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當(dāng)前位置:關(guān)注森林 > 應(yīng)對(duì)氣候變化 > 固碳故事 > 正文 站內(nèi)導(dǎo)航

焦念志:緩解全球氣候變化,“藍(lán)碳”是關(guān)鍵|院士上封面

媒體:封面新聞  作者:邊雪 譚羽清
專業(yè)號(hào):林森 2024/12/9 9:45:55

3次熱帶氣旋、4次熱浪、2次洪水和1次干旱,這是2004年以來(lái)全球最嚴(yán)重的10次氣象災(zāi)害,共造成至少57萬(wàn)人死亡。國(guó)際科研機(jī)構(gòu)“世界天氣歸因聯(lián)盟”發(fā)布的一項(xiàng)新研究顯示,這10次氣象災(zāi)害,都與全球變暖存在關(guān)聯(lián)。

30年前,人類活動(dòng)對(duì)全球變暖的影響,首次在聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)發(fā)表的《第一次評(píng)估報(bào)告》中得到確認(rèn),而眼下,全球變暖已成為當(dāng)今世界最緊迫的問(wèn)題之一。

海洋是地球上最大的活躍碳庫(kù),是氣候變化的“調(diào)節(jié)器”,負(fù)排放潛力巨大。因此,海洋負(fù)排放是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑之一。

“海洋是地球上最大的碳匯,對(duì)緩解全球氣候變化發(fā)揮著關(guān)鍵作用?!敝袊?guó)科學(xué)院院士、美國(guó)微生物科學(xué)院院士、廈門大學(xué)講席教授和海洋負(fù)排放國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃首席科學(xué)家焦念志在接受封面新聞?dòng)浾邔TL時(shí)強(qiáng)調(diào)。

焦念志院士

作為中國(guó)乃至世界海洋碳匯發(fā)展推動(dòng)者,焦念志在國(guó)際上首次提出了海洋儲(chǔ)碳新機(jī)制——微型生物碳泵理論框架,開(kāi)辟了海洋碳匯研究的新領(lǐng)域,被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)論為“海洋巨大碳庫(kù)的幕后推手”。

這并不是一個(gè)幾句話就能講清楚的領(lǐng)域,新理論的誕生往往充滿未知與挑戰(zhàn),隨著問(wèn)題深入,用于解釋的名詞和話語(yǔ)就越復(fù)雜。只有將所有理論與實(shí)際融會(huì)貫通的人,才能實(shí)現(xiàn)化繁為簡(jiǎn)。

62歲的焦念志,在這個(gè)領(lǐng)域鉆研了30余年。在采訪過(guò)程中,聊起晦澀難懂的專業(yè)知識(shí),或是最前沿的AI技術(shù),焦念志都能邏輯清晰且言簡(jiǎn)意賅,直指問(wèn)題核心并給出通俗易懂的解答。奔走于各國(guó)之間,用科學(xué)這一“國(guó)際語(yǔ)言”實(shí)現(xiàn)平等無(wú)障礙交流,是焦念志最大的堅(jiān)持。

1

重視海洋碳匯可緩解減排壓力

海洋碳匯,也稱“藍(lán)碳”,是利用海洋活動(dòng)及海洋生物吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定、儲(chǔ)存在海洋中的過(guò)程、活動(dòng)和機(jī)制的總稱。海草床、紅樹(shù)林、鹽沼是重要的海岸帶藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng),大型海藻、貝類乃至微型生物也能高效固定并儲(chǔ)存碳。

一直以來(lái),大家公認(rèn)海洋碳匯的潛力開(kāi)發(fā)是人類應(yīng)對(duì)氣候變化和各經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的必然選擇和有效途徑。

從碳庫(kù)體量來(lái)看,海洋是世界上最大的碳匯體,海洋碳庫(kù)的碳儲(chǔ)量約為39萬(wàn)億噸,是陸地碳庫(kù)的20倍、大氣碳庫(kù)的50倍,海洋生態(tài)系統(tǒng)固定了全球55%的碳,每年約有30%由人類活動(dòng)排放到大氣中的二氧化碳被海洋吸收。從效率來(lái)看,單位海域中生物的固碳量是森林的10倍,是草原的290倍。

