世界氣象組織近日發表報告,稱2016年上半年,全球表面溫度、北極海冰融化速度以及二氧化碳濃度都達到新的高點,今年可能成為自1880年有記錄以來最熱的年份。
而同時,海洋科學家們也發出警告:全球每年大約有2000億噸二氧化碳的釋放量,其中超過二分之一被海洋吸收,海洋正以前所未有的速度變暖、酸化和流失氧氣。在這一過程中,過度捕撈和污染也在侵害海洋生態系統,生物正處于難以忍受的進化壓力之中。
科學家們建議,近海區域采取緊急干預措施。近日,在
浙江南部沿海的平陽縣,一個“藍色
碳匯”研究和利用項目正式啟動,旨在恢復和保護海岸帶植被,增加海洋生態系統吸收、固定二氧化碳能力,改善南麂列島海域環境。這一項目,由美國伍茲霍爾海洋生物研究所終身研究員唐劍武帶頭。
比森林更強的碳捕捉能力
二氧化碳過度排放、溫室效應加劇,正在危及地球的可持續發展。而自然界本身有自然的過程可以捕捉、吸收二氧化碳,將其固定下來,并封存在土壤、海底等與大氣隔絕的地方。
“這個過程發生在森林,就是大家熟悉的‘綠色碳匯’。如果發生在海洋和海岸帶,就是‘藍色碳匯’。”唐劍武告訴記者,事實上,海洋的碳捕捉能力相比森林更加巨大。
按單位面積固碳量計算,紅樹林、鹽沼和海草這3種目前公認的藍碳植物,每年每平方米大約能固定100克碳,而森林只能固定8克。“除了吸收、固定二氧化碳,陸地植物和土壤還會通過呼吸和氧化作用釋放二氧化碳。但是藍碳植物生長于海岸潮汐帶,長期處于高鹽度、高濕度的厭氧環境中,呼吸、氧化作用變弱,二氧化碳的凈吸收能力相對變強。”唐劍武介紹。
據科學家測算,盡管藍碳植物只覆蓋不到1%的海床,僅占土地生物量的0.05%,但每年能捕捉大約8700至16500萬噸二氧化碳,相當于全球化石能源
碳排放總和的四分之一。
在海洋中,可能還存在一種生物泵機制,通過生物體的繁衍生息過程把二氧化碳固定下來,形成顆粒最終沉到海底長期保存下來。“我們發現,貝類、海藻類也有固碳能力,但它們也在釋放二氧化碳,其凈吸收能力還不清楚。”唐劍武表示,“不同環境下,貝藻類固碳能力是否會產生變化,在什么環境、什么規模下,貝藻類養殖能夠達到碳匯作用,還需要進一步監測,這也是平陽藍碳項目需要研究的。”
讓灘涂恢復生物多樣性
然而,平陽的藍碳美景,因為海洋生態惡化蒙上陰影。
海洋吸收了大量二氧化碳,正在持續變暖、酸化,過去100年,上層海洋平均溫度上升0.6攝氏度。世界氣象組織稱,這將對生物、食物鏈和生態系統造成多種有害影響,目前已出現的一個典型惡果,就是珊瑚礁的大規模白化。
“這是全球正在遭遇的困境。此外,氣候變暖還會造成海洋風暴、臺風、海嘯等極端氣候現象增多,其直接后果就是侵蝕沙灘、灘涂。”唐劍武認為,“氣候變化對海岸線的侵蝕速度,完全比不上人類圍海造田、圍海養殖、人工砍伐對藍碳植物生存環境的破壞大,溫州一些地方紅樹林、鹽沼面積銳減甚至已經消失。”
這幾年,大面積人工圍墾事件仍有所聞。“這肯定會對海岸灘涂生態系統帶來巨大影響。”對于過度的人類活動,唐劍武十分憂心,在他看來,美國東海岸的馬薩諸塞州恢復生態的舉措值得借鑒。
上世紀,該州進行大規模圍墾,建造堤壩,導致灘涂鹽沼幾乎覆滅,形成大量“光灘”。“光灘指的是寸草不生的海灘。沒有植物的海灘是很可怕的,不僅不能吸收二氧化碳,之前成千上萬年固定、積累在土壤里的碳,還會重新釋放到大氣中。”唐劍武表示,每年每平方米“光灘”大約釋放7500克碳,“這相當于每平方米藍碳植物75年捕獲的碳,種植的速度根本比不上破壞的速度。”
從10年前開始,馬薩諸塞州拆除大量水壩,曾經被阻斷的河水重新流向大海,入海口恢復潮汐功能,鹽沼得以重新生長。“魚、貝、蟹,以及鳥類的數量增長很快,生物多樣性也在慢慢恢復。”唐劍武說。