碳中和的“蓝色方案”

我国是世界上少数几个同时拥有红树林、盐沼和海草床三大海岸带蓝碳生态系统的国家之一，蓝碳研究走在了世界前列。但同时也面临着生态系统资源退化，蓝碳资源储量、固碳能力和增汇潜力底数不清、相关法律法规不健全等一系列挑战。

当今，大气二氧化碳增加导致全球气候变化加剧，成为可持续发展面临的严峻挑战。自去年12月中央经济工作会议首次将“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年重点任务以来，碳达峰和碳中和成为社会关注焦点。今年政府工作报告也提出，“扎实做好碳达峰、碳中和各项工作”。

做好“碳达峰、碳中和”，其中一个重要途径是增加碳汇。生态系统增加碳汇的路径主要有陆地碳汇和海洋碳汇，分别称为“绿碳”和“蓝碳”。地球上的蓝碳生态系统在光合作用过程中将碳固定下来，形成蓝色碳汇。比如，红树林、海草床、柽柳、碱蓬等，都承载着“蓝碳”的使命。

那么，我国近海“蓝碳植物”的生存状况如何，面临着哪些挑战，我国在蓝碳领域正在开展哪些研究和规划？这些都是人们关注的话题。

“碳中和”负排放的重要一环

在植被丰茂的山野，每一次呼吸都像在给肺部进行一次推拿……长期以来，人们对吸碳释氧的“绿碳”极为熟悉。相比之下，海洋植物与二氧化碳之间的关系就低调多了。其实，储存于滨海和海洋系统的蓝碳，是地球上最大的碳库。

据了解，“蓝碳”是相对于陆地生态系统植被固定的“绿碳”概念提出来的。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会发布了《蓝碳：健康海洋对碳的固定作用——快速反应评估报告》（以下简称《蓝碳报告》），正式提出了蓝碳的概念。

浙江大学海洋学院副教授肖溪介绍，蓝碳即海洋碳汇，是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定和储存在海洋中的过程、活动和机制。其中，红树林、盐沼和海草床等都是典型的海岸带蓝碳，能捕获和储存大量的碳，并将其长期埋藏在海洋沉积物里。

海洋是地球上最大的碳汇体，海岸带蓝碳是潜力巨大的碳汇资源。《蓝碳报告》指出，占全球海洋有限面积的滨海湿地在全球海洋碳储存中发挥着重要作用，红树林、盐沼和海草床湿地每年埋藏到沉积物中并长久保存的有机碳数量，约占海洋沉积物碳埋藏量的一半以上。

2011年，国外一些海洋科学研究者的文章进一步推动了全球对滨海湿地碳埋藏重要性的认识。他们指出，红树林、盐沼和海草床的单位面积碳埋藏速率远远高于陆地森林。

我国是世界上少数几个同时拥有红树林、盐沼和海草床三大生态系统的国家之一，广阔的滨海湿地为发展我国海洋碳汇提供了空间。

红树林，具有防风消浪、促淤保滩、净化海水和空气等功能，蕴藏着丰富的生物资源，其生态系统的碳密度显著高于同纬度其他生态系统。在我国浙江、福建、广东、广西和海南等沿海地区，都生长着大片的红树林。滨海盐沼湿地，也叫潮汐沼泽，是位于陆地和开放海水或半咸水之间，伴随有周期性潮汐淹没的潮间带上部生态系统。这里的地表水呈碱性，土壤中盐分含量较高，分布着芦苇、碱蓬、柽柳、海三棱藨草、短叶茳芏和海马齿等植物。

海芒果半红树植物属于红树林生态系统的一种，主要分布在广东、广西、海南等地。李丹 摄

海草主要分布于热带、亚热带和温带沿岸海区的浅海水域。在适宜的环境中，海草大面积连片生长，形成海草床。海草床在全球分布面积不大，仅占海洋面积的0.1%，却在保护生物多样性、净化水质等方面发挥着重要作用。据估算，全球海草床年固碳量约占海洋总固碳量的18%。

“海岸带蓝碳将会是碳中和负排放方案中的重要一环。”肖溪说，相较于绿碳，蓝碳主要有三方面优势。首先，封存时效长。海岸带蓝碳生态系统的碳封存可以达到上千年的时间尺度，而陆地绿碳生态系统往往只有几十年。

其次，捕获效率高。国际著名海洋学家、联合国蓝碳评估组专家、欧洲科学院院士卡路斯·杜阿尔特（300825）（Carlos M. Duarte）教授研究表明，典型海岸带蓝碳生态系统仅占全球海床面积的0.2%, 但贡献了海洋沉积物碳总储量的50%。

第三，具有巨大的生态环境效益。比如，缓解近海富营养化和海洋酸化，相较陆地而言生产对环境负面影响小得多的海产品等。

当前，蓝碳发展迎来重大机遇。近年来，《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》《全国海洋主体功能区规划》等文件中都对发展蓝碳作出部署，并相继发起“21世纪海上丝绸之路蓝碳计划”和“全球蓝碳十年倡议”，提倡充分发挥蓝碳的作用。在碳中和目标这一刚性约束下，蓝碳提供了可充分挖掘的“去碳空间”。

