些生态系统中每个生态系统所含的碳会流失到大气中。
瑞士伽马遥感公司(Gamma Remote Sensing)的研究人员毛里齐奥·桑托罗(Maurizio Santoro)说，这些计算仍然需要科学家做出假设。桑托罗没有参与最近的研究。计算一个给定生态系统的碳含量需要知道那里存在什么物种，而在许多情况下，这种情况是不完整的。
不过，他说，GEDI可以让科学家做一些以前不可能做的事情。
研究发现，保护区最有意义的地方是，它们阻止了周围发生的破坏浪潮，即使不完美。(一些保护区锁住了大量的碳，但总体上没有产生太大的影响，因为周围地区没有受到威胁。)
“这并不是说保护区就是那些原始的、未被破坏的地方，那里的森林碳永远不会流失，”邓肯森博士说。但是，她补充说，“在发生大量森林砍伐的地方，除非你有保护措施，否则这些森林很有可能会消失。”
即使在没有严格执行边界的情况下，保护区也可以通过影响投资流动来减缓退化。
例如，许多公司不会在法律上有问题的地区建造木材项目。道路等公共基础设施经常被转移到未受保护的地区。有抱负的农民可能会选择不砍伐一个地区的森林，因为他们认为他们永远不会得到土地的明确所有权。
国际林业研究中心(Center for International Forestry Research)在刚果民主共和国的业务负责人保罗·塞鲁蒂(Paolo Cerutti)说，“如果你和从事狩猎、制炭和伐木的人交谈，他们在某种程度上知道，在某个地方，即使没有在地面上明确实现，也有一条不应该逾越的界限。”
专家表示，积极保护保护区对保持其完整至关重要。巴西官员皮雷说，高效的执法团队至关重要。如果没有他们，外汇储备将逐渐失去其被认为的价值，政府将面临越来越大的压力，要求完全取消保护措施。此外，过去被迫离开某些保护区的土著人民和其他传统社区往往在保持树木屹立方面非常有效。
NASA的项目在3月份暂停，但预计将在明年年初重新上线，并在2026年之前产生更多数据，届时该任务将被重新评估。
该项目的研究人员希望，森林碳数据的长期记录将帮助政府证明保护本地生态系统的价值，并吸引更多的保护资金。遏制气候变化的斗争可能取决于它们的成功。
皮雷斯说，拥有大片森林的国家有能力通过保护森林以较低的成本减少排放。但首先，他说，他们“需要实施这些领域，并为他们提供保持安全的条件。”
方法
这些保护区的前后对比图像是利用美国国家航空航天局和美国地质调查局联合管理的地球观测卫星Landsat的历史图像创建的，并使用谷歌地球引擎进行编译。
每张图片都反映了多年的平均值。20世纪80年代的马赛克是利用1984年至1990年间从陆地卫星4号和5号收集的图像制作的。目前的马赛克是使用从2020年到2024年收集的陆地卫星7号、8号和9号图像创建的。为了减少季节变化对植被的影响，这些数据范围进一步缩小。例如，用于制作坦桑尼亚马赛克的图像仅限于每年6月至9月之间收集的图像。云，云阴影和水像素也被过滤掉。
保护区边界是在2024年11月从UNEP-WCMC和IUCN 2024《受保护的星球:世界保护区数据库》下载的。
马努埃拉·安德烈奥尼，气候前进通讯撰稿人，现居巴西。她之前是雨林调查网络的一名研究员，在那里她研究了导致亚马逊森林砍伐的力量。更多关于Manuela Andreoni的信息
利安·亚伯拉罕(Leanne Abraham)是《纽约时报》的图形编辑，专注于制图和数据可视化。她拥有威斯康星大学麦迪逊分校的制图和地理信息系统硕士学位。更多关于Leanne Abraham的信息
