盐沼|挖掘“蓝碳”大潜力(科技大观)

【盐沼|挖掘“蓝碳”大潜力(科技大观)】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 王法明)
《 人民日报 》( 2022年01月27日 第 17 版)
责编:张靖雯

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