人类活动威胁三大生态系统生境

“三大海岸带生态系统面临着来自气候变化和人类活动的双重压力，资源退化严重。”肖溪对目前我国的蓝碳生态系统状况深表担忧。

浙江大学海洋学院吴嘉平教授蓝碳科研团队历时多年，对全国海岸带进行了实地勘察和遥感调查。今年年初，他们又获得了全国海岸带蓝碳生态系统新近而详细的面积与分布信息。吴嘉平说：“我国目前大约有1500平方公里的红树林、盐沼和海草床。而自1950年以来，我国这三大蓝碳生态系统已损失约9236～10059平方公里，主要原因是土地围垦。”

浙江大学海洋学院蓝碳科研团队开展红树林底栖动物调查。李丹 摄

目前，我国的红树林生境仅限于东南沿海，面积退化的原因是乱砍滥伐、海水养殖污染、病虫害、海平面上升、海堤阻隔等多种因素。盐沼在我国沿海地区均有分布，芦苇和碱蓬在本土盐沼植被中占主导地位，但随着入侵物种互花米草的侵占，本土盐沼物种，甚至红树林的生境都受到了严重威胁。海草床相对更为脆弱，植被相对低矮，人类活动对海草床产生较大的威胁。

自然资源部第三海洋研究所研究员陈光程也有类似感受：“近年来，我国红树林和盐沼生态环境受到广泛关注，大力保护和修复使面积有所提升，但是人类活动和全球变暖仍然对其造成威胁。而海草床资源退化，更是一个不争的事实。”

有关数据显示，目前全球1/3以上的海草床已完全退化，每年消失速度超过7%，是热带森林的2～15倍。我国海草床也已严重衰退，现有的22种海草约占全球海草种类数的30%，其中有5种被世界自然保护联盟（IUCN）列为易危种，两种被列为稀有种。

自然资源部北海局教授级高工宋文鹏说，海草床、盐沼、红树林三大生态系统始终处于持续的演变过程中。受全球变化、海平面升高、入海河流变化等影响，它们产生自然的演变，受人为活动干扰，造成了被迫演变。因为这三大生态系统位于沿海区域，与人类活动区域重叠或距人类活动区域较近，人类活动和三大生态系统的关系错综复杂，其中的影响，需要相关专家学者认真详细研判。

中国蓝碳研究走在世界前列

“国际社会对碳排放的关注由来已久，蓝碳扮演着越来越重要的角色，并成为各国政府和科学家追逐的焦点和热点。”中国科学院院士、厦门大学教授焦念志介绍说。

2010年，第16届联合国气候变化大会正式提出“蓝色碳汇计划”，强调要重视沿海海洋生态系统对降低二氧化碳水平的作用，指出如果能重视并正确的管理，蓝碳对减缓气候变化有很大的潜力。

目前，中国蓝碳研究已走在世界前列。据了解，10余年来，我国先后安排了许多涉及蓝碳的科研项目，催生出一批较高水平的科研成果。

值得一提的是，焦念志团队提出的海洋微型生物碳泵理论框架，解释了海洋巨大溶解有机碳库（新蓝碳）的来源，得到国际同行的广泛关注和认同。由此，国际海洋科学研究委员会（SCOR）设立了海洋微型生物碳泵理论科学工作组，由我国科学家领衔，成员包括来自12个国家的26名科学家。此外，我国科学家还在著名国际学术品牌美国“戈登论坛”发起并获批设立“海洋生物地球化学与碳汇”永久论坛等，都彰显了海洋微型生物碳泵理论及其研究的国际影响力，标志着我国在海洋碳汇领域走在了国际前沿。

2011年，原国家海洋局启动我国首批滨海湿地固碳示范区建设，科研人员在厦门市下潭尾建成20亩红树林湿地固碳能力提升技术应用示范区，并取得良好效果，这为此后提升滨海湿地“碳汇”功能提供了技术依据。

两年后，我国30多个涉海科研院校、部委和企业，形成了以基础研究为主，涵盖产、学、研、政、用的联盟体——全国海洋碳汇联盟，旨在推动蓝碳研发，服务国家需求。

2014年8月，在中国科学院学部第39次科学与技术前沿论坛上，我国海洋科学家又自发成立了“中国未来海洋联合会”，推出了“中国蓝碳计划”。这些活动极大促进了我国蓝碳研究进展，实现在认识生态系统基础上的蓝碳科学管理，为海洋强国建设决策提供了科技支撑。

2015年，中共中央、国务院《生态文明体制改革总体方案》提出“逐步建立全国碳排放总量控制制度和分解落实机制,建立增加森林、草原、湿地、海洋碳汇的有效机制”。

2019年3月，浙江省温州市洞头区政府联合浙江大学海洋学院开展的蓝碳生态系统项目实施试点完成。该项目根据洞头的生态系统、海洋灾害、物种资源等特征，结合当地“南红北柳”“蓝色海湾”“海洋牧场”等海洋生态建设项目实施，形成了成本低、效果显著、可推广的蓝碳增汇新技术和综合管理方法。

