從技術支撐到標準制定 青島發(fā)力“海洋碳匯”

什么是“海洋碳匯”

 

在陸地上依靠植樹造林增加的碳匯稱為“綠碳”，而利用海洋、海岸帶、河口、濕地生物固碳儲碳增加的碳匯稱為“藍碳”（即藍色碳匯，也叫海洋碳匯）。2009年聯(lián)合國《藍碳：健康海洋固碳作用的評估報告》指出，全球自然生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用捕獲的碳超過一半是由海洋生物完成的。發(fā)展“藍碳”的重要性不言而喻。

 

目前，藍碳交易主要集中在政府間氣候變化專門委員會（IPCC）所承認的三種藍碳生態(tài)系統(tǒng)，即紅樹林、海草床和鹽沼。這三種生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋面積不到海床的0.5%，但其碳儲量卻占海洋碳儲量的50%以上，許多藍碳儲存周期可達千年之久。自然資源部副部長、國家海洋局局長王宏在今年7月份表示，自然資源部將推動已被IPCC承認的三大藍碳生態(tài)系統(tǒng)，同時，積極推進漁業(yè)碳匯、海洋微生物碳泵等進入藍碳交易。

 

近年來，氣候變化帶來的海洋變暖和酸化成為全球共同面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題，而應對氣候變化的關鍵是實現(xiàn)碳中和。海洋儲存了地球上約93%的二氧化碳，是地球上最大的碳庫，每年可清除約30%人類活動排放到大氣中的二氧化碳。因此，應對全球變暖、實現(xiàn)“雙碳”目標，海洋是重要抓手。

 

前不久，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局指導，中國水產(chǎn)科學研究院主辦，中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所、海洋試點國家實驗室海洋漁業(yè)功能實驗室承辦的“發(fā)展碳匯漁業(yè)科技、服務國家雙碳戰(zhàn)略”學術研討會召開，90多位院士、專家、企業(yè)代表匯聚一堂，聚焦“碳匯漁業(yè)”等藍碳經(jīng)濟發(fā)展。

 

記者從會上獲悉，青島的學者在我國最早提出“碳匯漁業(yè)”的概念，多年來，青島發(fā)展碳匯漁業(yè)從海水中“移出”碳，修復藍碳生態(tài)系統(tǒng)提升碳匯能力，對于藍碳的探索和發(fā)展均走在前列。而隨著國內(nèi)外藍碳交易市場的興起，我國正探索將碳匯漁業(yè)、藍碳生態(tài)系統(tǒng)等納入藍碳交易，碳匯漁業(yè)等固定、儲存的二氧化碳將被重新評估和計量，進一步通過交易產(chǎn)生“價值”。在這個過程中，青島因為切入早、探索深，可成為技術的提供者。同時，青島可基于先發(fā)優(yōu)勢制定海洋碳匯行業(yè)標準，推進相關領域藍碳交易，搶占生態(tài)發(fā)展的主動權和制高點。

 

青島學者最早提出“碳匯漁業(yè)”

 

為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，2020年9月，我國在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布：中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。

 

一般而言，實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略主要有兩條途徑：一是從源頭減少碳排放；二是從末端增加碳吸收。2009年聯(lián)合國《藍碳：健康海洋固碳作用的評估報告》（以下簡稱《報告》）指出，全球自然生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用捕獲的碳超過一半是由海洋生物完成的。由此可見，發(fā)展藍碳的重要性不言而喻。

 

幸運的是，以海洋科研為城市最大優(yōu)勢和特色的青島，在藍碳發(fā)展領域走在前列。早在2010年，中國工程院院士、黃海所原所長唐啟升就提出了“碳匯漁業(yè)”的概念和發(fā)展目標。該靈感來源于“國際大洋撒鐵實驗”，彼時，新西蘭科學家提出了解決全球變暖的新途徑，通過往海水中撒鐵，提升海水中的鐵含量，促進浮游生物和浮游植物的快速生長，從而加快固碳。2004年，唐啟升突發(fā)奇想，既然扇貝生長能夠減碳，那么，“還撒什么鐵？多養(yǎng)點兒扇貝就行了。”

 

在唐啟升看來，漁業(yè)具有“碳匯”的功能。因此，他把能夠充分發(fā)揮碳匯功能、具有直接或間接降低大氣二氧化碳濃度效果的漁業(yè)生產(chǎn)活動泛稱為“碳匯漁業(yè)”。當人們進行漁業(yè)養(yǎng)殖時，水中的魚類就會吸收水體中的二氧化碳，而當把它們捕撈和收獲時，魚類身體中所積累的碳也會一同被移出水體，即“可移出的碳匯”。

 

