《氣候變化中的海洋與冰凍圈特別報(bào)告》的藍(lán)碳內(nèi)容及其影響

趙 鵬, 姜 書, 石建斌

(1. 海南大學(xué)南海海洋資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 海南 ?？?570228; 2. 浙江大學(xué)海洋學(xué)院, 浙江 舟山316021; 3. 北京師范大學(xué), 北京 100875)

2009 年, 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、糧農(nóng)組織和教科文組織政府間海洋學(xué)委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布《藍(lán)碳: 健康海洋固碳作用的評(píng)估報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱《藍(lán)碳報(bào)告》), 確認(rèn)了海洋在全球氣候變化和碳循環(huán)過程中至關(guān)重要的作用, 并首次提出了“藍(lán)碳”的概念[1]。經(jīng)過10 年多的發(fā)展, 紅樹林、海草床、濱海鹽沼三大海岸帶藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)納入了《2006 年 IPCC 國家溫室氣體清單指南的 2013 年補(bǔ)充版: 濕地》[2], 美國和澳大利亞等國已將其納入了本國溫室氣體清單[3]; 包括海洋在內(nèi)的基于自然的解決方案(NBS)于聯(lián)合國氣候變化大會(huì)第24 次締約方大會(huì)(COP24)被列為應(yīng)對(duì)氣候變化六大措施; 多個(gè)國家和國際組織推動(dòng)藍(lán)碳納入氣候變化談判和本國應(yīng)對(duì)氣候變化政策, 對(duì)藍(lán)碳的科學(xué)認(rèn)識(shí)也較10 年前更加深刻[4]。

2019 年9 月, 聯(lián)合國政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)第51 屆全會(huì)接受和批準(zhǔn)了《氣候變化中的海洋與冰凍圈特別報(bào)告》(SROCC)[5], SROCC 評(píng)估了IPCC第五次評(píng)估報(bào)告(AR5)和《IPCC 全球升溫1.5℃特別報(bào)告》(SR15)以來新的研究成果。SROCC 對(duì)人為減緩措施的討論著眼于海洋可再生能源利用, 在自然減緩措施方面則以藍(lán)碳為主, 其第5 章第5.5.1 節(jié)“基于海洋的減緩”主要評(píng)述了藍(lán)碳的科學(xué)事實(shí)。此外第5.3 節(jié)“變化的濱海生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性”涉及氣候變化對(duì)藍(lán)碳的影響, 第5.5.2 節(jié)“基于海洋的適應(yīng)”涉及藍(lán)碳適應(yīng)氣候變化(表1)。SROCC 的發(fā)布恰逢第25 次締約方大會(huì)(COP 25)將海洋作為大會(huì)的主題。COP25 大會(huì)主席聲明強(qiáng)調(diào)了海洋的重要性, 并提出在附屬科學(xué)技術(shù)咨詢機(jī)構(gòu)第五十二屆會(huì)議上召集一次關(guān)于海洋和氣候變化的對(duì)話[6]。NBS 和海洋議題在氣候變化中的作用日益受到關(guān)注, 并有可能進(jìn)入談判, 在這一背景下, 有必要系統(tǒng)梳理SROCC 藍(lán)碳內(nèi)容并分析其影響, 這將有助于深化我國藍(lán)碳科學(xué)認(rèn)知和實(shí)踐, 支撐參與相關(guān)議題談判, 推進(jìn)我國藍(lán)碳工作科學(xué)穩(wěn)步發(fā)展。本文梳理了SORCC 中藍(lán)碳的定義和范疇、氣候變化對(duì)藍(lán)碳的影響、藍(lán)碳對(duì)氣候變化減緩與適應(yīng)以及其非氣候價(jià)值內(nèi)容, 并分析該報(bào)告對(duì)藍(lán)碳未來走向的影響及我國應(yīng)采取的措施。

