近些年来,全球气候变化引发的各类气候问题愈演愈烈,已给人类生存和可持续发展带来重大的危机。自2020年习近平总书记在联合国大会上做出3060双碳目标的承诺以来,我国在各领域的碳减排都做出了卓越的贡献,不仅开发了众多绿碳项目,也成功探索出了蓝碳的中和路径。
什么是蓝碳?
之前我们提过,由陆地植被等增加的碳吸附量叫陆地碳汇,是生态系统增加碳汇的重要路径之一,与之相对的,就是海洋碳汇。蓝碳全称“蓝色碳汇”,即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、储存在海洋中的过程、活动和机制。
海洋在固碳方面扮演着重要的角色,据估计,自18世纪以来,海洋吸收的CO2占化石燃料碳排放量的41.3%左右和人为碳排放量的27.9%左右,地球上55%的生物碳或绿色碳捕获是由海洋生物完成的。促进海洋碳汇发展,开发海洋负排放潜力,是实现碳中和目标的重要路径。
蓝碳的主要类型有哪些?
海岸带蓝碳是潜力巨大的碳汇资源。《蓝碳报告》指出,占全球海洋有限面积的滨海湿地在全球海洋碳储存中发挥着重要作用,红树林、盐沼和海草床湿地每年埋藏到沉积物中并长久保存的有机碳数量,约占海洋沉积物碳埋藏量的一半以上。
红树林、海草床和盐沼具有固碳量巨大、固碳效率高、碳存储周期长等特点。科学家估计,目前有104-250亿吨碳存储在红树林、海草床和盐沼里。与森林碳汇通过树木的光合作用存储在树木里不同,海洋碳汇的碳大都储存到地下。海草床和盐沼里储存的碳有95%-99%都储存在土壤里,而不是上面长的植物里。即使是红树林,也有50%-90%的碳是通过红树林下的土壤固定住的。
·红树林
具有防风消浪、促淤保滩、净化海水和空气等功能,蕴藏着丰富的生物资源,其生态系统的碳密度显著高于同纬度其他生态系统。
·盐沼
滨海盐沼湿地,也叫潮汐沼泽,是位于陆地和开放海水或半咸水之间,伴随有周期性潮汐淹没的潮间带上部生态系统。
·海草
海草主要分布于热带、亚热带和温带沿岸海区的浅海水域。在适宜的环境中,海草大面积连片生长,形成海草床。海草床在全球分布面积不大,仅占海洋面积的0.1%,却在保护生物多样性、净化水质等方面发挥着重要作用。据估算,全球海草床年固碳量约占海洋总固碳量的18%。
蓝碳有什么优势?
海岸带蓝碳将会是碳中和负排放方案中的重要一环,相比于绿碳,其开发潜力更大。
1.封存时效长
海岸带蓝碳生态系统的碳封存可以达到上千年的时间尺度,而陆地绿碳生态系统往往只有几十年。因为当陆地植被死亡、凋零后,在氧气的参与下,沉积物中的有机物会被微生物分解,所固定的碳也就回到了空气中。而蓝碳生态系统的土壤环境往往是厌氧状态,“密封性”更好,没了氧气的帮助,沉积物中的有机碳受微生物分解影响小,就能够长时间存储下来。
例如,西班牙利加特港海湾的大洋波喜荡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%。
2.捕获效率高
蓝碳有着更大的碳吸收速率和更高的储存密度,每年清除30%以上排放到大气中的二氧化碳。海岸带植物生物量虽然只有陆地植物生物量的0.05%,但每年的固碳量却与陆地植物相当,因此是最有效的碳汇之一。
国际著名海洋学家、联合国蓝碳评估组专家、欧洲科学院院士卡路斯·杜阿尔特(Carlos M. Duarte)教授研究表明,典型海岸带蓝碳生态系统仅占全球海床面积的0.2%, 但贡献了海洋沉积物碳总储量的50%。
3.生态环境效益巨大
蓝碳植物其茂盛的根系和枝干还能固定沉积物、消波减浪,能够有效防止海岸侵蚀、缓解灾害性天气事件影响、应对海平面上升,并为众多海洋生物提供产卵场和栖息地,对于消氮除磷、保护海洋生态、净化海水等都具有重要意义。