當然，并非所有的養(yǎng)殖活動都可稱為“碳匯漁業(yè)”。唐啟升認為，在海洋中凡不需投餌的漁業(yè)生產(chǎn)活動，就具有碳匯功能，可能形成海洋碳匯。為推動“碳匯漁業(yè)”發(fā)展，多年來，黃海所科研人員打造出漁業(yè)綠色發(fā)展方向的“桑溝灣模式”。在桑溝灣海域，他們建立起貝藻混養(yǎng)等多營養(yǎng)層級綜合養(yǎng)殖示范項目，利用養(yǎng)殖品種間的生物習性及互補優(yōu)勢，實現(xiàn)綠色可持續(xù)養(yǎng)殖模式。例如，構建水中養(yǎng)魚、池底養(yǎng)蝦、泥里養(yǎng)貝的立體養(yǎng)殖，在得以有效控制大規(guī)模病害發(fā)生的同時，魚蝦所產(chǎn)生的殘餌、糞便，又會在微生物的作用下被分解、轉化，成為濾食性貝類、大型藻類等其他養(yǎng)殖生物的食物或營養(yǎng)來源，因此無需額外投入肥料或微藻，也可滿足貝類的正常生長，實現(xiàn)物質循環(huán)利用。

 

過去，魚類在水中吸收的碳及被捕獲時移出的碳，一直未得到足夠重視。但據(jù)統(tǒng)計，我國海水養(yǎng)殖的貝類和藻類每年使用淺海生態(tài)系統(tǒng)的碳可達300多萬噸，通過收獲，每年從海中移出至少120萬噸的碳。如果按照林業(yè)使用碳的算法計量，我國海水貝藻養(yǎng)殖每年對減少大氣二氧化碳的貢獻相當于造林50多萬公頃。

 

在研討會上，專家建議進一步加強碳匯漁業(yè)領域的研究和投入，形成體系化的應用理論、模型、標準、計量方法等。毫無疑問，青島多年來建立的碳匯漁業(yè)體系及相關研究，擁有先發(fā)優(yōu)勢，可通過技術輸出、標準制定等，推動碳匯漁業(yè)進行藍碳交易，為我國實現(xiàn)“雙碳”目標作出“漁業(yè)貢獻”。

 

海草床研究為“交易”提供支撐

 

藍碳交易，其實是對碳配額交易的一種補充手段。2005年，《京都議定書》的生效，讓原來看不見摸不著的碳匯產(chǎn)生了價值，發(fā)展中國家可以將經(jīng)核證的減排量出售給發(fā)達國家，用于抵銷發(fā)達國家承擔的減排義務。此前，這種交易主要集中在以植樹造林為代表的林業(yè)碳匯，而隨著2009年聯(lián)合國《報告》的發(fā)布，越來越多的人注意到海洋領域的碳匯潛力。

 

目前，藍碳交易主要集中在政府間氣候變化專門委員會（IPCC）所承認的三種藍碳生態(tài)系統(tǒng)，即紅樹林、海草床和鹽沼。這三種生態(tài)系統(tǒng)的覆蓋面積不到海床的0.5%，但其碳儲量卻占海洋碳儲量的50%以上，許多藍碳儲存周期可達千年之久。其中，作為初級生產(chǎn)力最高的生物群落之一，海草在水下通過光合作用能夠把二氧化碳固定并轉化為葡萄糖、淀粉等有機碳。據(jù)了解，海草每年每平方米能夠固定500-1000克碳，可以達到珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的3倍。

 

我國要發(fā)展這三種藍碳生態(tài)系統(tǒng)，一個重要的前提是摸清“家底”，包括通過開展現(xiàn)狀調(diào)查和監(jiān)測了解其分布范圍及面積，實施生態(tài)保護修復以增加碳匯能力，加強基礎理論研究了解儲碳機制，推動標準體系建立形成藍碳交易市場等。而青島“歪打正著”，前期對海草床的調(diào)查研究，為如今海草床藍碳生態(tài)系統(tǒng)交易提供了基礎。

 

可以說，青島科研人員對海草床的調(diào)查，刷新了我國對海草床分布范圍的認知。2015年，黃海所科研人員首次發(fā)現(xiàn)中國黃渤海區(qū)域最大面積海草床，達10平方公里；2019年，自然資源部北海局首次在北海區(qū)開展海草床生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查，進一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黃渤海海草床總面積為50平方公里。這些新發(fā)現(xiàn)不僅改變了我國海草床分布南北比重的認知，確立了南海海草分布區(qū)和黃渤海海草分布區(qū)兩個大區(qū)，而且推動了將“海草（藻）床生態(tài)系統(tǒng)保護和修復研究”寫入《海岸帶生態(tài)保護和修復重大工程建設規(guī)劃》。

 