碳匯與碳庫(kù)有什么區(qū)別?“碳庫(kù)是一個(gè)儲(chǔ)量大小的問(wèn)題,還有一個(gè)儲(chǔ)存時(shí)間的問(wèn)題。如果只能保持很短的時(shí)間,它就不能稱得上碳匯。碳匯需要長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)大氣,脫離整個(gè)循環(huán),它可以儲(chǔ)存一段時(shí)間,這是碳匯和碳庫(kù)不一樣的地方?!苯鼓钪鞠蚍饷嫘侣?dòng)浾呓忉尩馈?/p>

而全球變暖,讓全人類不得不重視碳匯?!叭蜃兣闹饕蚴侨藶榕欧诺亩趸紲厥覛怏w過(guò)多,所以抑制全球變暖需要減排,但是減排其實(shí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的沖突,我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,發(fā)展還是第一位的?!苯鼓钪颈硎?,在保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下,還有一個(gè)出路是開(kāi)發(fā)新能源。這是抑制全球變暖的根本出路,但是需要更長(zhǎng)的時(shí)間也需要更大的投入?!霸谶@種情形下,增加碳匯或者做負(fù)排放就是一個(gè)兩全之策。一是應(yīng)對(duì)氣候變化,二是減小減排壓力,給發(fā)展經(jīng)濟(jì)留下更多空間。”

焦念志院士接受采訪

2

海洋比陸地更“吸碳”

海洋吸收和儲(chǔ)存二氧化碳是調(diào)節(jié)全球氣候變化的一個(gè)關(guān)鍵,而海洋中的微型生物在很大程度上決定著海洋在調(diào)節(jié)氣候變化中的作用。海洋碳匯能力的研究,是減少碳排放、共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化重要的方式。

2010年,焦念志在國(guó)際上首先提出海洋碳匯新機(jī)制——“海洋微型生物碳泵”。簡(jiǎn)單說(shuō),就是通過(guò)海洋中個(gè)體極小、數(shù)量極大的微型生物來(lái)吸收固定大氣中的碳并長(zhǎng)期保存。這一創(chuàng)新理論擴(kuò)展了傳統(tǒng)的海洋碳匯機(jī)制理論,開(kāi)辟了一個(gè)全新的學(xué)科領(lǐng)域,相關(guān)論文也發(fā)表在了英國(guó)《自然》(Nature)子刊《自然——微生物學(xué)綜述》(Nature Reviews Microbiology)上。

微型生物碳泵是一種全新的海洋儲(chǔ)碳機(jī)制。以前的儲(chǔ)碳機(jī)制依賴于有機(jī)碳垂直轉(zhuǎn)移,從表層海洋傳輸?shù)缴顚雍Q笤俾竦胶5?。而微型生物碳泵在水體里就可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)碳,不需要傳輸,可以在水層的任何一個(gè)深度進(jìn)行。

此前,人們熟知的海洋生物泵理論認(rèn)為,有機(jī)碳沉到海底埋起來(lái)以后基本上一去不復(fù)返了。比如說(shuō)埋下去成為石油,如果是人類不開(kāi)發(fā)的話,它就會(huì)在海底儲(chǔ)存不知道多少億年,這樣的儲(chǔ)碳機(jī)制就沒(méi)有雙向調(diào)節(jié)作用。

“地球歷史上確實(shí)有記錄表明,在海洋碳庫(kù)增大的時(shí)候,氣候變暖問(wèn)題有所減緩甚至?xí)夂蜃兝?。除此之外,微型生物碳泵在地球冰期恢?fù)的時(shí)候,可以幫助氣候回暖,所以它有著雙向調(diào)節(jié)的作用?!苯鼓钪鞠蚍饷嫘侣?dòng)浾呓忉尩馈?/p>

