來論丨以科學(xué)發(fā)展的眼光推動“海洋負(fù)排放”
政務(wù)：中國科協(xié) 2024-10-25 11:10
原創(chuàng) 賈鶴鵬 中國科協(xié)之聲
在2024年世界科技與發(fā)展論壇所設(shè)主題會議“學(xué)科交叉融合發(fā)展為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供解決方案”上，中國科學(xué)院院士、廈門大學(xué)教授、廈門負(fù)排放研究中心首席科學(xué)家焦念志詳細(xì)介紹了“海洋負(fù)排放國際大科學(xué)計劃（Global ONCE）”的發(fā)起和運營情況。
隨著全球氣候變化問題的加劇，人類對減少碳排放和應(yīng)對氣候變化的需求日益迫切。在這一過程中，海洋發(fā)揮著巨大的“碳匯”作用，它不僅吸收大氣中的二氧化碳，還有可能通過各種自然和人為手段實現(xiàn)負(fù)排放，即從大氣中移除更多的溫室氣體。這個議題，也是在北京參加2024年世界科技與發(fā)展論壇的各國科學(xué)家、教育家、企業(yè)家們最為關(guān)心的問題之一。
毋庸置疑，海洋碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分，是影響全球變化的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。海洋是地球上最重要的碳匯之一，全球約有四分之一的二氧化碳由海洋吸收。這一功能不僅減緩了氣候變化的速度，還為全球生態(tài)系統(tǒng)和人類社會提供了寶貴的緩沖。然而，隨著氣候變化的加劇和人類活動的加速，海洋的健康狀況正在惡化，威脅著其碳匯能力。要真正實現(xiàn)海洋持續(xù)負(fù)排放，必須采取有效措施來保護并增強海洋的碳吸收能力。
海洋負(fù)排放的過程，可以概括為通過自然或技術(shù)手段，在維持或恢復(fù)海洋碳匯功能的基礎(chǔ)上，增加從大氣中移除二氧化碳的量�；臼侄伟ūＷo海洋生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)海草床、紅樹林和鹽沼，促進海洋鐵肥化、藻類培養(yǎng)，以及開發(fā)與利用海洋碳捕集和儲存技術(shù)。
實現(xiàn)海洋負(fù)排放的意義深遠(yuǎn)。首先，它是全球碳減排的有力補充，在減少陸地和工業(yè)碳排放難度加大的背景下，海洋負(fù)排放能夠提供額外的碳匯空間。其次，負(fù)排放技術(shù)不僅能夠幫助緩解氣候變化，還能恢復(fù)并增強海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康，促進生物多樣性與海洋資源的可持續(xù)利用。
我們也必須看到，盡管海洋在應(yīng)對氣候變化中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但它自身也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。全球氣候變暖和人類活動對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了多重壓力，這些壓力不僅影響海洋的碳吸收能力，還可能加劇全球氣候變化的惡化。
首先，過度污染是海洋健康的主要威脅之一。工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流中的化學(xué)物質(zhì)以及大量的塑料廢棄物持續(xù)進入海洋，不僅破壞了海洋生態(tài)系統(tǒng)，還干擾了其碳吸收和存儲能力。例如，塑料垃圾覆蓋海洋表面，阻礙了浮游植物的光合作用，減少了二氧化碳的吸收。
其次，海水酸化也是另一個嚴(yán)峻的問題。海洋吸收了大量的大氣二氧化碳后，會形成碳酸，導(dǎo)致海水的酸度上升。這種變化對海洋生物，尤其是貝類、珊瑚等依賴碳酸鈣形成骨骼和外殼的生物構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
最后，氣候變化本身對海洋的挑戰(zhàn)也不可忽視。海洋溫度升高使得海洋吸收二氧化碳的能力減弱，極端天氣事件和海平面上升對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的破壞性影響，也會大幅度減少海洋吸儲二氧化碳的能力。
