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抢占低碳经济先机 发展海洋碳汇技术

日期: 2018-04-27
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 全球气候变暖对人类生存、社会发展产生不良影响,这已引起国际社会的关注。为了缓解全球气候变暖、减少二氧化碳等温室气体的排放,发展低碳经济已成为各国共识。

“低碳经济就是指温室气体排放量尽可能低的经济发展方式,以低能耗、低排放、低污染为基本特征,是继工业革命、信息革命之后的又一场‘能源革命’。作为海洋大国和温室气体排放大国,我们应该充分利用现在的有利时机,发展海洋碳汇技术,抢占技术高地。”日前,山东省科技厅副厅长、青岛国家海洋科学研究中心主任李乃胜告诉记者。
       海洋:巨大的固碳容器
       自2005年2月16日《京都议定书》正式生效以来,“碳汇”一词越来越多地进入了人们的视野。简单地说,碳汇就是植被、海洋和土壤对温室气体二氧化碳的吸收、贮存及大气中对温室气体起分解转化作用的光化学清除机制。
    “海洋碳汇,就是海洋作为一个特定‘容器’吸收二氧化碳。”李乃胜告诉记者,“有机碳93%产自海洋,这是科学家的共识。海洋是全球气候系统中的重要环节之一,它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候中发挥着决定性作用,尤其因其吸收了大气中40%的二氧化碳,而被称为地球气候的‘调节器’。”
       资料显示,浮游生物、细菌、海草、盐沼植物和红树林等海洋生物,可以将二氧化碳吸收、存储并转化为海洋沉积物。相对于土地捕获和储存的碳可以储存几十年或几百年,它们存储的碳可以存储上千年上万年。尽管它们的数量只占到陆地生物量的0.05%,但地球上55%的生物碳或绿色碳捕获都是由它们完成的,而且随着每年存储二氧化碳含量的增加,也跻身为世界上最主要的碳捕集方式。
      据统计,海洋生物每年可以捕获和储存870万~1650万吨二氧化碳,几乎抵消了全球运输部门的碳排放量。由此,海洋生物捕获二氧化碳的能力或者行为被称为“蓝色碳汇”。“而具体到中国来说,我国的碳汇资源大体是三分天下。”李乃胜告诉记者,“首先就是18亿亩耕地,我们今年的统计数据是18.23亿亩,可以说是守住红线了;其次就是我们国家约60亿亩的山林草场,说到底也是碳水化合物,和粮食一样,也是有机碳;最后就是我国现在可控的约300万平方公里的海域产生的有机碳。笼统地说,这三大块各占1/3。”“我们可以想想,300平方公里的渤海、黄海、东海、南海4个海区,每年根本不用管它,它生产的有机碳跟8亿农民辛辛苦苦在18亿亩耕地上的劳动量基本持平,所以这是多么大的固碳资源量。”李乃胜强调说,“还有一个方面,就目前科学家所达成的共识来说,2500米是碳的不饱和线。也就是说,在2500米到海面的相对浅水,二氧化碳或者碳酸钙是饱和的,这也就意味着只要你想办法把这些碳压到底下去,它马上会融入水。”“因此,作为科学问题,让人们想到海洋最终是一个固碳、聚碳的特定领域、特定容器。所以说海洋是生命的摇篮、资源的宝库、航运的通道,更重要的它是固碳的容器。”李乃胜感叹。
      未来:重点关注五大研究方向
      21世纪是海洋的世纪,各海洋大国也都纷纷制定海洋发展规划,海洋碳汇也正日益受到重视。在海洋经济发展中倡导“海洋低碳经济”是一个全新的思路。大力发展海洋低碳经济,加速海洋能源产业的发展,这不仅为转变经济增长方式、保护生态环境奠定了基础,而且还有利于可持续发展,提升我国的国际影响力。
       对于如何抢占低碳经济、发展海洋碳汇技术,李乃胜提出了五点建议。
      一是加强深水交换模式的研究,过去人们不太重视的这些深层次的水动力或者物理海洋的概念,需要进一步加强。“简单地说,当我们把深水交换模式研究透了以后,知道哪个地方下去之后进入深水了,自然把碳放在那个地方,下去自动就溶解了。如何人工制造一种深水交换模式,这是一个重要的科研方向。”李乃胜阐释。
      二是发展海洋可再生能源,未来低碳、固碳技术,海洋再生能源是最为重要的领域。作为世界上最大的发展中国家,我国目前的能源生产量居世界第三位;基本能源消费占世界总消费量的10.4%,居世界第二位,我国已成为一个能源生产和消费的大国。我国能源结构一直是以煤、石油为主的高碳结构,能源消耗严重、效率低下,能源和环境问题十分突出,这严重制约我国可持续发展的进程。而海洋蕴藏着巨大的可再生能源,它的存在形式多种多样,包括海浪、潮汐、洋流、海风、海水温度差和盐度差等,只要得到充分开发,就可满足日益增加的能源需求。
       三是大力发展海洋植物,说到底,最大的固碳者是海洋藻类。因此,大面积荒芜的滩涂、荒芜的咸水地区就可以利用起来,种植海藻。“海藻本身就是固碳、低碳的,而且产值又非常高,产量又非常大,其效益也将十分可观。”
       四是大力发展滤食型海水动物养殖。 我国约5000万吨的鱼虾贝藻等水产品,海水养殖的总量约1400万~1500万吨,其中1200万吨是贝类。可以说整个海水养殖85%以上是贝类。贝类不需要喂,“不需要喂”就是从水里来的固碳,特别是贝壳,可以说主要成分无一例外都是碳酸钙,它都是吸收、凝聚、会聚二氧化碳,所以简称贝类养殖技术,就叫海洋碳汇渔业。“这是中国的一个大亮点,其发展领域非常广阔。”李乃胜指出。
       五是海洋循环经济的新模式,特别是生态系统水平的海水养殖。“具体来说是立体化的循环经济:在海水上层挂绳养海带,中间挂笼养贝类或放置深水网箱,下一层播养鲍鱼、海参和虾夷贝等,最底层是海底森林。这实际上是固碳技术的一个新模式,合起来就叫生态系统水平。第一层的废弃物及一些富余饵料进入第二层成为这一层所需要的营养物质,第二层到第三层,第三层到第四层,到海底那一层就是干净的,这实际上是固碳技术的一个新模式。”

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