藍碳：海洋中的氣變解決方案

當前，人們正面臨氣候變化和生物多樣性喪失的雙重危機。

 

6月上旬，西班牙的氣溫達到了40℃；巴基斯坦的熱浪讓溫度飆至50℃；智利的特大干旱已經(jīng)進入第13個年頭……

 

盡管《巴黎協(xié)定》設(shè)定了雄心勃勃的長期目標，即將本世紀全球升溫幅度控制在2℃以內(nèi)，同時努力將升溫進一步限制在1.5℃以內(nèi)，但全球二氧化碳排放量在2021年反彈至歷史最高水平。

 

氣候緊急狀態(tài)正在推動海洋生物向極地大規(guī)模遷移，并導致珊瑚礁和海草床等關(guān)鍵海洋生態(tài)系統(tǒng)被破壞。此外，還有過度捕撈、破壞性捕撈技術(shù)、沿海開發(fā)和污染對海洋生物的其他直接影響。這種情況下，科學家預測將發(fā)生第六次大滅絕也就不足為奇了。

 

我們早已認識到“綠碳”的重要性，但事實上，海洋是地球系統(tǒng)中最大的活性碳匯和儲存庫，儲存在沿海和海洋生態(tài)系統(tǒng)中的“藍碳”也應(yīng)得到重視。

 

海洋：擁有巨大潛力的寶庫

 

海洋是氣候變化的“受害者”之一，更是解決氣候問題方案的強大來源。可持續(xù)海洋經(jīng)濟高級別小組2019年一項研究發(fā)現(xiàn)，海洋可以完成《巴黎協(xié)定》中確定的全球升溫不超過1.5℃所需減排量的五分之一（21%）以上，相當于將全球所有的燃煤發(fā)電廠全部關(guān)閉。

 

近日，澳大利亞莫納什大學國際政策和海洋戰(zhàn)略顧問薩利·巴奇博士在《對話》雜志刊文稱，通過國際航運進行的遠洋運輸可以發(fā)揮海洋強大的作用，例如可以控制國際和國內(nèi)航運能源消耗以及用低碳和零碳燃料（如氫、氨和一些生物燃料）替換柴油和船用油。

 

海洋還可以提供氣候安全、可持續(xù)的食物選擇。目前的食品系統(tǒng)，如排放密集型農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和加工食品，占全球排放量的三分之一。若將人們的飲食轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)的“藍色食品”，可以獲得相當大的環(huán)境和健康效益。像避免過度捕撈和減少碳排放的行動可以使人們轉(zhuǎn)向具有可持續(xù)管理實踐的漁業(yè)生產(chǎn)。此外，采用海上可再生能源有可能提供全球升溫不超過1.5℃目標所需減排量的十分之一。國際能源署估計，海上風能可以為世界提供的電力是其當前消耗率的18倍。

 

自工業(yè)化以來，海洋吸收了93%的人類產(chǎn)生的熱量和三分之一的人為二氧化碳。藍碳可在解決氣候問題方面提供大量機會。

 

國際期刊《海洋科學前沿》的一篇論文表示，作為應(yīng)對氣候危機的工具，海洋在氣候變化政策領(lǐng)域的重要性日益凸顯。藍碳是海洋、沿海生態(tài)系統(tǒng)和物種捕獲與儲存的碳，具有作為氣候變化“基于自然的解決方案”的潛力。特定海洋生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復可成為氣候緩解政策中氣候響應(yīng)的一部分。

 

藍碳：流行詞語背后的科學

 

藍碳究竟是什么？最具國際影響力的藍碳合作機制之一“藍碳倡議”認為，藍碳是儲存在沿海和海洋生態(tài)系統(tǒng)中的碳。

 

“藍碳，即藍色碳匯，又叫海洋碳匯。”北京匯智綠色資源研究院院長李金良在接受科技日報記者采訪時說，“海洋是一個巨大的碳庫，不斷通過表層海水與大氣進行二氧化碳的碳交換。”

 