面對這些挑戰(zhàn)，有些人認(rèn)為，為了保護海洋環(huán)境，我們應(yīng)當(dāng)放棄工業(yè)化和科技發(fā)展，甚至回到前工業(yè)化時代。這種觀點是片面的，甚至是錯誤的。只有通過科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們才能真正解決海洋面臨的問題，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)負(fù)排放目標(biāo)。
首先，現(xiàn)代科技為我們提供了精準(zhǔn)監(jiān)測和預(yù)測海洋環(huán)境變化的工具。例如，衛(wèi)星遙感技術(shù)、自動化海洋觀測儀器和全球氣候模型可以幫助我們實時了解海洋的健康狀況，并制定針對性的應(yīng)對措施。通過數(shù)據(jù)的積累與分析，科學(xué)家們可以更好地理解海洋碳循環(huán)的機制，從而開發(fā)出更有效的負(fù)排放技術(shù)。
其次，科技手段也為我們提供了增強海洋碳匯能力的直接方式。近年來，海洋鐵肥化技術(shù)被提出，即向海洋表層投放適量的鐵元素，促進浮游植物的生長，從而增加二氧化碳的吸收。這一技術(shù)已經(jīng)在多個實驗中顯示出潛力，盡管還存在爭議，但它代表了科技在海洋負(fù)排放領(lǐng)域的重要探索。
另一個前沿領(lǐng)域是海洋藻類養(yǎng)殖，通過大規(guī)模培養(yǎng)海洋藻類，不僅可以吸收大量二氧化碳，還能夠?qū)⒃孱愑糜谏锶剂仙a(chǎn)，實現(xiàn)碳循環(huán)利用。此外，海洋碳捕集與儲存技術(shù)（Marine CCS）也正在發(fā)展，通過將工業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳捕集并注入海底深層，避免其進入大氣，直接減少溫室氣體排放。
當(dāng)然，要實現(xiàn)海洋負(fù)排放，科技發(fā)展固然重要，但同樣重要的是合理的政策框架和全球合作。第一，政府應(yīng)當(dāng)加大對海洋負(fù)排放技術(shù)研發(fā)的資金投入，特別是基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用之間的橋梁建設(shè)�？茖W(xué)研究是科技進步的基礎(chǔ)，只有通過持續(xù)的投入和創(chuàng)新，才能開發(fā)出真正有效且可持續(xù)的負(fù)排放手段。
第二，國際合作和協(xié)調(diào)至關(guān)重要。海洋問題是全球性問題，涉及跨國界的氣候、環(huán)境和經(jīng)濟利益。因此，必須建立國際合作機制，共同應(yīng)對海洋面臨的挑戰(zhàn)。各國應(yīng)共同制定海洋治理規(guī)則，防止個別國家過度利用海洋資源或不負(fù)責(zé)任地污染海洋。
第三，公眾參與和環(huán)境意識提升，也是政策制定中的關(guān)鍵部分。負(fù)排放技術(shù)和海洋保護不僅是科學(xué)家和決策者的責(zé)任，還需要社會公眾的理解與支持。通過加強環(huán)境教育，鼓勵個人和企業(yè)參與海洋保護行動，能夠有效推動海洋負(fù)排放技術(shù)被負(fù)責(zé)任地推廣和應(yīng)用。
總之，海洋在應(yīng)對氣候變化和實現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)中扮演著不可或缺的角色。盡管海洋面臨污染、酸化和氣候變化的多重挑戰(zhàn)，但我們絕不能因此回避現(xiàn)代科技和發(fā)展的必要性。相反，只有通過科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，才能解決海洋在全球變暖中面臨的問題，并通過負(fù)排放手段為地球的氣候變化做出貢獻(xiàn)。
對中國來說，在這個方向上做出的努力，也是我們?yōu)闃?gòu)建人類命運共同體所做的重要工作之一。焦念志院士在接受媒體采訪時感慨：把一些中國方案推到世界上，發(fā)起和領(lǐng)導(dǎo)國際大科學(xué)計劃是一個很好的渠道。中國現(xiàn)在至少在某些領(lǐng)域已經(jīng)具備了這個條件。
作者：賈鶴鵬 蘇州大學(xué)教授
編輯：劉炎迅
排版：李振亮
審校：劉洞天
終審：秦久怡
原標(biāo)題：《來論丨以科學(xué)發(fā)展的眼光推動“海洋負(fù)排放”》
