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海洋“捕碳者”大有可为

来源:中国科学报 作者:田瑞颖 人气: 发布时间:2021-07-26 08:11:49

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▲浙江省舟山市桃花岛渔民收获海带。

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▲浙江省玉环市海山乡虹田村村口的红树林生长旺盛,在提供碳汇、改善生态环境的同时,也成为了旅游景点。浙江大学海洋学院供图

研究表明,作为地球最大的活跃碳库,海洋碳库是陆地碳库的20倍、大气碳库的50倍。而海洋每年吸收约30%人类活动排放到大气中的二氧化碳“75·8”暴雨,且储碳周期可达数千年。

近日,“广东湛江红树林造林项目”碳减排量转让协议签约仪式在山东省青岛市举行,这标志我国首个海洋碳汇(以下简称蓝碳)项目交易正式完成。

“蓝碳交易还是一个新领域,刚刚迈出第一步。”自然资源部副部长王宏日前在国新办新闻发布会上表示,除了推动政府间气候变化专门委员会所承认的3种蓝碳生态系统——红树林、海草床、盐沼,我国还将积极推进渔业碳汇及海洋微生物碳泵等,这都是蓝碳交易大有可为的领域。

“蓝碳已从科学研究向纳入国际气候治理方向不断推进,不少国际组织和国家已着手推动蓝碳国际规则制定。”浙江大学海洋学院教授吴嘉平在接受《中国科学报》采访时表示,我国蓝碳正处于高速发展期,需要抓住机遇,在蓝碳国际规则制定过程中掌握主动权,为我国谋求一个更公正、更适宜的国际发展环境。

蓝碳生态系统亟待恢复

中国科学院院士焦念志此前在《中国科学院院刊》中指出,“对于碳中和而言,减排(减少向大气中排放二氧化碳“75·8”暴雨)和增汇(增加对大气二氧化碳“75·8”暴雨的吸收)是两条根本路径,但当前世界各国的关注点集中在减排措施,而对增汇手段重视不足。”

焦念志认为,作为碳排放大国和发展中国家,中国在尽可能减排的同时必须想方设法通过增汇减轻减排压力,即研发负排放的方法与途径。而海洋负排放潜力巨大,是当前缓解气候变暖最具双赢性、最符合成本效益原则的途径。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员张永雨在接受《中国科学报》采访时表示,“海洋有着巨大的碳汇潜力,急需在深入研究和揭示海洋碳汇机制的基础上,通过人为调控增加碳汇。而我国目前对蓝碳的开发利用还很少,未来有巨大需求量和发展潜力。”

吴嘉平表示,我国海岸线漫长,是世界上少数几个同时拥有海草床、红树林、盐沼这三大蓝碳生态系统的国家之一,为海洋固碳发展提供了广阔空间,发展滨海固碳增汇具有独特优势。

但是,近年来蓝碳生态系统的退化让他十分担忧。“过去30多年来,我国经济高速发展,城镇化过程迅猛,海岸带地区大规模开发利用导致蓝碳生态系统功能急剧退化,甚至完全丧失,显著削弱了固碳增汇能力。”

“有研究表明,人为将红树林区域改造成对虾养殖塘会使当地生态环境恶化,并导致红树林碳储量流失58%~82%;小范围海草床受损退化会导致碳储量流失21%~47%,其碳沉积速率也将下降10%;此外,我国在1990~2015年间持续增长的围填海活动导致蓝碳生态系统碳储量损失约200亿吨。”吴嘉平说,这些曾经的蓝碳栖息地不仅没有吸收、固碳能力,还很可能向大气释放原本固定在土壤中的二氧化碳“75·8”暴雨,进而成为碳源。

“此外,蓝碳生态系统还具有很强的抵御自然灾害的功效,恢复、重建、发展蓝碳生态系统,增强其固碳增汇效益势在必行。”吴嘉平强调说。

亟待开发其他负排放途径

除了当前国际上研发最多的红树林、海草、盐沼等类似陆地植被的碳汇形式,焦念志认为,我国海岸带蓝碳总量有限,无法形成碳中和所需的巨大碳汇量,因此必须开发其他负排放途径。