1 藍(lán)碳的定義和范疇

1.1 藍(lán)碳的定義

《藍(lán)碳報(bào)告》并未給出藍(lán)碳的確切定義, 而是從傳統(tǒng)植物碳匯, 即綠碳的角度切入, 提出“在全世界所有生物捕獲的碳(或綠碳)中, 超過一半(55%)是由海洋生物捕獲的, 這被稱為藍(lán)碳”, 范圍涵蓋了所有海洋生態(tài)系統(tǒng), 但該報(bào)告著重論述了紅樹林、海草床、濱海沼澤等維管束植物組成的生態(tài)系統(tǒng)在儲(chǔ)存碳方面的作用。過去十年, 由于藍(lán)碳概念不清, 不同學(xué)者對(duì)藍(lán)碳范疇的理解存在著較大分歧[7]。SROCC詞匯表中明確地給出了藍(lán)碳的定義, 指出“易于管理(amenable to management)的海洋系統(tǒng)所有生物驅(qū)動(dòng)碳通量及存量可以被認(rèn)為是藍(lán)碳”。報(bào)告正文則明確指出紅樹林、海草床和濱海鹽沼三類海岸帶藍(lán)碳是相對(duì)易于管理的。在應(yīng)對(duì)氣候變化的語境中, 自然過程雖然對(duì)氣候系統(tǒng)和全球碳循環(huán)非常重要, 但其本身并不是減緩措施, 有效的自然減緩措施必須施加人為影響或者“管理”, 因此是否“易于管理”是界定藍(lán)碳的必要條件。此外, 過去十年對(duì)大型海藻固碳作用的研究和綜述[8][9]推動(dòng)了SROCC 將大型海藻列為第四類海岸帶藍(lán)碳。

表 1 SROCC 涉及藍(lán)碳的章節(jié)及內(nèi)容Tab. 1 Chapters and contents of SROCC involving blue carbon

1.2 藍(lán)碳的范疇

從SROCC 編寫體例看, 第5.5.1.1 小節(jié)“藍(lán)碳背景及總體評(píng)估”內(nèi)容涉及紅樹林、海草床、鹽沼、海藻以及大洋生物碳泵和微型生物碳泵, 并在后文從沿海和大洋兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)評(píng)述。

1.2.1 濱海植被: 紅樹林、鹽沼和海草床

SROCC 使用了濱海植被(Coastal Vegetation) 指代紅樹林、鹽沼和海草床生態(tài)系統(tǒng), 這與其在5.3.2 節(jié)濱海濕地范疇是一致的。它們覆蓋了地球表面約0.1%,貢獻(xiàn)了全球1%～10%的海洋初級(jí)生產(chǎn)力, 是廣泛認(rèn)可的具有減緩潛力的生態(tài)系統(tǒng)。與淡水濕地和泥炭地一樣, 單位面積藍(lán)碳生境沉積物有機(jī)碳儲(chǔ)量高于大多數(shù)森林土壤(高信度)(IPCC 的每項(xiàng)成果都基于對(duì)基礎(chǔ)性證據(jù)和一致性的評(píng)估, 證據(jù)和一致性二者一起構(gòu)成信度。信度水平使用5 個(gè)限定詞表示: 很低、低、中等、高和極高。本文引用了SROCC 對(duì)相應(yīng)內(nèi)容的信度評(píng)價(jià), 下同)。儲(chǔ)存周期在幾十年到幾千年之間,但呈現(xiàn)出較大的地區(qū)差異性。在潮濕的熱帶地區(qū), 紅樹林地下有機(jī)碳儲(chǔ)量通常在500～1 000 t/ha 之間, 而在熱帶干旱地區(qū)僅有50 t/ha; 澳大利亞鹽沼的有機(jī)碳儲(chǔ)量在15～1 000 t/ha 之間, 平均值為165 t/ha; 海草床的有機(jī)碳儲(chǔ)量約400～1 600 t/ha, 甚至可能超過2 000 t/ha。在全球, 150 多個(gè)國家擁有一種以上濱海植被, 其中71 個(gè)國家擁有3 種; 74 個(gè)國家在其國家自主貢獻(xiàn)(NDC)中提及了濱海濕地等內(nèi)容, 其中巴林、菲律賓、沙特阿拉伯、塞舌爾、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國等5 個(gè)國家明確提到藍(lán)碳[11]。

