世界气象组织近日发表报告,称2016年上半年,全球表面温度、北极海冰融化速度以及二氧化碳浓度都达到新的高点,今年可能成为自1880年有记录以来最热的年份。
而同时,海洋科学家们也发出警告:全球每年大约有2000亿吨二氧化碳的释放量,其中超过二分之一被海洋吸收,海洋正以前所未有的速度变暖、酸化和流失氧气。在这一过程中,过度捕捞和污染也在侵害海洋生态系统,生物正处于难以忍受的进化压力之中。
科学家们建议,近海区域采取紧急干预措施。近日,在
浙江南部沿海的平阳县,一个“蓝色
碳汇”研究和利用项目正式启动,旨在恢复和保护海岸带植被,增加海洋生态系统吸收、固定二氧化碳能力,改善南麂列岛海域环境。这一项目,由美国伍兹霍尔海洋生物研究所终身研究员唐剑武带头。
比森林更强的碳捕捉能力
二氧化碳过度排放、温室效应加剧,正在危及地球的可持续发展。而自然界本身有自然的过程可以捕捉、吸收二氧化碳,将其固定下来,并封存在土壤、海底等与大气隔绝的地方。
“这个过程发生在森林,就是大家熟悉的‘绿色碳汇’。如果发生在海洋和海岸带,就是‘蓝色碳汇’。”唐剑武告诉记者,事实上,海洋的碳捕捉能力相比森林更加巨大。
按单位面积固碳量计算,红树林、盐沼和海草这3种目前公认的蓝碳植物,每年每平方米大约能固定100克碳,而森林只能固定8克。“除了吸收、固定二氧化碳,陆地植物和土壤还会通过呼吸和氧化作用释放二氧化碳。但是蓝碳植物生长于海岸潮汐带,长期处于高盐度、高湿度的厌氧环境中,呼吸、氧化作用变弱,二氧化碳的净吸收能力相对变强。”唐剑武介绍。
据科学家测算,尽管蓝碳植物只覆盖不到1%的海床,仅占土地生物量的0.05%,但每年能捕捉大约8700至16500万吨二氧化碳,相当于全球化石能源
碳排放总和的四分之一。
在海洋中,可能还存在一种生物泵机制,通过生物体的繁衍生息过程把二氧化碳固定下来,形成颗粒最终沉到海底长期保存下来。“我们发现,贝类、海藻类也有固碳能力,但它们也在释放二氧化碳,其净吸收能力还不清楚。”唐剑武表示,“不同环境下,贝藻类固碳能力是否会产生变化,在什么环境、什么规模下,贝藻类养殖能够达到碳汇作用,还需要进一步监测,这也是平阳蓝碳项目需要研究的。”
让滩涂恢复生物多样性
然而,平阳的蓝碳美景,因为海洋生态恶化蒙上阴影。
海洋吸收了大量二氧化碳,正在持续变暖、酸化,过去100年,上层海洋平均温度上升0.6摄氏度。世界气象组织称,这将对生物、食物链和生态系统造成多种有害影响,目前已出现的一个典型恶果,就是珊瑚礁的大规模白化。
“这是全球正在遭遇的困境。此外,气候变暖还会造成海洋风暴、台风、海啸等极端气候现象增多,其直接后果就是侵蚀沙滩、滩涂。”唐剑武认为,“气候变化对海岸线的侵蚀速度,完全比不上人类围海造田、围海养殖、人工砍伐对蓝碳植物生存环境的破坏大,温州一些地方红树林、盐沼面积锐减甚至已经消失。”
这几年,大面积人工围垦事件仍有所闻。“这肯定会对海岸滩涂生态系统带来巨大影响。”对于过度的人类活动,唐剑武十分忧心,在他看来,美国东海岸的马萨诸塞州恢复生态的举措值得借鉴。
上世纪,该州进行大规模围垦,建造堤坝,导致滩涂盐沼几乎覆灭,形成大量“光滩”。“光滩指的是寸草不生的海滩。没有植物的海滩是很可怕的,不仅不能吸收二氧化碳,之前成千上万年固定、积累在土壤里的碳,还会重新释放到大气中。”唐剑武表示,每年每平方米“光滩”大约释放7500克碳,“这相当于每平方米蓝碳植物75年捕获的碳,种植的速度根本比不上破坏的速度。”
从10年前开始,马萨诸塞州拆除大量水坝,曾经被阻断的河水重新流向大海,入海口恢复潮汐功能,盐沼得以重新生长。“鱼、贝、蟹,以及鸟类的数量增长很快,生物多样性也在慢慢恢复。”唐剑武说。