事实上,海洋一直在气候调节中发挥着关键的作用,当前人类活动所产生的二氧化碳中,约有30%被海洋吸收,在一定程度上减缓了全球气候变暖的趋势。
2009年,中国取代美国,成为世界二氧化碳排放第一大国;同年,国务院总理在哥本哈根气候大会上承诺,到2020年,中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%;在刚刚结束的德班世界气候大会上,中国再次承诺,到2020年将比2010年减少17%的排放。
“一方面,中国减排压力巨大;另一方面,我们国家正处于一个关键的发展期,如果硬性减排,将付出沉重的经济代价,甚至可能会影响到百年不遇的崛起时机。”
在日前召开的第十八次中国科协论坛上,焦念志召集起一批同道中人,相约中国南海。
来自美国麻省理工学院、佐治亚大学等7所高校,以及中科院、国家海洋局、厦门大学等5家国内研究机构的十几名华人科学家,很多人几乎是一下飞机就被关进了会议室。这次他们讨论的问题事关中国命运。
“既然硬性AG真人 AG平台减排阻力重重,那么能否想办法增加二氧化碳的吸收和储藏,也就是增汇呢?”焦念志告诉《科学时报》记者,目前我国陆地在碳汇方面已颇有研究,陆地增汇也已纳入国家规划,但却忽略了另一个巨大的碳库海洋。
事实上,海洋一直在气候调节中发挥着关键的作用,当前人类活动所产生的二氧化碳中,约有30%被海洋吸收,在一定程度上减缓了全球气候变暖的趋势。
我国海洋国土面积占国土总面积的1/3,海岸线长,河流众多,储碳潜力不可估量。“海洋的研究一直是个国际难题,但近年来国家越来越重视海洋的研究,现在讨论海洋增汇的问题正当时。”焦念志说。
目前,国际上已知的海洋储碳机制主要有“溶解度泵”和“沉降生物泵”两种。前者依赖于二氧化碳溶解于水的过程,此过程产生的碳酸会导致海水酸化等生态灾害;后者依赖于生物固碳后形成颗粒态碳的沉降过程,然而有研究表明,最终沉到海底的颗粒态碳量微乎其微。
2005年,长期与海洋微型生物打交道的焦念志,提出了一个大胆的概念“海洋微型生物碳泵”(MCP)。他发现海洋微型生物能够通过生态过程,将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳,长期封存在海洋中。
焦念志的设想在古生物学中找到了证据。中国地质大学(武汉)教授李超说:“碳循环动力学研究表明,早期地球历史时期,在海洋深部曾多次出现大型的溶解有机碳库。这些超大型有机碳库的出现,极大地扰动了地球表层的碳循环。”
而此前的一项碳同位素研究也显示,这些惰性的有机碳在海洋中储存的时间可达4000~6000年,其总量可与大气中二氧化碳的总碳量相媲美。
2010年6月,《科学》杂志对“微型生物碳泵”进行了专题报道,将其称之为“巨大碳库的幕后推手”。同年,《自然综述微生物学》以封面文章形式发表了焦念志的文章。
目前,我国农田化肥施用量大大超标,AG平台真人 真人AG 平台官网水土流失严重,大量化肥随河流涌入海洋,造成近海海区富营养化严重、赤潮频发、生态平衡被破坏,甚至形成大面积缺氧区,如珠江口、长江口等低氧区长期存在,渔业资源遭到破坏,生态系统面临严重威胁。
而这些还只是“看得见”的生态灾害,研究AG真人 AG平台已经证明,海洋中的碳和氮、磷往往成相反关系。过量的氮、磷等营养盐导致海水中的溶解有机碳被活化,重新通过呼吸作用返回大气,使近海储碳能力大为降低。
这给焦念志传递了一种信号:减少陆源氮磷输入,就可以有效增加近海碳汇。AG平台真人 真人AG 平台官网“说白了就是减少施肥,这无疑是一种最简单、最省成本的办法。”
“通过海陆统筹实施MCP增汇生态工程,并不是改造自然生态系统,而是复原自然生态系统。这与排污控制等有着本质的不同,可增加近海碳汇,减少近海富营养化、赤潮等灾害,一举多得。”焦念志说,“科学施肥能够保证农产品产量,而且就算减产,农民也可通过碳交易得到补偿,进入良性循环,让人们主动参与低碳经济。”
2008年,由焦念志领衔,由美、欧、亚12国专家组成的国际海洋研究委员会(SCOR)“微型生物碳泵”科学工作组成立,目前正在进行系统研究,并着手开展国际标准和评价体系等方面的起草工作。
“中国不能还走态度强硬这条老路,在未来的气候谈判桌上赢得发言权,改善国家的国际形象,就必须要用科学来说话。”焦念志说,“所以现在由中国人牵头在国际平台上做这件事,意义很大,我愿意带这个头。”AG平台真人 真人AG 平台官网