Gregor Hintler提出了一个看似简单的问题:一共有多少棵树?作为“为地球植树”(Plant for the Planet)计划的一部分，他需要找到一种方法来计算出地球能容纳多少棵树。“为地球植树”是一项青年倡议，旨在到2020年在每个国家种植10亿棵树。但当他试图找出答案时，他意识到没有人知道答案。有人估计有4000亿棵树。“听起来很多，”他回忆道。“可能是正确的。”但是当时还是耶鲁大学环境管理专业研究生的欣特勒开始研究德国、挪威和美国的林地数据，这些地方的森林管理员已经清点了树木的数量。他发现原来的数字甚至都不接近4000亿，事实上，这个数字太低了。
森林约占地球陆地面积的三分之一。它们防止沙漠化和侵蚀，储存碳，并为数百万物种提供栖息地。最近的巴黎气候协议强调了它们的重要性，建议签署国采取措施减缓森林砍伐，并将其森林纳入碳信用市场。了解现在有多少树，过去有多少树，将有助于研究人员评估人类对地球的影响，以及未来的任何选择。
然而，挑战在于弄清楚如何从单个的统计中得出更大的整体。换句话说，研究人员是如何从观察森林变成观察树木的呢?
这有点像计算你头上的头发有多重，国家公园管理局的森林生态学家和气候变化科学家帕特里克·冈萨雷斯(Patrick Gonzalez)说。从理论上讲，要知道这一点应该不难。它就在你头上，”他说。“但它的。”除非你想剃头，否则你必须找到另一种方法来计算有多少根头发。
当研究人员在数树时，她必须从可以直接观察到的东西开始。逐树普查既昂贵又耗时，但它创造了一种平衡：小面积普查可以用来填补更大地图上的空白，这种方法可以在地方和全球层面上使用。2006年，加利福尼亚州立法机关通过了一项法律，要求该州到2020年将温室气体排放量降至1990年的水平（成为世界上第一个这样做的司法管辖区之一）。冈萨雷斯说：“该州依靠森林吸收汽车和发电厂排放的废气。”。但没有人知道它的森林吸收的碳是否比排放的多。
冈萨雷斯是加州森林和牧场碳储量统计小组的一员，这个过程类似于计算树木的数量。他和他的同事根据卫星数据绘制了一幅该州地图，并根据植被等级、高度和冠层覆盖情况，将土地分为一千多种不同的组合。然后，他们将这张地图与遍布全州的数千个树木地块进行了比较，他的团队根据每个地块的树木数量计算了碳排放量。他们发现，在整个加利福尼亚州的森林和牧场中，储存的碳量正在减少。从2001年到2010年，这一数字下降了近1%，其中很大一部分是由于树木在火灾中损失。冈萨雷斯说，碳排放量的下降是一个令人不安的趋势，这意味着该州必须比预期的更努力地工作，以实现其排放目标。
在全球范围内，欣特勒所看到的前景甚至更糟。他提出了一个简单的问题：地球上有多少棵树？——最终发展成为一项为期两年的研究，结果是最近出版的在里面大自然。他和耶鲁大学的其他科学家使用了一个与冈萨雷斯团队类似的过程。对于跨越50多个国家的429775个地块中的树木数量，Hintler和他的同事们应用了预测模型，将树木密度与空间明确的遥感和地理信息系统（GIS）联系起来气候、地形、植被特征和人为土地利用的层次。他们的模型为他们提供了“第一张1公里范围内全球树木密度的空间连续地图”2.当他们将一棵树定义为“一种胸高木质茎直径大于10厘米的植物”时，Hintler的团队计算出全世界拥有约3万亿棵树，大约是先前估计的10倍。然后，他们将这个数字与联合国在10000年前农业发展初期对全球森林的估计进行了比较。他们发现树木数量从6万亿棵下降了大约一半，人类每年砍伐的树木超过150亿棵。
“这太疯狂了，”该研究的主要作者、森林生态学家托马斯·克劳瑟说。“如果继续这样下去，需要300年时间，他们都会消失。”
统计地球上的森林确实带来了希望。现在，这个星球的植物知道了这个星球过去拥有多少棵树，它可以向前推进。他们的新目标是：到2020年种植1万亿棵树。“人们说，‘嗯，听起来像是很多树。这会与其他土地利用竞争吗？’”辛特勒说。研究结束后，他告诉我，“我们现在可以说有足够的空间。”
扎克·圣乔治是加州的一名自由撰稿人，撰写科学和环境方面的文章。在推特上关注他@ZachStGeorge.