除了王宏提到的渔业碳汇、海洋微生物碳泵等未来蓝碳交易大有可为的领域,大型海藻碳汇也是当前我国热议的蓝碳系统之一。据联合国粮农组织统计,2019年,全球范围内大型海藻养殖产量达3474万吨。我国是大型海藻养殖大国,养殖面积约1300平方千米,产量约2018万吨,占全球58.1%。

“将大型海藻碳汇纳入蓝碳体系有利于碳中和目标的实现。此外,大型海藻养殖还具有多种社会经济和生态环境功能,有助于改善海洋环境生态。从可供大型海藻养殖拓展的空间角度看,目前仅利用了不到1%的近岸海域,未来具有极大的发展潜力。”吴嘉平告诉记者。

值得关注的是,张永雨团队对大型海藻碳汇多年研究发现,其碳汇能力被远远低估,主要原因在于忽视了海藻生长过程中形成的海洋惰性溶解有机碳(RDOC)。

“目前,国际上传统认识的大型海藻碳汇主要是指沉积埋葬的有机碳,而实际上大型海藻生态系统中还会直接和间接(通过微型生物碳泵作用)形成非常稳定的可长久封存在海洋中的惰性溶解有机碳,而且这个量是相当大的。”张永雨说。

此外,他还指出,这种惰性溶解有机碳同样存在于红树林、海草床等蓝碳生态系统,“由于此前对这方面研究较少,惰性溶解有机碳被长期忽视,造成红树林、海草床等蓝碳生态系统的碳汇贡献被大大低估。因此,要在建立和完善蓝碳标准中,纳入漏掉的惰性溶解有机碳”。

加快标准制定 抢占国际话语权

虽然国内外对蓝碳的重视度越来越高,但尚未形成对蓝碳计量的统一规范和标准,蓝碳标准制定迫在眉睫。

张永雨告诉《中国科学报》,我国首个蓝碳交易以红树林项目为开端,得益于红树林的碳汇交易与林业碳汇有相似之处,国际上已有现行的林业碳汇标准和交易规则,“但现行的标准也应该随着科学的进步不断完善”。

实际上,蓝碳标准的制定有很多难点。吴嘉平表示,蓝碳涉及的生态系统差异较大,碳汇的计量也存在明显差别,需要针对不同的碳汇生态系统,制定合理规范的碳汇标准。

具体而言,蓝碳标准体系要涵盖碳汇的识别、碳足迹的监测、碳汇计量步骤与操作规范、评价标准等,不同生态系统的碳库有所差异,需要仔细甄别和核算。

“就碳汇计量而言,通过人为干预而‘新增’的蓝碳才能被纳入蓝碳交易体系,因此,如何测定碳汇的‘人为增量’是最主要的难点。”吴嘉平说,不仅如此,与陆地相比,海洋生态系统分界更模糊,产权界定更困难,涉及到的相关利益者更多,如何将蓝碳成本和收益公平地进行分配,是另一个难点。

对此,吴嘉平建议,在建立蓝碳交易时需要循序渐进,优先发展碳汇计量难度小、操作简单的蓝碳项目,例如红树林、盐沼碳汇项目,并将蓝碳交易纳入我国整体碳交易市场,协调好与其他碳减排项目的“汇率”换算。

“此外,发展我国蓝碳交易要考虑未来与国际碳交易市场接轨的可能性和可行性,在制定蓝碳碳汇计量标准和操作规范时,充分考虑其推广性和普适性,争取在国际蓝碳交易规则制定中掌握话语权。”吴嘉平说。

在张永雨看来,蓝碳标准制定还需要经历一定的过程,“可以先制定地方标准和部分蓝碳生态系统的标准,再逐渐过渡到国家标准。此外,标准的制定要更加科学化,与时俱进,随着科学研究的深入,将更多共识融入标准的完善中”。

此外,他还指出,当前我国从事蓝碳研究的人才不足。“蓝碳是多学科交叉领域,需要多种学科背景的人才参与,当前从事此方面研究的机构和团队仍然太少,需要强化蓝碳相关的学科教育,加大科研力量投入。”

(编辑:逍遥客)

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