“碳达峰” “碳中和” “碳汇”……

绝对是年度热词


碳,直觉给人的色彩反应恐怕是

在了解到森林、草地等植物的固碳作用后

“碳汇”,给人的印象是绿

然而,在地球这颗蓝色星球上

还有绝不能忽视的

“蓝碳”

蓝碳是什么?

蓝碳有多强大?

滨海蓝碳生态系统有哪些?

蓝碳研究到底在研究什么?

我们能为“蓝碳”做些啥?


什么是蓝碳和滨海蓝碳生态系统


对生物有一定了解的人们都知道,陆地上的绿色植物通过光合作用能够固定空气中的二氧化碳,称之为“绿碳”。相对于陆地上的“绿碳”,在广袤的海洋中,利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋的过程、活动和机制则被称为“蓝碳”

蓝碳是什么?在哪里?(图1)


“蓝碳”的概念来源于2009年联合国环境规划署(UNEP)、联合国粮农组织(FAO)和联合国教科文组织政府间海洋学委员会(IOC-UNESCO)联合发布的《蓝碳:健康海洋固碳作用的评估报告》(简称《蓝碳报告》),特指那些固定在红树林、盐沼和海草床等海洋生态系统中的碳。而这些能够固碳、储碳的滨海生态系统即为“滨海蓝碳生态系统”,它们中的代表——红树林、海草床和滨海盐沼则并称“三大滨海蓝碳生态系统”。

蓝碳是什么?在哪里?(图2)



滨海蓝碳生态系统的重要作用


滨海蓝碳生态系统到底有什么样的“超能力”?与陆地上的“绿碳”相比,“蓝碳”具有哪些优势?我国发展蓝碳的前景和意义究竟如何?


 小“身板”,大储量


海洋储存了地球上约93%的二氧化碳,据估算约为40万亿吨,是地球上最大的碳库。海洋每年可清除30%以上排放到大气中的二氧化碳,对减少大气CO₂、缓解全球气候变暖起到至关重要的作用,也是“减排”之外的一条可行路径。


红树林、海草床和盐沼作为三大滨海蓝碳生态系统,能够捕获和储存大量的碳,具有极高的固碳效率。虽然这三类生态系统的覆盖面积不到海床的0.5%,植物生物量也只占陆地植物生物量的0.05%,但其碳储量却高达海洋碳储量的50%以上,甚至可能高达71%!


蓝碳是什么?在哪里?(图3)


据统计,包括河口和近海陆架在内的滨海蓝碳生态系统年碳埋藏量为2.376亿吨碳/年,远高于深海的碳埋藏速率;这些生态系统单位面积的碳埋藏速率分别是陆地温带林、热带林和北方林的4.5、3.0和4.8倍。例如,在美国北卡罗莱纳州,一片面积仅为0.25  km²的滨海盐沼湿地的年碳埋藏量就相当于燃烧2.8万升汽油排放的二氧化碳,真可谓是小“身板”,大储量。


“密封性”好,可长期累积


具体而言,滨海蓝碳生态系统的碳储存在红树林、盐沼和海草床的土壤、地上活生物质(叶、枝、干)、地下活生物质(根)和非活体生物质(如凋落物和枯死木)中。与陆地生态系统中储存的碳一样,蓝碳也是在相对较短的时间内(几年到几十年)被植物活体固定下来的碳。


与陆地生态系统存在碳饱和现象不同的是,滨海生态系统土壤中固定的碳可大范围且长时间埋藏,因此形成巨大的碳储量。


滨海生态系统与陆地生态系统的差异还表现在潜在的土壤碳累积上:陆地土壤富含氧气,能够使好氧微生物将土壤中的碳氧化并返还大气中;但滨海蓝碳生态系统饱和的土壤水环境使土壤保持厌氧状态(或几乎无氧),进而持续保持着垂直方向上的储碳。


例如,西班牙利加特港海湾的大洋波喜荡(Posidonia oceanica)海草床和巴西境内有6000年历史的、十几米厚的红树林沉积物,都是巨大的沉积物碳库;新英格兰北部的潮汐盐沼也很典型,其厚度可达3~5米、历史长达三四千年,有机碳含量超过40%。

▲ 红树林

▲ 红树林

功能远不止固碳储碳


除了强大的固碳储碳的碳汇能力外,滨海蓝碳生态系统对人类福祉和全球生物多样性意义同样重大。


例如,红树林、海草床和盐沼等滨海蓝碳生态系统通过减缓海岸侵蚀和保护岸线等方式来保护海岸带,2004年12月的印度洋海啸、2013年菲律宾的“海燕”台风,以及其他破坏性的旋风和飓风发生后,滨海蓝碳生态系统的重要性得到广泛认可。


滨海蓝碳生态系统不仅能调节水质,为鱼类和贝类提供重要栖息地,为人类提供木材,还是许多濒危和珍稀物种的栖息地,也是临近生态系统的养分来源,为重要的经济物种提供生存空间,同时兼具美学和生态旅游功能。