“洞头一期400亩幼年红树林群目前每年固碳约56吨，在有效的管理前提下，预计10年后年固碳量将达70吨。”吴嘉平表示，按照目前的趋势，在充分挖掘蓝碳潜力和利用海洋可再生能源的前提下，洞头有望在国内率先成为碳中和（碳零排放）乃至碳汇（碳存储）县区。

2020年，宋文鹏带领团队完成的北海区海岸带保护修复工程项目调查，基本掌握了我国渤海及北黄海区域海草床、盐沼等蓝碳生态系统的空间分布及面积数据，同时开展了盐沼植被、海草床现状调查和生态状况评估，为我国蓝碳生态系统碳储量、固碳速率和碳汇潜力评估提供了重要的基础数据。基于此，北海局初步估算黄河口盐沼生态系统总碳储量超过400万吨碳，年碳汇量超过3.4万吨碳。

着力开展蓝碳增汇技术研究

据《蓝碳报告》估算，保护和恢复海洋蓝色碳汇及改善对其的管理，可避免每年高达450万亿克碳损失，该数字相当于人类目前计划的碳减排量的10%。

“‘碳中和’是应对气候变化的必由之路, 海洋‘负排放’（即增汇）是实现‘碳中和’的重要途径。”焦念志说。对此，宋文鹏也十分认同：做好碳达峰、碳中和，除了要减少二氧化碳排放外，还有一个重要途径就是着力增加碳汇。

宋文鹏说：“在全球范围内基于海洋的增汇方案，可在2030年每年减少近40亿吨二氧化碳当量的排放，到2050年每年减少约110亿吨。”

为实现增汇，焦念志认为，我国应选择典型的盐沼湿地、红树林湿地和海草床生态系统, 建立滨海湿地碳通量监测网络，查明滨海湿地水—土—气—生物循环中的碳通量、时空演变与受控机制。此外，还要构建滨海湿地蓝碳示范区，为建立不同类型的滨海湿地固碳增汇生态管理模式提供可借鉴的经验。

加快滨海湿地蓝碳资源调查也迫在眉睫。陈光程说：“要查清中国蓝碳资源储量、固碳能力和增汇潜力，建立蓝碳资源和固碳能力调查的常态化工作机制，支撑将滨海湿地蓝碳纳入国家温室气体清单和实现‘国家自主贡献’目标。”

同时，他建议积极拓展与国际组织的合作，提高中国科学家在蓝碳国际事务中的参与度，利用多方国际合作平台推动其他类型碳汇等纳入联合国气候变化框架公约下的应对气候变化相关工作。

“蓝碳增汇技术研究尚处于起步阶段，目前对蓝碳增汇手段的研究主要集中于对现有滨海湿地的保护和修复方面，是否能通过适当扩大、新增湿地面积，恢复海草床面积，新建盐沼湿地和红树林来实现增汇目标，仍需要在综合研究评估人工新增湿地以及引入外来物种的生态风险后进行适应性的推广。”宋文鹏说。

他表示，要保护好滨海蓝碳生态系统，如划定红线或保护区，制定相应的法律法规。继续开展海岸带的生态修复，并对现有的破坏行为采取专项整治。

2021年度，在自然资源部项目的支持下，宋文鹏和团队计划选取黄河口、胶州湾及曹妃甸开展盐沼及海草床生态系统碳储量调查与评估示范研究，建立和完善碳储量调查与评估技术体系的同时，进一步丰富重点调查区域的碳储量调查数据，为滨海湿地纳入国家温室气体清单提供支持。

近日，海洋三所传来消息。陈光程带领的团队与广东湛江红树林国家级自然保护区管理局合作开发的湛江红树林造林项目通过评审。“接下来，我们还将努力挖掘红树林等滨海湿地蓝碳在增汇和减排中的作用和价值，推动蓝碳纳入国家应对气候变化的相关工作，并通过市场机制实现蓝碳及蓝碳生态系统的价值。”陈光程说。

焦念志表示，随着国际社会对海洋负排放的重视, 海洋碳汇终将被纳入全球碳交易体系，我国应积极探索海洋碳汇交易的可行路径，为国际海洋碳汇发展提供“中国方案”。

数读蓝碳

海岸带蓝碳生态系统占全球海床面积的0.2%, 但贡献了海洋沉积物碳总储量的50%

我国目前大约有1500平方公里的红树林、盐沼和海草床。而自1950年以来，我国这三大 生态系统已损失约9236～10059平方公里

目前全球1/3以上的海草床已完全退化，每年消失速度超过7%，是热带森林的2～15倍

保护和恢复海洋蓝色碳汇及改善对其的管理，可避免每年高达450万亿克碳损失， 该数字相当于人类目前计划的碳减排量的10%