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将生态系统影响评估纳入生命周期评估。利用大数据进行特定地点的评估

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生命周期评估

作者：托比亚斯·舒尔茨

这是本系列文章的第二篇，重点介绍SCS Global Services 于2017年10SCS Global Services ella McCartneySCS Global Services 完成的开创性生命周期评估（LCA）研究。点击此处阅读我的第一篇文章，下载完整报告，或观看我们关于该研究的网络研讨会。

全球森林——生物多样性与碳储存的独特堡垒——正面临多重威胁：气候变化、农业用地转化、城市扩张，以及用于建筑和各类消费品的木材采伐日益加剧。 据联合国粮食及农业组织统计，全球森林以每年730万公顷的惊人速度消失，自工业革命以来，森林砍伐已导致了人类活动产生的二氧化碳排放量的三分之一。在印度尼西亚和亚马逊等地区，孕育着世界上最丰富生物多样性的天然森林，可能在短短20年内便会彻底消失。

幸运的是，只要得到负责任的管理，许多森林即使遭受严重破坏，也能随着时间的推移得以恢复。关键的第一步是了解森林砍伐的原因，以及由此引发的生态系统破坏和物种灭绝风险的严重程度。本文探讨了其中一个已引起国际关注的原因——为生产粘胶纤维而进行的木材采伐，这种纤维被广泛应用于服装及部分无纺布纺织品中。

粘胶纤维（又称人造丝）是一种源自木材的人造纤维素纤维（MMCF）。木材经采伐后，在专门的工厂加工成溶解浆，随后运往纤维生产厂以制备人造纤维素纤维。粘胶纤维的生产过程蕴含着与采伐用于生产溶解浆的木材相关的生态系统影响。这些影响会因所采用的森林管理体系的不同而存在巨大差异。

我们受国际知名服装品牌斯特拉·麦卡特尼（Stella McCartney）委托完成的生命周期评估（LCA），对比了MMCF十种不同原料来源的环境表现。在这项研究中，我们将以木材为原料生产的传统粘胶纤维，与采用创新新技术开发的粘胶纤维（如亚麻基纤维替代品）进行了对比。 该研究开辟了重要的新领域，其评估范围涵盖了纤维来源地（即森林和农场）对陆地及淡水生态系统的影响。

我们采用了正在ANSI流程下制定的LCA国家标准草案（LEO-SCS-002）中所述的评估方法，以及我们代表环境造纸网络（Environmental Paper Network）制定的原木产品类别规则（PCR）中的方法。 本研究采用前沿数据和方法评估生态系统影响，并针对源自木材或农业原料的粘胶纤维，计算了两个关键影响类别的结果：1）森林扰动，包括对用于生产MMCF的采伐林地状况的评估；2）受威胁物种损失，记录受采伐影响的具体物种。这两个影响类别采用相似的数据来源，进行了并行评估。

生态系统影响评估

图1. 分析森林扰动及受威胁物种丧失的步骤。

 

对这两类影响的评估得出了截然不同的结果，既反映了对森林本身的负面影响，也反映了对该地区濒危物种的影响。综合来看，这两项评估结果直接反映了对当地生态系统和生物多样性的影响。

林业生命周期评估

图2. 该生命周期评估研究区分了高影响林业（左）与低影响林业（右）。

 

利用原始数据评估特定地点的森林扰动

我们采用了具有足够精细度的地点特定数据，从而能够区分影响重大的林业活动与影响较小的林业实践，后者在某些情况下甚至会导致森林净恢复。我们通过一套切实可行的五步流程对生态系统影响进行了系统评估，以确保在所有考虑的粘胶生产情景中保持一致性。