我国蓝碳的现状
海草床、盐沼、红树林三大生态系统位于沿海区域,与人类活动区域重叠或距人类活动区域较近、关系错综复杂,始终处于持续的演变过程中。受全球变化、海平面升高、入海河流变化等影响,它们产生自然的演变,受人为活动干扰,造成了被迫演变。
·红树林
目前,我国的红树林生境仅限于东南沿海,面积退化的原因是乱砍滥伐、海水养殖污染、病虫害、海平面上升、海堤阻隔等多种因素。
·盐沼
盐沼在我国沿海地区均有分布,芦苇和碱蓬在本土盐沼植被中占主导地位,但随着入侵物种互花米草的侵占,本土盐沼物种,甚至红树林的生境都受到了严重威胁。
·海草
有关数据显示,目前全球1/3以上的海草床已完全退化,每年消失速度超过7%,是热带森林的2-15倍。我国海草床也已严重衰退,现有的22种海草约占全球海草种类数的30%,其中有5种被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危种,两种被列为稀有种。
蓝碳的保护
近年来,我国海岸生态环境受到广泛关注,国家投入了巨大资源来进行保护和修复,而调动全社会的力量,尤其是发挥市场的作用显得尤为重要,因此将蓝碳纳入我国逐渐完善的统一碳交易市场也成为当务之急,但目前还存在以下几方面问题:
1. 蓝碳衡量和标准化尚不成熟
各国在沿海和海洋生态系统的碳项目开发方面都没有足够的经验,缺乏标准化的蓝碳监测体系,因此蓝碳数据难以获得。
2. 蓝碳交易市场体系尚不完善
目前,我国的碳汇交易多以实施造林、再造林和森林管理等林业碳汇的形式出现,蓝碳交易工作起步较晚,与之相关的规章制度、行业规范相对缺乏,蓝碳市场还未形成。
3. 滨海生态系统结构和功能总体上呈退化趋势
由于我国人口和经济不断向沿海地区聚集,各种如填海造地、水产养殖、工业生产等人类活动正导致我国海洋生态系统服务不可逆转地退化,使得海岸带生态系统丧失碳吸收能力,同时还导致蓝碳存量的显著损失,将大量温室气体重新释放到大气中去。
4. 还缺乏比较成熟的碳排放权交易体制机制
2021年7月上线的全国碳交易线上系统是以碳配额为主进行交易,而由于修订版《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》仍未出台,CCER增量项目备案申请仍然处于停滞状态。故蓝碳作为CCER参与国内碳交易还缺乏国家法规上的引导。
5.滨海湿地可能面临人为改造以增加碳汇的风险
海洋渔业碳汇受到越来越多的关注,这是一种既可以产业养殖又能增加碳汇的方式。但可能会造成一些国家和地区将红树林改造成水产养殖,破坏自然生态。同时,一些地区可能会对自然湿地进行人为改造,将自然生长的湿地植物全都毁掉改种碳汇能力强的植物种。
针对上述问题,笔者认为,可以从以下三方面着手:
1. 用对待陆地湿地的政策和资金对待滨海湿地
2. 鼓励蓝碳在自愿碳市场进行交易
3. 形成标准的海岸带蓝碳信用认证流程
蓝碳项目的开发
为了充分发挥市场的作用和社会的力量,我们可以积极参与国际和国内各类碳抵消机制下的减排项目,如广东湛江红树林造林项目,这是我国首个符合核证碳标准(VCS)和气候社区生物多样性标准(CCB)的红树林碳汇项目,该项目将保护区内2015-2019年种植的380公顷红树林按照核证碳标准和气候社区生物多样性标准进行开发,预计在2015-2055年产生16万吨二氧化碳减排量。北京市企业家环保基金会购买了该项目签发的首笔5880吨二氧化碳减排量,用于中和机构开展各项环保活动的碳排放。