“事實(shí)上,微型生物泵是有實(shí)際應(yīng)用的,不僅有,而且非常有效。”焦念志說(shuō),比如說(shuō)利用海水養(yǎng)殖這種環(huán)境來(lái)增加碳匯、利用污水處理廠等來(lái)實(shí)施不排放,就叫作合情合理合法的技術(shù)路線,而且是可以調(diào)節(jié)的。

“相比于近海的富營(yíng)養(yǎng)海區(qū),遠(yuǎn)海能夠把惰性的有機(jī)碳更多地儲(chǔ)存下來(lái)?!苯鼓钪菊劦?,“所以減少陸地施肥可以使微生物碳泵在近海更加有效地將有機(jī)碳惰性化,然后帶入大洋進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)碳,增加碳匯。這種調(diào)節(jié)不僅可行,而且完全正確,它使得‘陸海統(tǒng)籌’這一國(guó)家戰(zhàn)略落到了實(shí)處?!?/p>

海水養(yǎng)殖在進(jìn)行增匯的同時(shí),也讓微型生物碳泵理論落地?!霸瓉?lái)海水養(yǎng)殖在碳排放的同時(shí),也會(huì)導(dǎo)致海水的富營(yíng)養(yǎng)化、酸化以及生物多樣性降低等問(wèn)題。我們基于清潔能源的通過(guò)人工上升流技術(shù),可以把營(yíng)養(yǎng)鹽在內(nèi)部調(diào)節(jié)余缺。余,就是底層富營(yíng)養(yǎng)化;缺,就是上層光合端的營(yíng)養(yǎng)鹽又不夠?!苯鼓钪窘忉尩溃{(diào)節(jié)之后讓表層的浮游植物還有藻類去進(jìn)行大量的固碳。這樣既能夠解決環(huán)境問(wèn)題,又能實(shí)現(xiàn)固碳目的。

3

共筑全球氣候解決方案需建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

“聯(lián)合國(guó)在提倡發(fā)展健康的海洋,比如現(xiàn)在的海洋牧場(chǎng)這種形式。目前已經(jīng)有大量的海洋基礎(chǔ)設(shè)施修建,這些大型設(shè)施用在哪?我們可以把它們用起來(lái)做海洋牧場(chǎng)和碳排放,一舉兩得。既應(yīng)對(duì)氣候變化,又修復(fù)環(huán)境,保持生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?!苯鼓钪窘忉尩?。

“我們現(xiàn)在提出的技術(shù)路線是針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題,把污水處理從一個(gè)排放大戶變成一個(gè)碳匯大戶,實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。同時(shí)讓污水處理從一個(gè)投入大戶變成一個(gè)盈利大戶,因?yàn)楫a(chǎn)生了碳匯就可以進(jìn)行碳交易。”基于多年的海洋碳匯基礎(chǔ)理論研究成果積累,結(jié)合國(guó)內(nèi)外形勢(shì),焦念志告訴封面新聞?dòng)浾?,要建立一系列的?guó)際標(biāo)準(zhǔn),在同樣的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行交易,“這里的交易,是在國(guó)際碳交易平臺(tái)上共同的尺度,建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要讓全世界都認(rèn)可,全世界都按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施碳交易,才是公平、公正、公開(kāi)、有效的?!?/p>

氣候變化是全球危機(jī),不分國(guó)家大小,而是涉及地球村的每個(gè)人。同時(shí),氣候變化也是個(gè)很好的科研領(lǐng)域,是科學(xué)工具可應(yīng)用的地方。

“所以我呼吁,讓科學(xué)再次成為全世界的共同語(yǔ)言或者世界語(yǔ)言,讓大家可以共同交流。”在AI急速發(fā)展的當(dāng)下,焦念志認(rèn)為更要使用好人工智能這一工具,“氣候變化需要數(shù)理化天地生的綜合知識(shí),而AI的最大的特點(diǎn)就是綜合,能利用大數(shù)據(jù),基于大模型把無(wú)數(shù)的人的智慧集中在一起,正好適合應(yīng)對(duì)氣候變化這樣的復(fù)雜問(wèn)題,而關(guān)于應(yīng)對(duì)氣候變化的科普,AI也可以發(fā)揮作用?!?/p>

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