蓝碳,来自大海的神奇魔法

作者: 王嵘

蓝碳,来自大海的神奇魔法0

2022年4月19日,浙江省象山县石浦半边山海域一头搁浅的抹香鲸牵动了很多人的心,自然资源部第二海洋研究所的海洋生物专家赶赴象山,在对被困抹香鲸的体重、性别、年龄和健康状况等方面进行了综合评估后,协助相关部门制定了救助方案。20日清晨,经过20多个小时的奋战,受困鲸鱼被拖曳至韭山列岛海洋自然保护区附近海域,后自主游回外海。

对搁浅鲸鱼进行救助,不光是出于善良和对生命的尊重,还出于对“蓝色碳汇”的考量。“蓝色碳汇”简称“蓝碳”,指的是“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”。在气候问题日益严峻的今天,人们把固碳减排的目光逐渐投向了广袤深邃的蓝色海洋。

蓝碳精灵:鲸鱼

鲸鱼体形和食量巨大,一旦死亡,胃里没消化的食物会迅速腐化,产生甲烷等气体,加上鲸鱼长期生活在深海,体内带有平衡水压的气体,因此搁浅死亡的鲸鱼常常面临一个很恐怖的结果——鲸爆。2004年,一头17米长、50吨重的抹香鲸在中国台湾台南市海滩搁浅死亡,随即被送往台南大学进行科学研究。结果在运输途中发生爆炸,内脏喷射出来,飞溅四散,当街围观的民众惊呼:“臭到差点往生!”

在现代石油化工应用之前的19世纪,鲸油是最重要的化工原料。鲸油燃烧时烟雾小,且没有其他动物油脂的刺鼻气味,被广泛用于制造蜡烛和灯具燃料。从一头成年蓝鲸身上可以提取40吨鲸油,捕到一头蓝鲸,普通船员能分到的钱相当于在陆地上当工人半年的工资,由此可以想象鲸鱼的生存状态是多么恶劣。根据科学家估算,工业化捕鲸以来,鲸鱼数量急剧减少了66%~90%。

作为地球上最大的动物,鲸鱼死亡后,巨大的身躯无法被第一拨食腐动物分食殆尽,坠入深渊后,在长达数月甚至数十年的时间里,将为深海鱼类、甲壳类、多毛类、厌氧生物等食物链上的不同层次食客提供给养,和热液、冷泉一起,被誉为海底三大供能生态系统。

拥有庞大身躯的鲸鱼,在漫长的生命历程中,体内储存了大量的碳。在工业化捕鲸之前,每年通过鲸鱼尸体直接固定在海底的碳,高达19万~190万吨,相当于4万~41万辆汽车每年的排放量。

同时,鲸鱼粪便富含铁,作为“铁肥”可以极大地促进海洋中微生物的勃发,使其将大气中的二氧化碳通过光合作用转化成有机质,以及转化为软体动物的钙质壳体。这个叫作“生物碳泵”的体系,把大气中的二氧化碳“泵吸”出来,转化成稳定沉积物,其固碳能力4倍于著名的“亚马孙雨林”。

蓝碳主力:海岸带

鲸鱼最好的固碳方式是把从大气中吸收并储存在身体里的碳,再转移到海底的沉积物中。但即使鲸鱼把粪便和身体都奉献出来,深海贫瘠的生产力也决定了鲸鱼并不是蓝碳的主力。

而仅占海洋面积2%的海岸线,却提供了海洋50%的固碳能力。其中的蓝碳“三驾马车”,分别是海岸带中的海草床、红树林、盐沼,在全球大约覆盖了49万平方千米。

海草是高等植物,成片的海草能构成海草床,在水下1~60米(大多位于1~4米)的地方通过光合作用蓬勃生长,供养着从低级藻类到高等哺乳动物“美人鱼”儒艮等生物群体。除了南极洲,其他六大洲的海岸都有海草床的分布,位于印度洋的马尼亚沙洲拥有全球面积最大的海草床。中国的海南岛周边、渤海湾也分布着品种各异的海草床。

