來(lái)論丨以科學(xué)發(fā)展的眼光推動(dòng)“海洋負(fù)排放”
政務(wù)：中國(guó)科協(xié) 2024-10-25 11:10
原創(chuàng) 賈鶴鵬 中國(guó)科協(xié)之聲
在2024年世界科技與發(fā)展論壇所設(shè)主題會(huì)議“學(xué)科交叉融合發(fā)展為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供解決方案”上，中國(guó)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(guó)際大科學(xué)計(jì)劃（Global ONCE）”的發(fā)起和運(yùn)營(yíng)情況。
隨著全球氣候變化問(wèn)題的加劇，人類對(duì)減少碳排放和應(yīng)對(duì)氣候變化的需求日益迫切。在這一過(guò)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(guò)各種自然和人為手段實(shí)現(xiàn)負(fù)排放，即從大氣中移除更多的溫室氣體。這個(gè)議題，也是在北京參加2024年世界科技與發(fā)展論壇的各國(guó)科學(xué)家、教育家、企業(yè)家們最為關(guān)心的問(wèn)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(huì)提供了寶貴的緩沖。然而，隨著氣候變化的加劇和人類活動(dòng)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(shí)現(xiàn)海洋持續(xù)負(fù)排放，必須采取有效措施來(lái)保護(hù)并增強(qiáng)海洋的碳吸收能力。
海洋負(fù)排放的過(guò)程，可以概括為通過(guò)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(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)海草床、紅樹(shù)林和鹽沼，促進(jìn)海洋鐵肥化、藻類培養(yǎng)，以及開(kāi)發(fā)與利用海洋碳捕集和儲(chǔ)存技術(shù)。
實(shí)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(bǔ)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(qiáng)海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康，促進(jìn)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(duì)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(dòng)對(duì)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(guò)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(jìn)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(chǔ)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(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。海洋吸收了大量的大氣二氧化碳后，會(huì)形成碳酸，導(dǎo)致海水的酸度上升。這種變化對(duì)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(duì)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(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的破壞性影響，也會(huì)大幅度減少海洋吸儲(chǔ)二氧化碳的能力。
面對(duì)這些挑戰(zhàn)，有些人認(rèn)為，為了保護(hù)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(shí)代。這種觀點(diǎn)是片面的，甚至是錯(cuò)誤的。只有通過(guò)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們才能真正解決海洋面臨的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上實(shí)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(cè)和預(yù)測(cè)海洋環(huán)境變化的工具。例如，衛(wèi)星遙感技術(shù)、自動(dòng)化海洋觀測(cè)儀器和全球氣候模型可以幫助我們實(shí)時(shí)了解海洋的健康狀況，并制定針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施。通過(guò)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(jī)制，從而開(kāi)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(qiáng)海洋碳匯能力的直接方式。近年來(lái)，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(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)，從而增加二氧化碳的吸收。這一技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中顯示出潛力，盡管還存在爭(zhēng)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(gè)前沿領(lǐng)域是海洋藻類養(yǎng)殖，通過(guò)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(shí)現(xiàn)碳循環(huán)利用。此外，海洋碳捕集與儲(chǔ)存技術(shù)（Marine CCS）也正在發(fā)展，通過(guò)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(jìn)入大氣，直接減少溫室氣體排放。
當(dāng)然，要實(shí)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(duì)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(jìn)步的基礎(chǔ)，只有通過(guò)持續(xù)的投入和創(chuàng)新，才能開(kāi)發(fā)出真正有效且可持續(xù)的負(fù)排放手段。
第二，國(guó)際合作和協(xié)調(diào)至關(guān)重要。海洋問(wèn)題是全球性問(wèn)題，涉及跨國(guó)界的氣候、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)利益。因此，必須建立國(guó)際合作機(jī)制，共同應(yīng)對(duì)海洋面臨的挑戰(zhàn)。各國(guó)應(yīng)共同制定海洋治理規(guī)則，防止個(gè)別國(guó)家過(guò)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(shí)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(hù)不僅是科學(xué)家和決策者的責(zé)任，還需要社會(huì)公眾的理解與支持。通過(guò)加強(qiáng)環(huán)境教育，鼓勵(lì)個(gè)人和企業(yè)參與海洋保護(hù)行動(dòng)，能夠有效推動(dòng)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(duì)氣候變化和實(shí)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(guò)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(wèn)題，并通過(guò)負(fù)排放手段為地球的氣候變化做出貢獻(xiàn)。
對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，在這個(gè)方向上做出的努力，也是我們?yōu)闃?gòu)建人類命運(yùn)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(shí)感慨：把一些中國(guó)方案推到世界上，發(fā)起和領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃是一個(gè)很好的渠道。中國(guó)現(xiàn)在至少在某些領(lǐng)域已經(jīng)具備了這個(gè)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(lái)論丨以科學(xué)發(fā)展的眼光推動(dòng)“海洋負(fù)排放”》