▲ 盐沼▲ 盐沼



▲ 海草床▲ 海草床

我国发展滨海蓝碳的前景



2021年3月,习近平总书记在中央财经委员会第九次会议中强调“推动平台经济规范健康持续发展,把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局”,“要提升生态碳汇能力,强化国土空间规划和用途管控,有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土的固碳作用,提升生态系统碳汇增量”。


我国作为全球二氧化碳排放总量最多的国家,很难仅靠减排就实现碳中和的远景目标,作为实现碳中和目标的另一个重要抓手,提升生态碳汇能力和生态系统碳汇增量愈发显得举足轻重。


作为世界上少数几个同时拥有红树林、盐沼和海草床这三大滨海蓝碳生态系统的国家之一,我国发展蓝碳的潜力巨大。


我国海岸线绵长,沿海地区广泛分布着红树林、海草床和盐沼这三大滨海蓝碳生态系统,生境总面积范围在1738~3965 km²。其中,红树林主要分布在广东、广西、海南和福建等省(区),总面积约300km²;海草床主要分布在黄渤海区和南海区,总面积约231km²;滨海盐沼主要分布在辽河口、黄河口、长江口、闽江口等河口区域,总面积范围在1207~3434 km²。


蓝碳是什么?在哪里?(图7)

按全球平均值估算,我国三大滨海蓝碳生态系统的年碳汇量约为126.88~307.74万吨CO₂,其中,红树林每年埋藏27.16万吨CO₂,海草床每年埋藏3.2~5.7万吨CO₂,滨海盐沼每年埋藏96.52~274.88万吨CO₂,均具有巨大的固碳储碳潜能,是实现碳中和远景目标不可忽视的“中流砥柱”。


发展滨海蓝碳,采取保护、修复、开发蓝碳产业等措施,有助于提升我国生态系统碳汇能力,减缓气候变化的负面影响,促进我国海洋生态养护水平的提升和沿海地区的可持续发展,从而为实现碳中和远景目标提供重要支撑。


滨海蓝碳生态系统面临严峻挑战


滨海蓝碳生态系统拥有多种功能,提供多种助益,但它们也是地球上最濒危的生态系统——它们正以每年34~98万公顷的速度遭受破坏。


粗略估计,全球67%的红树林、35%的滨海盐沼和29%的海草床已被破坏。如果这一趋势不改善,一百年后,30%~40%的滨海盐沼和海草床、几乎所有未受妥善保护的红树林都会消失。


由于海岸带开发和土地利用方式的改变,红树林、滨海盐沼和海草床正面临着巨大的压力。为发展经济,滨海湿地植物被清除,湿地被排干或清淤(红树林变成虾池、排干的潮汐盐沼变为农业用地、海草床被清淤等,都是全世界海岸带的普遍现状)。沉积物被暴露在大气或水体中,储存在沉积物中的碳和大气中的氧气结合形成二氧化碳和其他温室气体,释放到大气和海洋中。


由此可见,被严重破坏的滨海生态系统不仅失去了碳汇功能,甚至可能从碳汇变成碳源!除此之外,对滨海生物资源的过度利用、水体污染等人类活动还会导致滨海生态系统生物多样性降低和重要的生态系统服务功能丧失。

 

加强保护滨海蓝碳生态系统势在必行

 

国内外部分机构的相关顶层设计


令人欣慰的是,近年来,滨海蓝碳生态系统的碳汇潜力及其他重要功能越来越受到国内外的关注和重视,各界人士纷纷行动起来,投入到研究和保护蓝碳及滨海蓝碳生态系统之中。


蓝碳是什么?在哪里?(图8)


支持蓝碳行动,保护蓝碳生态系统,我们能做些什么?


发展蓝碳,保护滨海蓝碳生态系统关乎每一位普通民众的福祉。


蓝碳是什么?在哪里?(图9)


这些都是我们每个普通老百姓可以尽到的绵薄之力。相信在每个普通人的共同努力下,千千万万的“绵薄之力”必将汇聚成发展蓝碳、保护蓝碳生态系统的磅礴动力,实现碳达峰、碳中和的最终目标。

主要参考文献:


Howard J, Hoyt S, Isensee K, et al. (eds.). Coastal blue carbon: methods for assessing carbon stocks and emissions factors in mangroves, tidal salt marshes, and seagrass meadows[M]. Conservation International, Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO, International Union for Conservation of Nature. Arlington, Virginia, USA, 2014.


胡学东. 国家蓝色碳汇研究报告:国家蓝碳行动可行性研究[M]. 北京:中国书籍出版社, 2020.05.

焦念志等. 蓝碳行动在中国[M]. 北京:科学出版社, 2018. 06.

周晨昊,毛覃愉,徐晓,等. 中国海岸带蓝碳生态系统碳汇潜力的初步分析[J].中国科学: 生命科学, 2016, 46(4): 475~486.



撰       稿:郭治明   南海环境监测中心

专家支持:张小全   大自然保护协会(TNC) 中国项目部首席科学家 

图       片:《海洋世界》柠语 、新南海

编       辑:余嘉萱  劳小宴  梁秋

审       校:汤超莲
审       核:罗   茜



转自:微博公众号“自然资源部南海局