1.2.2 大型藻類

SROCC 將大型藻類列為第四類海岸帶藍(lán)碳, 拓展了氣候變化語境下藍(lán)碳的范疇。大型藻類在全球四分之一的海岸分布, 以溫帶和寒帶為主, 年凈初級(jí)生產(chǎn)力為1.02～1.96 Gt/a, 形成冠層的大型藻類是眾多無脊椎動(dòng)物和魚類的棲息地。和《藍(lán)碳報(bào)告》一樣, SROCC 也認(rèn)為由于生長(zhǎng)在巖石上, 大型海藻不會(huì)就地埋藏碳, 但指出海藻碎屑向外輸送可以促進(jìn)碳在其他地點(diǎn)埋藏, 形成惰性有機(jī)碳, 這兩個(gè)過程儲(chǔ)存的碳十分可觀。然而, 由于埋藏周期和效果存在很大的不確定性, 在評(píng)估對(duì)物質(zhì)輸送途徑、去向以及返回大氣層的時(shí)間尺度后, SROCC 認(rèn)為目前通過提高天然海藻產(chǎn)量獲得顯著減緩效果是低信度的。

1.2.3 大洋的碳

大洋中, 在生物泵的驅(qū)動(dòng)下, 浮游植物光合作用形成的顆粒碳每年有近10 Gt 的碳從海洋表層向深海輸送, 其中的1%最終在深海沉積物中被永久移除; 微生物碳泵每年形成約0.4 Gt 惰性有機(jī)碳, 可儲(chǔ)存幾百年到數(shù)千年之久。

2 氣候變化對(duì)藍(lán)碳的影響

2.1 氣候變化對(duì)濱海植被的影響

AR5 和SR15 指出濱海濕地呈現(xiàn)廣泛鹽漬化(高信度), 變暖改變了植物分布(中信度), 過度捕撈、富營養(yǎng)化、入侵物種等人為因素加劇了海平面上升和風(fēng)暴造成的土壤侵蝕和生境喪失(高信度)。SROCC指出濱海植被將在海平面上升和升溫的背景下繼續(xù)縮小, 這將導(dǎo)致碳儲(chǔ)量的減少(高信度)。到21 世紀(jì)末, 在不同排放情景下, 不同類型的濱海植被將有20%～90%消失; 在RCP8.5(IPCC 第五次評(píng)估報(bào)告采用典型濃度路徑(Representative Concentration Pathways, RCP)估計(jì)了四種不同路徑下21 世紀(jì)溫室氣體排放及其大氣濃度、空氣污染物排放和土地利用的情況。其中包括一類嚴(yán)格減緩情景(RCP2.6)、兩類中度排放情景(RCP4.5 和RCP6.0)和一類溫室氣體很高排放情景(RCP8.5))情景下, 在海岸硬化和沉積物來源減少的地區(qū), 濱海植被將完全消失(中信度)。洪水和極端溫度耐受度低的植物可能發(fā)生局部滅絕(中信度)。紅樹林在RCP2.6 情境下到2100 年仍可能存在,但在RCP8.5 的情景下只能存活到2050 年。

1960 年以來, 熱帶氣旋、干旱、高溫和海平面上升等“自然原因”造成紅樹林大規(guī)模死亡(高信度), 削弱了生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性和供給服務(wù)。變暖和鹽漬化正造成紅樹林向高緯度和內(nèi)陸遷移。在過去的半個(gè)世紀(jì), 在五大洲均觀察到熱帶的紅樹林亞熱帶鹽沼擴(kuò)張的現(xiàn)象(高信度), 在沉積物豐富的地區(qū)紅樹林呈現(xiàn)向內(nèi)陸擴(kuò)張的趨勢(shì), 一定程度抵消了海平面上升的影響,但在存在海堤等障礙物的地區(qū), 將出現(xiàn)植物不能向陸遷移的“海岸擠壓”(coastal squeeze)現(xiàn)象, 氣候變化的負(fù)面影響將進(jìn)一步加劇。在缺少河流、地勢(shì)陡峭、沉積物貧乏、開采地下水以及海岸受到開發(fā)的小島嶼,紅樹林更易受海平面上升影響。