藍碳交易強調(diào)“額外性”，目前已有的海草床碳儲量屬于存量，不能交易。而要進行海草床藍碳交易，就必須進行新的開發(fā)建設，因此，青島通過前期調(diào)查建立的領先的修復技術，將在藍碳領域大顯身手。經(jīng)多年系列研究，海洋所周毅團隊運用直插法、根莖綁石法等方法在未有海草分布的適宜海域開展多次海草植株移植修復工作，修復效果顯著。在此基礎上，2020年開始實驗海草種子種植工程，在唐山海域聯(lián)合開展大規(guī)模海草床修復工作，一次性播種海草種子100萬粒，規(guī)模為國內(nèi)最大。如今，科研團隊構建出鰻草、日本鰻草、中國川蔓草和叢生鰻草等4種海草的人工種子庫，將為后續(xù)的海草修復提供支撐，也將為海草床建設、海草床藍碳交易等提供技術支持。

 

還需要提及的是，海草床藍碳交易需對我國的海草床碳儲量進行評估、定量，而青島較早地開展了相應探索。2013年，黃海所建立了碳匯漁業(yè)實驗室“海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯觀測站”，直接對海草的固碳功能進行研究。與國內(nèi)其他科研院所相比，青島建立的海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯觀測站已經(jīng)積累了7年現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，將為海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯計量方法及標準建立提供重要的基礎數(shù)據(jù)。

 

“價值核算標準”預計年底發(fā)布

 

自我國提出雙碳戰(zhàn)略以來，國內(nèi)沿海城市積極探索、加速推進藍碳工作。深圳今年出爐全國首個《海洋碳匯核算指南》，為開展海洋碳匯核算提供試點經(jīng)驗；浙江在其海洋生態(tài)環(huán)境保護“十四五”規(guī)劃中提出，要調(diào)查研究全省海洋碳匯生態(tài)系統(tǒng)的分布、狀況和增匯潛力，并開展海洋碳匯試點；遼寧組織開展了藍碳生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查評估試點技術培訓會，今年將啟動遼河口藍碳生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查評估試點，會同青島等有關力量，掌握鹽沼植被、海草床等藍碳生態(tài)系統(tǒng)碳儲量……

 

作為海洋城市，青島在海洋碳匯的布局和動作也日漸增多。其中，最引人注目的就是對于海洋碳匯經(jīng)濟價值核算標準的制定。目前，國內(nèi)外對于海洋碳匯的評估方法或標準基本處于空白，探索建立海洋碳匯標準，將為我國應對氣候變化、綠色低碳發(fā)展提供方向指引，搶占藍碳交易發(fā)展的主動權。

 

今年下半年，自然資源部第一海洋研究所編制完成海洋行業(yè)標準《中國海洋碳匯經(jīng)濟價值核算標準》并面向社會公開征求意見，預計今年底正式發(fā)布。該標準認為，海洋碳匯由濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯和海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯兩部分組成。濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯主要由紅樹林生態(tài)系統(tǒng)碳匯、鹽沼生態(tài)系統(tǒng)碳匯和海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯三部分組成（IPCC目前承認的三種藍碳生態(tài)系統(tǒng)）；海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯由藻類碳匯、海水貝類碳匯和浮游植物碳匯三部分組成?！逗怂銟藴省诽峁┝艘惶淄暾挠糜诤怂阄覈Ｑ筇紖R經(jīng)濟價值的實施方案，包括具體實施步驟和要點，解決了海洋碳匯的量化問題和價值確定問題，使得海洋碳匯經(jīng)濟價值核算成為可能。

 

其實，藍碳交易尚屬于一個新的領域，正在逐漸發(fā)展。青島關注的領域，國家層面也在關注。自然資源部副部長、國家海洋局局長王宏在今年7月份表示，自然資源部將推動已被IPCC承認的三大藍碳生態(tài)系統(tǒng)，同時，積極推進漁業(yè)碳匯、海洋微生物碳泵等進入藍碳交易。

 

唐啟升在會上建議，在水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色發(fā)展的框架下，以生態(tài)養(yǎng)殖模式為主，建立碳匯漁業(yè)示范區(qū)；對漁業(yè)碳匯擴增潛力開展專題研究；開展碳匯漁業(yè)交易類型、機制和市場的研究與實踐。

 

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局一級巡視員李書民表示贊同，他說，有必要整合全國漁業(yè)碳匯研究優(yōu)勢力量，系統(tǒng)開展?jié)O業(yè)碳匯評估方法學、交易體系關鍵技術、海洋碳匯增匯技術等系統(tǒng)性科技難題的研討，探索建設貝藻類增養(yǎng)殖等領域的研究和示范推廣。

 

青島是全省首個國家低碳城市試點，藍碳發(fā)展具有先發(fā)優(yōu)勢。據(jù)了解，目前青島正充分發(fā)揮在海洋科研領域的集聚優(yōu)勢，搭建海洋碳匯監(jiān)測網(wǎng)絡，探索制定海洋碳匯系列標準、推動海洋碳匯交易，一個充滿藍色韻味、富有科技力量的“海洋碳匯特色示范區(qū)”正呼之欲出。