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让蓝碳助力实现“不减产的减排”

科普小知识2022-07-12 21:10:59
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"科学研究应该紧密结合国情."这是中国科学院院士焦念志坚持海洋蓝碳研究的动力之一。大气二氧化碳的增加导致全球气候变化加剧,这已成为当今可持续发展面临的最严峻挑战。中国是世界上最大的排放国,但作为一个发展中国家,“发展是硬道理”焦念志认为,中国不能以影响国民经济命脉为代价来实施硬减排。

“我国之所以具有目前的政治地位,与经济状况直接相关。如果没有经济地位,就没有发言权,因此确保经济发展仍然是第一要务。”在青岛举行的鳌山湿地论坛上,焦念芝在接受《中国科学日报》记者采访时说。

但是有得有失。进一步发展将不可避免地导致排放。在这方面,他认为增加碳汇(即增加二氧化碳的吸收和储存),特别是海洋碳汇,是解决这两个问题的最佳办法,并有助于实现“在不减少生产的情况下减少排放”。

微型“碳泵”引线

在世界上每年通过光合作用捕获的“绿色碳”中,海洋生态系统捕获的碳被称为“蓝色碳”。“海洋占地球表面积的71%,平均深度为4000米。它的碳储量是大陆的20倍,是大气的50倍。”焦念芝说。根据联合国蓝碳报告,海洋生物,包括浮游生物、细菌、藻类、盐沼和红树林,已经固定了全球碳的55%。

他强调,碳储存和碳封存是完全不同的概念。碳储存是将碳储存一段时间,而碳封存是将碳长期储存在物质中。与沿海地区相比,他认为海洋是更好的固定碳的方法。那么,为什么高生产率的沿海地区不是碳汇而是排放源呢?这似乎是一个悖论。

"海洋碳汇需要在海陆基础上考虑。"焦念芝在《中国科学》杂志上解释说,由于中国农业施用的化肥过量,1/3甚至超过一半的化肥随淡水进入海洋。然而,海洋有一种刺激作用,它会重新激活淡水中的惰性物质,并释放出很难在陆地上储存的碳。只有一小部分碳被储存起来。

与海岸带相比,海水具有很大的溶解有机碳储存量。因为海洋中充满了微生物,它们可以将活性有机碳转化为惰性有机碳,并将其长期储存在水中。这正是他和他的团队提出的海洋“微型生物碳泵”的碳储存机制。

自2008年以来,MCP引起了国际同行的广泛关注和认可。《科学》杂志的一篇评论称之为“巨大碳库背后的驱动力”。国际*海洋研究理事会(SCOR)已经为此目的设立了一个多边协商程序科学工作组。这种碳储存机制也包括在今年9月发布的气候小组关于海洋和冰冻圈的报告中。

“因为这个概念是我们提出来的,其他人也在跟着我们,我们有发言权。这将有助于我们在减排方面从被动走向主动,从追随走向领先。”焦念芝说。

基于科学研究的生态工程

焦念之认为,要增加海洋碳汇,必须将海陆统筹与海洋生态工程结合起来。然而,海洋生态工程的发展必须以科学研究为基础,因为有时所看到的现象只是一个方面。

以海洋水产养殖业为例,最好把动植物养殖结合起来,否则如果只强调一个方面,就会出现偏差。例如,在贝类养殖中,碳酸钙沉积形成的贝壳是肉眼可见的,但是每沉积一摩尔碳酸钙就会释放出等量的二氧化碳,这是不可见的。此外,贝类排放二氧化碳,这使得这种养殖成为排放源而不是碳汇。

同时,海洋植物具有极强的固碳能力。尽管它们的生物量仅为陆生植物的0.05%,但它们的碳储量却相当。不过,焦念芝指出,相关的养殖应该在公海,而不是近海。离岸是为了减少陆地上的养分输入,而离岸是为了提升养分。“但在这里,我们不是通过人工干预向海水中添加外来物质,而是在生态系统中调整它们。”他强调。

例如,海水上部的养殖缺乏营养,这可以从海底“借用”营养,使海带生长得更快、更多。他向记者打了个比方:“海底的营养物质就像‘定时炸弹’。台风会使它突然爆发,并在台风过后形成红潮。人工释放的上升流将慢慢释放海床上的“炸弹”,并补充繁殖区。

“如果我们想充分利用海洋作为一个巨大的碳库,我们需要了解其背后的运行机制。”焦念芝说。据报道,自2014年蓝碳被正式纳入国家战略以来,中国已经实施了五个正在研究的关键研发计划,同时有两个项目已准备实施。这些研究大大提高了人们对海洋蓝色碳的理解。

蓝色碳贸易迫在眉睫

随着相关研究的推进,中国海洋蓝碳贸易也迫在眉睫。焦念芝说,在最近于海南举行的会议上,与会者有强烈的动机这样做。“碳交易仅仅意味着给工厂和矿山设定一个排放基准,利用碳吸收交易来解决企业超过基准生产配额的问题,并储存它们生产的碳。”他说。

海洋碳储存的优点是碳储存量大,储存时间长,平均储存期约5000年。此外,惰性DOC不易被海水溶解,因此无需担心海洋碳汇导致的海洋酸化。“最好的办法是将生物学、地球化学和地质学结合起来,实现大规模碳储存。”他说。

事实上,早在10年前,国际社会就倡导海洋碳交易,但由于金融危机的影响和美国随后退出《巴黎协定》,一直未能推进。焦念芝认为,这些变化也为中国引领蓝色碳贸易提供了机会。

“以前,我们被动地被追赶,并被喊着去够,因为中国是第一大排放国。现在,我们可以采取一些措施来解决全球变暖问题,同时确保经济发展。”他说。

由焦念志领导的全国海洋碳汇联盟建立了生产、科学和研究领域的交流平台,并帮助推动建立相关的行业标准。例如,中海油在渤海和西沙群岛建立了碳汇和环境监测站。这不仅有助于满足国家需求,也体现了中国企业的环保意识和国际形象。

“如果碳交易得以实施,这个问题就能真正得到解决,为中国的发展和中国的排放提供出口。”焦念芝说。