此外,我们还可以参与很多抵消机制,如GCC、REDD+、PVS以及即将重启的CCER和各地碳普惠等。这些项目都有着严格的开发和评估过程,大致包括如下8个步骤:
·项目识别
·项目设计
·项目审定
·项目注册
·实施监测
·核查核证
·碳抵消信用签发
项目开发者所获得的独特的碳信用额,每一个碳信用单位代表从大气中减少或消除一吨二氧化碳当量。项目开发者可将持有的碳信用额投放到认可该抵消机制的碳市场上进行交易获得收益。
可开发项目类型与碳汇量测算
相比盐沼和海草床,红树林的碳汇可开发项目更多,如CDM机制下的退化红树林地的造林和再造林、湿地小规模造林和再造林、不可再生生物质热利用节能项目、VCS机制下的热带泥炭沼泽森林(未排干)土地利用变化保护项目、计划和非计划的森林砍伐、森林退化、造林、再造林和植被种植项目、计划和非计划的湿地退化、湿地修复项目、潮汐湿地和海草恢复项目、排干的温带泥炭地还湿项目等。
由于蓝碳的固碳量大多留存在沉积物中,因此海洋碳汇的测量除了生物本身的碳汇吸附量外,还要测定海洋土壤沉积物中的碳储量,即生物碳储量(叶、枝、茎、根)和非生物碳储量(凋零物质和枯木、土壤碳量)。此外,海洋土壤沉积物除了同一地点植物产生和沉积的碳,还有由海水作用从邻近生态系统(近海和陆地)运输过来的碳,这里面既包括了无机碳(无机质的碳成分),也包括了有机碳(有机质的碳成分)。
根据IPCC的碳储量和排放因子评估法,对碳汇量测算分成了三级评估,准确度逐级递进。
·一级评估:使用IPCC发布的海洋动植物默认活动数据和排放因子和简化模型假设进行测算,误差范围很大;
·二级评估:使用特定国家或地区发布的当地不同类型生态系统平均碳储量数据进行测算;
·三级评估:在同一区域、相同生态系统、不同时间通过分层取样直接测量和数据建模的方式测量两个或以上时间点区域内各类碳储量并估算出项目区域的总碳储量。
蓝碳发展趋势和意义
蓝碳交易是我国实现双碳目标的一个重要举措,还是一个新领域,下一步要往两大方向发力,一是推动现在已经被IPCC承认的三大蓝碳生态系统,二是积极推进现在正在探讨的渔业碳汇,还有海洋微生物碳泵等大有可为的领域。
蓝碳是高效的长期碳汇,中国广阔的海域、丰富的生物多样性、雄厚的产业基础和扎实的科研条件,为发展蓝碳奠定了坚实基础,蓝碳发展潜力巨大。
发展蓝碳,可以促进我国海洋经济健康发展,有助于构建一个以海洋资源环境可持续发展为核心的经济新模式和产业链,催生海洋生态工程、生态旅游、碳交易等新型业态的发展,创造更多就业机会。
发展蓝碳还是应对气候变化的重要途径,有利于分担和缓解碳排放压力,是“减排”之外的另一条可行路径,积极助力实现“碳中和”。
参考资料与数据来源:
[1]应用海洋学学报网:http://xuebao.jao.org.cn/ch/index.aspx
[2]VERRA官网:https://registry.verra.org/
[3]中国科学网:https://news.sciencenet.cn/
[4]碳排放交易网:http://www.tanpaifang.com/
[5]CDM官网:https://cdm.unfccc.int/
[6]蓝碳倡议官网:http://thebluecarboninitiative.org/
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内容编辑:Eric 易璠 肖君
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