溫度是海草的主要限制因子, 過去幾十年間, 全球已經(jīng)發(fā)生幾次海草死亡事件, 熱帶地區(qū)的海草床正在縮小(高信度)。在溫度、鹽度、渾濁度和營養(yǎng)鹽水平上升的共同作用下, 海草床的物種組成和生物量呈降低趨勢(shì)(高信度)。海草床對(duì)變暖的脆弱性與土壤積累、植食生物和海草種群密度有關(guān)。熱帶植食動(dòng)物向溫帶遷移, 對(duì)溫帶海草床造成攝食壓力(中信度)。二氧化碳(CO2)濃度和溫度升高可能促進(jìn)某些植物生長(zhǎng)和繁殖, 有助于提高其對(duì)變暖的抵抗力。在RCP8.5情景下, 70%的瀕危海草大洋波喜蕩草Posidonia oceanica將在2050 年消失, 到2100 年可能發(fā)生功能滅絕, 最耐熱的小絲粉草Cymodosea nodosa在地中海將消失50%左右, 但其在大西洋的分布將增加。

無機(jī)物和有機(jī)物的積累提高了鹽沼土壤高程,當(dāng)土壤積累的速度小于海平面上升的速度時(shí), 鹽沼將發(fā)生退化。在部分地區(qū), 鹽沼植物在沉積物上重新定居形成新的生境, 但對(duì)于大部分地區(qū)而言, 更多出現(xiàn)的是生境喪失。在美國東北部, 海平面上升速度比全球平均值高50%, 到21 世紀(jì)末將有40%～95%的鹽沼被淹沒。變暖和頻繁的洪水促進(jìn)植物和微生物呼吸, 鹽沼植物生產(chǎn)力和有機(jī)物積累速率將不斷下降, 但無法干透的土壤會(huì)形成缺氧環(huán)境, 有利于碳的積累并抑制甲烷排放(高信度)。20 世紀(jì)70 年代以來, 海平面上升導(dǎo)致的洪水引發(fā)了土壤侵蝕, 加速了鹽沼植物喪失。溫度和鹽度耐受度低的植物生物量下降, 長(zhǎng)期淹水的鹽沼可能變成光灘并由耐受性更強(qiáng)或入侵物種取代, 溫度、CO2和營養(yǎng)鹽升高加劇了這一過程(中信度)。

2.2 氣候變化對(duì)海藻場(chǎng)的影響

在過去的半個(gè)世紀(jì)內(nèi), 變暖、海洋熱浪以及人類活動(dòng)(高信度)導(dǎo)致海藻場(chǎng)大規(guī)模喪失, 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能退化, 全球海藻場(chǎng)正以年均約2%的速度消失。越來越多的證據(jù)表明海藻場(chǎng)退化的原因是氣候變化而非海膽過度捕食。在RCP2.6 情境下, 北大西洋大型海藻分布南界在2050 年至2100 年向北遷移40 km左右, 并在赤道附近擴(kuò)張, 但在RCP8.5情境下,將向北遷移400 km 左右, 遷移速度約1.3～1.9 km/a。海藻物種豐度在RCP2.6 情境下可能不會(huì)發(fā)生變化,但某些物種的豐度將在RCP8.5 情境下降50%。在高排放情景下, 海藻場(chǎng)將在低緯度地區(qū)縮小, 并以更快的速度向高溫度地區(qū)擴(kuò)張(高信度)。

氣候變化對(duì)大型海藻的影響呈現(xiàn)高度的空間差異, 海藻對(duì)升溫呈現(xiàn)出一定的耐受性, 但升溫1.5℃將達(dá)到海藻的臨界閾值(高信度), 極端高溫導(dǎo)致海藻大規(guī)模死亡事件頻發(fā)(極高信度)。升溫和酸化共同作用加劇了海藻退化和疾病, 頻繁的風(fēng)暴也改變著海藻群落結(jié)構(gòu)及其繁殖。在海藻場(chǎng)退化區(qū)域, 生境復(fù)雜性、碳儲(chǔ)量和生物多樣性相對(duì)較低的膜狀體海藻正取而代之(高信度)。群落結(jié)構(gòu)的變化影響著碳循環(huán),雖然暖水種海藻的有機(jī)碳庫比冷水種大, 但其碎屑降解更快。熱帶植食性魚類進(jìn)入溫帶海藻場(chǎng), 將導(dǎo)致海藻分布范圍縮小和生物量降低(中信度)。海藻場(chǎng)退化降低了以其為食物、產(chǎn)卵場(chǎng)和棲息地的生物多樣性。例如, 北大西洋暖水種海帶Laminaria ochroleuca向高緯擴(kuò)張到冷水種海帶Laminaria hyperborea分布區(qū), 導(dǎo)致后者分布范圍縮小。雖然二者在形態(tài)上相似, 但后者的生物多樣性和生物量是前者的12 倍。

