海洋支撑碳中和技术体系框架构建的思考与
建议
摘要:海洋在全球气候变化及应对方面发挥了重要作用,国际上
正在从增汇和减排两个技术体系层面探索实践海洋对碳中和的支撑作
用。本文立足中国海洋碳汇资源扩增和海洋可再生能源开发,从滨海湿
地、渔业碳汇、微生物碳汇、海底碳封存、海洋可再生能源、耦合优化
及前瞻性技术方面,构建了海洋支撑碳中和的技术体系,并对未来技术
发展进行展望。建议加强海洋支撑碳中和工作的顶层设计,系统谋划涵
盖基础研究、应用示范、产业推广的技术体系和科研平台;加强基于自
然解决方案的中国实践,综合评价滨海湿地固碳增汇与关键生态服务功
能的协同效应;加快海洋碳汇核算和交易机制研究,适时推出中国主
导的海洋碳汇核算标准规范和方法学;深化国际合作,积极发起中国牵
头的海洋碳中和国际大科学计划。
温室气体排放与存储达到平衡,实现“净零排放”,即为碳
中和(CarbonNeutraIity)o2018年政府
间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《全球升温1.5℃
特别报告》指出,要实现将全球气温升高控制在1.5°C以内
这一目标,需要到205。年将人为温室气体净排放量降至零。
2021年IPCC发布的第六次评估报告《气候
变化2021:自然科学基础》明确指出,人类活动导
致了大气、陆地和海洋增温,这一变化千年未见。以二氧化
碳为主的温室气体在大气中积累,导致了全球升温、冰川融化、
海平面上升和海洋酸化等一系列生态现象,并伴随异常高温、
沙尘暴和大风等极端天气频发。这不仅是全球科学家的共识,
也成为各国政府的重要政策导向。应对日益严峻的气候挑
战,力争在本世纪中期实现碳中和,是全球共同的使命。
截止目前,全球已有130多个国家提出碳中和目标。海
洋在碳中和目标实现方面可以发挥重要支撑作用。在碳储量上,
海洋是地球上最大的活跃碳库,其碳储存量约为4X105
亿t,是陆地碳库的10倍((4.6~6.7)X10
4亿t),大气碳库的50倍(8.6X103亿t),在地球
历史上发挥了重要的气候变化调节作用。海洋也是大气二氧化
碳重要的汇,已经吸收了工业革命以来约三分之一人类排放的
二氧化碳,且在过去五十年间从大气中吸收的净碳量(进出通
量之和)从10亿t/a增长到25亿t/a,发挥着越
来越重要的作用。在碳汇时间尺度上,相较于森林、草
原等陆地生态系统数十年到几百年的碳汇储存周期,海洋碳汇
可达千年之久,使得封存碳不易重返大气,能够在地质历史时
间尺度应对全球气候变化。
当前科学研究表明,海洋能够在持续增加
碳汇和可再生能源开发利用方面发挥重要作用。依托海洋资源
支撑碳中和目标的技术研发和工程探索,已经成为各国政府和
科学家关注的新热点,这其中既包括传统海洋碳汇资源过
程机制的新科学认知,也涵盖一系列具有前瞻性技术特征的
新技术路径。因此,海洋能够为全球碳中和目标实现提供重要
支撑,构造海洋碳中和技术体系已成为科学研究和技术研发
的重要内容。2009年联合国环境规划署、粮农组织
和教科文组织政府间海洋学委员会(UNESC0/FA
0/I0C)联合发布《蓝碳:健康海洋固碳作用的评
估报告》(BIueCar—bon:TheRoIeofH
eaIthy0ceansinBindingCar—b
on),首次提出海洋吸收大气中二氧化碳,并将其固定、储存
在海洋中的“蓝碳”概念。保护国际(Conrvati
onlnternational,CN)和政府间海洋学委
员会(I0C)等联合启动了“全球蓝碳计划”(T
heBIueCarbonInitia-tive),成立
了专项工作组,发布了蓝碳相关的系列报告,包括《蓝
碳政策框架》、《蓝碳行动国家指南》、《海洋碳行动
倡议报告》等。2014年IPCC发布的《对2006IP
CC国家温室气体清单指南的2013增补:
湿地》中给出了海草床、红树林、滨海盐沼三类蓝碳生态系统
的清单编制方法,针对不同数据级别,规定了各类碳库变动的
计算方法、排放因子和活动数据的选择以及不确定性评估
方法。目前,美国和澳大利亚已连续两次将滨海湿地纳入
各自的国家温室气体清单,并不断完善清单内容。
2019年,美国国家科学院、工程院和医学科学院联合就海
洋碳封存技术发表了《负排放技术与可靠的碳封存:研
究议程》报告(NegativeEmissionsTe
chnologiesandReliableSeques
tration:AReairchAgendai)。同年9
月IPCC发布《气候变化中的海洋与冰冻圈特别报告》(SR
OCC),指出海洋将在应对气候变化中发挥重要作用[14]。
2020年9月,主席在第75届联合国大会上提出,中国将
“提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政
策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力
争取2060年前实现碳中和”。
当前,中国政府已经将碳达峰碳中和纳入生态文明
建设整体布局,成立了碳达峰碳中和工作领导小组,