红树林,因为含有红褐色的单宁成分而得名。这种生长在热带、亚热带海岸潮间带的灌木和乔木植物,构成了一个庞大的生态系统,将大量二氧化碳经由叶片吸入固定,再通过发达的根系转移到泥滩上,更是多次在台风中消弭风暴潮。因周期性的潮汐侵入,红树林根系和树叶在沉积物中处于厌氧状态,有些地区的红树林泥炭可达十几米之深,将大量的碳埋藏固定起来。位于南亚的孙德尔本斯森林保护区是世界上最大的连片红树林区,“孙德尔本斯”(Sundarbans)这个词本身就是一种红树林的名字。庞大的红树林系统具备足够的生产力,能为孟加拉虎这样的濒危高等食肉动物提供栖息地。

而在潮汐强烈的地方,大海把细颗粒的物质堆积在海岸上,形成了盐沼。不同于红树林只能生长在温暖的南方,高纬度地区的淤泥质海岸也广泛发育成潮滩。这里面夹杂了大量的碳碎屑,生长着芦苇、碱蓬、柽柳等植物,巨量的沉积物里蕴含着一个巨大的碳库。

中国蓝碳

我国是世界上少数几个同时拥有海草床、红树林和盐沼这三大滨海蓝碳生态系统的国家之一,生境总面积1700~3000平方千米,年碳汇量为120万~300万吨。其中,海草床主要分布在黄渤海区和南海区,红树林主要分布在广东、广西、海南、福建和台湾等地;盐沼则主要分布在辽河口、黄河口、长江口、闽江口等河口区域。

随着经济的发展,中国的蓝碳面临着和世界各国一样的问题。一方面,人类活动扩张,污染、填海、开垦,挤压了滨海蓝碳生态系统的空间。在粮食短缺的年代,一句“向大海要粮食”毁掉了成片的红树林,至今无法恢复;经济高速发展以后,对优质海洋蛋白质的需求激增,沿海水产带来的水质污染和阳光遮蔽,让对环境非常挑剔的海草床大幅退化;沿海土地资源紧张,围海造田、围海造地,围的大多是盐滩。另一方面,全球变暖带来的海平面上升,也在侵蚀着原本就脆弱的生态系统,红树林可能无法出露,海草床的光合作用锐减,盐滩的颗粒供给动力中断,这对蓝碳而言无疑是灭顶之灾。

但中国已经提出了碳达峰和碳中和目标。2030年碳达峰后,我们就要依靠像蓝碳这样的碳汇来完成2060年碳中和的目标。除了拥有丰富的蓝碳潜力,我国在相关产业配套和科研条件上也长期埋头积累,在自然资源部的主导下,实施了“南红北柳”“蓝色海湾”等工程,为推动蓝碳发展积累了宝贵经验。2021年9月,红树林生态修复项目2000吨海洋碳汇在厦门产权交易中心海洋碳汇交易平台顺利成交,开创了蓝碳交易的先河。

不能完全指望蓝碳

梳理一下逻辑,人类燃烧化石燃料导致大气中二氧化碳加剧,被国际社会认定为引发全球变暖以及气候环境紊乱的原因。要想减少大气中的二氧化碳,除了减少排放,还要从大气中捕获碳,并将碳封存在稳定的、不容易向大气泄漏的地方。

为了实现全球温度2100年不超过工业化前1.5℃的目标(《巴黎协定》共识,简称1.5℃目标),全球温室气体排放必须“最迟在2025年之前”达到峰值,到2030年减少48%,同时甲烷排放量也需减少三分之一。

我们在前文说过,在工业化捕鲸之前,每年通过鲸鱼尸体直接固定在海底的碳相当于4万~41万辆汽车每年的排放量。但是据统计,2021年全球售出的汽车超过8000万辆!所以我们不能完全依靠大自然的自我修复能力,人类要做的节能减排工作依旧任重而道远。

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