李金良表示，海洋無機碳庫的碳儲量大約為39.12萬億噸，是大氣圈的50多倍和生物圈的近20倍，其中表層海水中的無機碳約為1.02萬億噸，深層海水中的無機碳約為38.1萬億噸，海洋生物群的碳儲量較小，只有約30億噸，海洋在地球碳循環(huán)中具有重要地位。

 

綜合“藍碳倡議”、可持續(xù)發(fā)展旅游國際組織與美國國家海洋和大氣管理局介紹，當前，紅樹林、潮汐沼澤和海草床等濱海濕地是最受關(guān)注的藍碳生態(tài)系統(tǒng)。這些生態(tài)系統(tǒng)“捕捉”并在植物和下面的沉積物中隔離并儲存了大量的藍碳，起到了碳匯的作用。

 

紅樹林單位面積的碳儲存量通常比陸地森林的大。這是因為陸地森林將大部分碳儲存在其生物量（樹枝、根和葉）中，而藍碳生態(tài)系統(tǒng)將大部分碳儲存在土壤中。海草草地和潮汐沼澤通?？蓪?5%以上的碳儲存在土壤中。此外，海洋養(yǎng)殖和微生物也具有較強的碳匯作用。

 

這些沿海系統(tǒng)封存碳的速度要快得多。潮濕的沿海土壤比森林地面的氧氣含量低得多，這導致死去的植物需要更長的時間才能腐爛。因此，儲存在沿海土壤中的碳往往會被“困”數(shù)千年。

 

除了沿海生態(tài)系統(tǒng)，科學家發(fā)現(xiàn)，沿海國家的大陸架和深海也儲存著大量的二氧化碳。

 

研究還發(fā)現(xiàn)，像抹香鯨這樣的海洋動物在碳循環(huán)中扮演著關(guān)鍵角色，它們在深海以魷魚為食，但在海面進行排泄，將營養(yǎng)物質(zhì)從海洋深處循環(huán)到海面。鯨如同“生物泵”，在此過程中讓海洋變肥沃。

 

現(xiàn)實：藍碳生態(tài)系統(tǒng)機遇與挑戰(zhàn)并存

 

盡管藍碳生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋面積遠小于陸地森林，但它們在應(yīng)對全球氣候危機、培育陸地和海洋生物多樣性、支持人類福祉方面發(fā)揮著重要作用。

 

在固碳方面，“藍碳倡議”表示，當前，全球碳循環(huán)的83%是通過海洋循環(huán)的，這意味著海洋儲存了地球上約93%的二氧化碳。

 

同時，紅樹林、海草和潮汐沼澤等藍碳生態(tài)系統(tǒng)也為所有不同種類的海洋和沿海野生動物提供了重要的棲息地。它們可作為天然屏障，保護人類免受熱帶風暴、海平面上升帶來的破壞性影響。它們還有助于保持沉積物并穩(wěn)定海岸線，從而防止海灘侵蝕。

 

目前，超過6億人生活在海岸附近。這些沿海地區(qū)在收入和糧食安全方面都嚴重依賴海洋環(huán)境。健康的藍碳生態(tài)系統(tǒng)在維持魚類種群方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，進而也“養(yǎng)活”了世界的漁業(yè)。

 

然而，藍碳生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模正在迅速縮小。自20世紀70年代以來，全球紅樹林面積減少了約40%，潮汐沼澤減少了60%。這會產(chǎn)生雙重后果：它們不僅不能再將碳從大氣中帶走，儲存的碳也會釋放出來。

 

人類的一些行為正在將藍碳生態(tài)系統(tǒng)置于危險之中。這些重要的沿海棲息地的破壞主要是發(fā)展農(nóng)業(yè)、污染和過度捕撈的結(jié)果。隨著世界人口的增長，對這些生態(tài)系統(tǒng)的壓力只會增加。

 

例如，紅樹林、海草、濕地被度假村、高爾夫球場、養(yǎng)蝦池、農(nóng)田取代。

 

