挖掘“蓝碳”大潜力（科技大观）——全球加快低碳技术研发应用

　　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。

 

　　（作者为中国科学院华南植物园研究员）