海洋碳汇作用机理与发展对策

海洋碳汇,是通过海洋活动和海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定和储存在海洋中的过程,其范围不仅包括海洋,还包括海岸带、河口和湿地等。

全球性气候变化已成为国际社会关注的首要环境问题。近年来,海洋碳汇逐渐受到重视,并成为新的科研领域。

海洋在全球碳循环中扮演重要角色,约93%的二氧化碳的循环和固定通过海洋完成。海洋不仅能长期储存碳,而且能重新分配二氧化碳,是最高效的碳汇。海洋碳汇不仅可以减缓气候变化造成的影响,而且在保护海岸带免受侵蚀和减轻水体污染等方面发挥至关重要的作用。恢复并扩大海洋碳汇不仅有助于分担和缓解碳排放压力,而且有助于获得大量有价值的生态系统服务和自然资源,是“双赢”的工作。

我国是世界上少数同时拥有海草床、红树林和盐沼3大海洋碳汇生态系统的国家之一,广阔的滨海湿地也为发展海洋碳汇提供了空间。2015年《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》提出“增加森林、草原、湿地、海洋碳汇等手段,有效控制二氧化碳、甲烷、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等温室气体排放”;2015年中共中央、国务院《生态文明体制改革总体方案》提出“逐步建立全国碳排放总量控制制度和分解落实机制,建立增加森林、草原、湿地、海洋碳汇的有效机制”;2017年中共中央、国务院《关于完善主体功能区战略和制度的若干意见》提出“探索建立蓝碳标准体系及交易机制”。可见,发展海洋碳汇顺应国家的政策导向和现实需求,对于我国实施减排增汇战略和建设海洋生态文明具有重要意义。

海洋碳汇的困境

1.生境基础退化

健康的海洋生态系统是海洋碳汇的重要生境基础。而海洋生态系统在全球范围内仍是受威胁最大和消失最迅速的自然环境,其大量被转换成水产养殖、住宅和工业用途,不但导致其储存的碳被释放,而且减少其对大气中二氧化碳的进一步封藏。

2.海洋酸化加剧

在重视海洋碳汇产生的生态效益和经济效益的同时,应考虑海洋碳汇的容量是有限的,如不加限制地增加海洋吸收的二氧化碳,可能导致一系列生态问题。此外,海洋吸收的二氧化碳与海水反应后形成碳酸,会加剧海洋的酸化：①海洋生态方面,海洋酸化影响海洋植物群落的生长环境,降低其初级生产力;而海洋植物群落是海洋生物链的基础,海洋动物也随之受到影响,海洋酸化会腐蚀贝类和甲壳类等动物,影响鱼类健康,珊瑚甚至有可能消失。②气候环境方面,海洋酸化会造成全球气候变暖。

发展海洋碳汇的建议

1.加强政策性管理和保护

海洋碳汇和海洋环境直接或间接受到人类活动的影响。因此,从国家层面进一步明确海洋生态系统保护、修复和管理的政策以及控制海洋碳汇的量,对于海洋碳汇生境基础的恢复和发展以及缓解海洋酸化具有重要意义。将海洋碳汇纳入管理部门的保护性政策框架和政府年度计划,对海洋生态系统进行社会、经济和生物评估,进一步规范各项海洋开发利用活动,加强对过度捕捞和海洋污染的管控,保护海洋环境和生物多样性,从而更好地发挥溶解度泵、生物泵和微型生物泵的效能。综合考虑不同区域二氧化碳排放增多的原因,制定或修订国家海洋碳汇规划或政策,完善海岸带综合管理和海洋空间规划。海洋碳汇可作为沿海城市可持续发展的重要手段和途径,通过加强海洋碳汇生态系统的保护和恢复,发展生态养殖、海洋碳汇技术服务和碳交易等新业态,将区域生态优势转化为经济优势。

2.加强科学技术研究和实践

鼓励海洋碳汇的科研和试点示范工作,不断提升海洋碳循环的监测技术,提高海洋碳汇的恢复能力。加强海洋碳汇估算研究和固碳潜力评估,发展渔业固碳、养殖系统增汇和海洋牧场渔业低碳等技术,探索有效的海洋增汇技术措施。加强海洋生态环境保护,恢复海洋植物生境,不断扩大海岛和海岸带海洋植物的面积,密切关注生物种群的数量及其活动规律,在数量和时机上对海洋植物的收割和海洋动物的捕捞进行科学有序的监测、预报和预警,加强海洋生态恢复技术的研究和实践,提高海洋防御生态灾害的能力,为发展海洋碳汇提供必要的条件和环境[18]。在提高对海洋储碳和固碳科学认知的基础上,通过开展海洋碳汇的交易试点工作,制定海洋碳汇的技术方法和评估标准。