在加勒比地區(qū)，酒店通常會清理紅樹林或海草，為游客打造“原始”海灘和游泳區(qū)。船錨和螺旋槳也對脆弱的海草床構(gòu)成危險。

 

滲入海洋的沉積物和肥料造成的污染是對藍碳生態(tài)系統(tǒng)的另一個主要威脅。近年來，變差的水質(zhì)導致從墨西哥灣延伸到非洲的藻類大量繁殖。當這種藻類在墨西哥和加勒比海沿岸堆積時，會“殺死”海草。

 

不斷擴大的海底拖網(wǎng)作業(yè)每年可能會通過擾亂全球大陸架的碳儲存而釋放5億噸二氧化碳。在歐洲，79%的沿海海床和43%的陸架與斜坡區(qū)域受到物理干擾，主要是由于海底拖網(wǎng)捕撈。

 

未來：政策支撐與科技投資助力藍碳

 

可持續(xù)海洋經(jīng)濟高級別小組的研究報告《讓海洋成為氣候變化解決方案：5個行動機遇》中寫道：“政治意愿、適當?shù)恼?、科技投資，只要具備了這三點，海洋就有可能成為我們對抗氣候變化的新盟友。”

 

美國國家海洋和大氣管理局認為，減緩氣候變化影響的一種方法是通過買賣碳補償將沿海濕地納入碳市場。這種方法通過幫助減輕旨在阻止使用化石燃料的碳稅，為恢復和保護項目創(chuàng)造了經(jīng)濟激勵。當溫室氣體排放較少時，造成的污染也就較少。當對稅收的污染較少時，這一過程不僅有利于環(huán)境效益，也有利于經(jīng)濟利益。

 

“藍碳倡議”介紹稱，目前，科學家們已經(jīng)開發(fā)出可靠的方法來測量和監(jiān)測儲存在紅樹林、潮汐沼澤和海草的營養(yǎng)生物量和土壤中的藍碳。同樣，如果這些系統(tǒng)被降解或轉(zhuǎn)化，也有方法來估計這些系統(tǒng)的碳損失。測量紅樹林中儲存的藍碳的協(xié)議自建立已有一段時間，潮汐沼澤和海草草地的相關(guān)方法現(xiàn)在正變得標準化。

 

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李金良認為，我國在發(fā)展藍碳方面具有一定優(yōu)勢。中國近海包括渤海、黃海、東海和南海，總面積約471萬平方公里，占全球海洋面積的1.3%。研究估算，中國海洋大約從大氣中吸收二氧化碳3000萬噸，相當于全球海洋年固碳量的1.4%。不過，海洋碳匯相對比較穩(wěn)定，很難采取人為措施大規(guī)模增加我國的藍碳。因此，需要經(jīng)過科學的分析評估，在生態(tài)風險可控、技術(shù)經(jīng)濟可行的前提下增加藍碳。

 

6月27日至7月1日，2022年聯(lián)合國海洋大會在葡萄牙里斯本舉行。大會強調(diào)，迫切需要增加對科學知識和海洋技術(shù)投資，以支持有效保護和可持續(xù)利用海洋資源。會議還強調(diào)需要利用基于自然的解決方案，包括紅樹林、潮汐沼澤和海草。

 

不少成員國去年就已宣布其海洋行動承諾。其中，挪威承諾在2030年前將航運排放量削減一半；斐濟承諾在2050年前實現(xiàn)航運零碳化；肯尼亞宣布將藍碳生態(tài)系統(tǒng)納入國家自主貢獻；墨西哥聲明將31個地區(qū)列為魚類保護區(qū)。

 

聯(lián)合國秘書長海洋事務(wù)特使彼得·湯姆森6月24日發(fā)文稱，沒有健康的海洋，就沒有健康的星球。他呼吁所有人都致力于將人與自然的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N尊重和平衡的關(guān)系，“讓我們?yōu)槲覀兊淖訉O后代做這件事，從而讓他們在一個健康的星球上過上我們所希望的安全生活”。