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挖掘“蓝碳”大潜力

来源:人民日报2022-01-27 10:49

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  最近,有国际研究机构在全球范围实施“蓝碳调查计划”,旨在通过5年系统调查,了解海洋及大陆架在全球碳循环中的作用,以期能减缓气候变化。据估计,自18世纪以来,海洋吸收的二氧化碳占人为排放量的27.9%左右,地球上55%的生物碳捕获是由海洋生物完成的。科学准确地核算海洋碳汇潜力,是推动海洋碳汇发展的基础性工作。

  说起碳汇,人们常会想到以森林为代表的陆地“绿碳”,与之相对的海洋“蓝碳”是地球自身固碳能力的另一种表现。“蓝碳”概念源自联合国2009年发布的《蓝碳:健康海洋固碳作用的评估报告》,主要指固定在红树林、盐沼和海草床等海洋生态系统中的碳,这类生态系统也因此被称为“滨海湿地蓝碳生态系统”。与森林相比,滨海湿地规模不算大,但其单位面积的固碳能力却是前者的几十倍至上百倍。有研究预测,到2030年,全球保护和恢复森林生态系统所能增加的年土壤碳汇总量是1.2亿吨,而保护修复滨海湿地所能增加的年土壤碳汇达0.68亿吨,是森林土壤碳汇潜力的一半以上。

  滨海湿地之所以能高效固碳,得益于其特殊的地理位置。在海陆交错带,潮汐周期性的淹没会形成局部缺氧环境,从而降低土壤中微生物的活性,极大减缓了有机质的分解,进而减少碳排放。类似现象也出现在陆地淡水湿地中,像我国北大荒的黑土,就是由于长期沼泽淹没导致大量有机质累积,从而形成以“泥炭”为主的黑色沉积物。假以时日,这些沉积物若能在地壳运动中被埋入地下,历经一系列复杂的物理化学变化,就会形成黑色可燃沉积岩——煤炭。

  相对于淡水湿地,滨海湿地还能减少甲烷排放,固碳优势更为明显。甲烷是一种非常高效的温室气体,温室效应是二氧化碳的25倍。一部分有机质在长期水淹的环境下被微生物利用,会以甲烷的形式排放出来,这在淡水湿地特别是稻田土壤中尤为明显。而在滨海湿地,海水中存在大量硫酸根离子,可以极大减少甲烷的产生和排放。

  令人担忧的是,自上世纪40年代以来,近海富营养化、填海造陆、海岸工程等一系列人类活动,致使地球上约1/3的滨海湿地蓝碳生态系统消失,缩减速度远大于热带雨林。对其开展保护修复刻不容缓。就我国而言,绵延的海岸线地区广泛分布着红树林、海草床和盐沼,通过实施滨海湿地修复、“退塘还红”、修复自然岸线、减少围耕、可持续海水养殖和陆海一体化等措施,提升蓝碳潜力,并将这部分碳汇纳入碳积分和碳交易体系中,可作为实现碳中和目标的一个有效手段,同时还能提升海洋生态养护水平,促进沿海地区可持续发展。

  除了固碳机能已经明确的滨海湿地,科学家还把目光投向更广阔的海洋,提出一系列“碳泵”理论尝试解释海洋固碳过程。比如“溶解度碳泵”是指空气中的二氧化碳溶解到表层海水的过程,“生物碳泵”是指海洋中浮游植物的光合固碳过程。我国科学家提出的“微型生物碳泵”关注海洋中微型生物通过产生难分解性有机质而实现的固碳过程,指出了国际海洋碳汇机制研究的重要方向。未来,还需进一步加强相关基础研究和国际合作交流,在提高对海洋储碳固碳功能认知的基础上,制定海洋碳汇的技术方法和评估标准,加速成果转化,为减缓气候变化贡献力量。

  (王法明 作者为中国科学院华南植物园研究员)

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