  1. 首先，我们界定了“纤维供应区”——即用于生产MMCF的木材及其他纤维原料的采伐区域。具体做法是确定生产溶解浆的工厂位置，然后通过分析现有数据，绘制出这些工厂所用木材的来源分布图。在绝大多数情况下，这些工厂消耗的木材均采自距相关溶解浆工厂约150英里范围内的区域。
  2. 接下来，我们确定了这些纤维篮中受林业活动影响的陆地生态区（或多个生态区）。为此，我们参考了世界自然基金会（WWF）发布的全球独特地理生态区地图，该地图包含有关当地生态系统和生物多样性的详细信息，包括主要植被类型、主要威胁以及受威胁物种。
  3. 为了进行比较，我们随后在同一地区确定了“未受干扰的森林”，将其作为衡量影响的“参考基准”。未受干扰的森林指的是未被采伐且处于健康状态的森林。这些区域通常受到地方政府保护，位于国家公园或其他地方。此外，我们还确定了“纤维资源区”内正在进行采伐的具体林区，以供分析之用。
    4. 林业生命周期评估

    图3. 世界自然基金会（WWF）Wildfinder数据库的截图

     
  4. 我们查阅并分析了当地数据库中的数据，以评估采伐区与未受干扰区的具体生态状况。我们对比了树种、每公顷碳储量及林龄分级等森林特征。例如，在瑞典，我们调取了瑞典森林管理局的数据；而在印度尼西亚，则利用“Eyes on the Forest”数据库的数据来评估相关影响。
  5. 在最后一步，我们计算了陆地扰动。扰动水平是通过对比这些森林的当前状况，并基于森林发展趋势进行前瞻性预测，从而模拟采伐对未来20年森林状况的影响来确定的。

正如最后一步所指出的，要了解生态系统所受的影响，不仅需要考虑生态系统内的当前状况，还需考虑扰动持续的时间以及状况的变化趋势。在经历重大且持续的扰动后，陆地和淡水生态系统可能需要数十年甚至更长时间才能完全恢复，而某些类型的生态系统可能永远无法完全恢复。同样，原始森林转变为受严重扰动的森林，这一过程可能在漫长的时间内逐步发生。 基于这些原因，必须弄清一个生态系统是处于改善过程中，还是正在进一步退化。由于持续且密集的土地利用会抑制森林恢复，因此还必须了解如果减缓或停止采伐，森林恢复可能达到何种程度。这就是抑制森林恢复所带来的“机会成本”，对于分析当前森林管理对未来干扰水平的影响而言，这一点至关重要。

评估对受威胁物种的影响

第二个影响类别“受威胁物种损失”要求确定每个地区内因捕捞活动而受到负面影响的受威胁物种。同样，我们依赖于一手数据。

  1. 首先，我们确定了那些已针对陆地扰动影响进行过分析的陆地生态区。
  2. 接下来，我们通过世界自然基金会（WWF）的Wildfinder数据库，确定了各生态区内的受威胁物种。此外，我们还参考了其他政府发布的名录，例如加拿大的COSEWIC名录。
  3. 通过审查这些物种的栖息地需求及其面临的主要威胁，我们确定了捕捞活动是否对该地区的物种产生了负面影响。
  4. 在纤维篮范围内发现的、因采伐而受到负面影响的任何受威胁物种，均被纳入受威胁物种影响评估结果中。

总而言之

通过这种方法，我们得以利用广泛可用的数据，对来自全球不同产地的纤维进行评估。这为生态系统影响提供了可靠的分析，并突显了主要森林影响“热点地区”（如印度尼西亚）所产生的影响差异。

此外，这种方法还使我们能够考量生物源碳的影响——生物源碳也是该研究中报告的气候变化影响结果的重要来源。在接下来的文章中，我将探讨如何处理生物源碳带来的气候变化影响，以及纳入短寿命气候污染物（如黑碳和对流层臭氧）影响的重要性；此前，这些因素从未被纳入服装纤维的生命周期评估（LCA）研究中。

点击此处观看关于该研究的网络研讨会。

托比亚斯·舒尔茨（Tobias Schultz）SCS Global Services也是一位经验丰富的生命周期评估（LCA）从业者。舒尔茨先生负责领导了本次生命周期评估研究的认证团队。您可以通过以下方式联系他： [email protected]，或致电 +1.510.452.6389。