美国各地的成熟森林每年吸收约102万亿克（Tg）的碳，而支撑全球森林监测大局的卫星工具却看不到这一部分。这是马里兰大学研究人员本周发表在《自然·生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）上的一项研究的核心结论，它对碳市场有着直接影响：建立在卫星生物量数据之上的信用和基线，可能系统性地低估了现存成熟森林的价值，同时奖励那些卫星能够测量的幼林种植。这一缺口大致相当于8000万辆汽车的年排放量，绝非四舍五入的误差，而是买家、核查机构和建模者所依赖的测量层中的结构性偏差。
研究发现了什么
这项研究由助理研究教授马磊（Lei Ma）领衔，共同作者包括George Hurtt教授和Ralph Dubayah教授。研究团队在美国本土范围内结合了三条独立的证据链：重复的机载激光雷达（lidar）测量、美国林务局的森林清查与分析（FIA）地面样地网络，以及NASA的GEDI星载激光雷达观测。三条证据链都显示森林结构和生物量普遍增长。相比之下，广泛使用的卫星生物量产品在森林冠层高度超过约16米后，几乎捕捉不到任何额外积累。
这一阈值之所以关键，是因为成熟森林约占美国本土森林面积的72%。卫星分析覆盖1993年至2019年，时间跨度足以将真实趋势与年际噪声区分开来，而且这种随高度变化的信号饱和在所有受检森林类型和地区中都一致存在。结果是一个鲜明的分歧：清查和激光雷达数据显示成熟林分每年增加约102 Tg碳，而同一批森林的卫星估算值却接近零增长。
为什么卫星能捕捉损失却漏掉增长
其机制是物理性的，而且是不对称的。Landsat和Sentinel-2等被动光学卫星测量的是从冠层顶部反射的阳光。在幼林或矮林中，这种反射率与生物量密切相关。一旦冠层闭合、树木高度超过16米这一临界点，冠层表面就会出现光学饱和：无论下面的树木增加的木材是多是少，表面看起来基本没有差别。
当树木被砍伐或烧毁时，冠层打开，反射率急剧变化，损失会立即被记录。而当高大的森林持续安静生长时，表面没有任何变化，增长就完全不被记录。因此，主要建立在被动光学影像上的监测体系会优先记录毁林和退化，同时低估碳汇，这恰恰与碳核算的需求背道而驰。
信用估值问题
对自愿碳市场而言，实际风险集中在基线和MRV（监测、报告与核查）环节。项目开发商和评级机构已大量转向卫星生物量数据，因为它便宜、高频且全覆盖。这项研究量化了这种便利对任何为成熟林分的改进森林经营或避免采伐发放信用的方法学所造成的代价：如果参考数据看不到持续的碳积累，保护这些林分的气候价值就被低估，而据此发放的信用所对应的基线也漏掉了真实的碳。
同样的偏差在造林和再造林（ARR）方向上反向运行。幼龄人工林恰恰是卫星测量最准确的森林类型，因此ARR项目处于碳曲线上最可观测的部分，而成熟森林保护则处于最不可观测的部分。一个奖励”可测量”而非”气候价值最大”的市场，会相对保护现有碳储量而言，把过多资本配置到新造林上。作者指出，这一观测缺口不太可能为美国所独有，这让同样的问题摆在了全球热带和温带项目面前。
模型校准风险
问题并不止于信用签发。动态全球植被模型（DGVM）是预测陆地碳汇在未来变暖情景下如何表现的工具，其校准部分依赖卫星生物量观测。如果这些观测对成熟森林存在内在低估，模型可能已经将其作为基线吸收，从而使未来碳汇强度的预测偏低。研究人员认为，近期一些基于卫星、暗示陆地碳汇正在减弱的研究，部分反映的可能是传感器的局限，而非森林的真实行为。
有一个重要的例外。美国林务局的FIA计划是美国向《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）提交温室气体清单的权威基础，它以地面实测为基础，确实捕捉到了每年102 Tg的碳增量。锚定在地面样地上的国家清单体系，比主要依赖卫星产品的框架更接近现实。
买家和投资者应关注什么
由此产生三个关注要点。第一，方法学和评级更新：预计注册机构和评级机构将面临压力，需要披露其生物量基准对被动光学数据的依赖程度，并为成熟森林项目整合激光雷达或清查数据的交叉校验。第二，监测体系本身：2024年4月重新安装到国际空间站的NASA GEDI激光雷达，加上ICESat-2、NEON等机载观测计划以及即将发射的NASA EDGE任务，是弥合这一缺口的工具，研究明确主张将三者与地面样地融合，而不是依赖任何单一数据源。第三，相对价值：如果这一发现在美国以外的复核中成立，那么仅按卫星基线定价的成熟森林保护和IFM信用，相对其实际固碳量而言显得系统性偏便宜，这是一个买家今天就可以检验的尽调角度：问清楚项目数字背后用的是哪类传感器。