2.3 氣候變化對(duì)大洋碳的影響

受變暖、分層、光、營養(yǎng)和捕食共同作用, 在RCP8.5 的情景下, 2081—2100 年的全球海洋凈初級(jí)生產(chǎn)力極可能比2006—2015 年下降4%～11%。低緯度和高緯度不同區(qū)域間存在著差異(低信度); 熱帶海洋凈初級(jí)生產(chǎn)力極有可能下降7%～16%(中信度);在全球, 特別是在熱帶海域(中信度), 由于分層和營養(yǎng)物質(zhì)減少, 有機(jī)物從海洋上層向海洋深部下沉的通量極可能降低9%～16% (高信度)。

3 藍(lán)碳的減緩、適應(yīng)和非氣候服務(wù)

藍(lán)碳能夠提供供給、調(diào)節(jié)、支撐和文化服務(wù)在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。對(duì)于氣候變化而言, 藍(lán)碳主要的調(diào)節(jié)服務(wù)是固碳, 但其在提供食物、保護(hù)海岸、維持生物多樣性、休閑娛樂等方面的價(jià)值也十分重要。

3.1 減緩氣候變化的服務(wù)

濱海植被的自然減緩措施一方面是保護(hù)并維持天然碳庫, 避免因其完整性受損而導(dǎo)致溫室氣體排放, 即減少并停止人為因素導(dǎo)致的紅樹林、鹽沼和海草床喪失, 這在某些國家產(chǎn)生的減排量將大于其化石燃料排放量的1%, 但其在全球范圍的減緩能力小于當(dāng)前排放量的2%。另一方面是提高海洋特別是海洋生物長(zhǎng)期(百年尺度)清除溫室氣體的能力。這方面既可采取創(chuàng)造新生境和生境修復(fù)的手段, 也可采取減少營養(yǎng)鹽和污染物輸入, 消除潮汐和沉積物輸送障礙, 恢復(fù)水動(dòng)力以及恢復(fù)捕食者等恢復(fù)手段。創(chuàng)造、修復(fù)和恢復(fù)活動(dòng)將提高單位面積的固碳量,SROCC 引用的紅樹林、鹽沼和海草床固碳量分別為226±39 g/(m2·a)、218±24 g/(m2·a)和138±38 g/(m2·a)。如果全球大部分濱海植被能夠恢復(fù)到20 世紀(jì)80—90 年代水平, 可新增0.04～0.05 Gt/a 的碳儲(chǔ)量。但由于多數(shù)沿海土地使用變化具有半永久性和持續(xù)性,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)具有很大難度。對(duì)于已頒布濱海濕地保護(hù)法律的國家, 嚴(yán)格執(zhí)法和有效管理海洋保護(hù)區(qū)是重要的減緩措施。SROCC 指出對(duì)于海岸線較長(zhǎng)的國家而言, 保護(hù)和恢復(fù)相結(jié)合的手段將有助于其加強(qiáng)減緩努力, 促進(jìn)植被自然繁殖, 利益相關(guān)方積極參與, 妥善解決生境喪失和退化的人為因素是提高減緩成效的重要因素(高信度), 但也指出與10.0 Gt/a的全球人為碳凈排放量相比, 保護(hù)和恢復(fù)濱海植被的減緩效益是有限的。

SROCC 認(rèn)為大型藻類養(yǎng)殖是易于管理的減緩措施。利用其生產(chǎn)替代化石燃料的生物燃料或沼氣將促進(jìn)減排; 利用其捕獲和儲(chǔ)存碳, 從大氣中清除CO2,更可實(shí)現(xiàn)負(fù)排放; 此外, 研究表明大型海藻還可用于生產(chǎn)抑制甲烷的反芻動(dòng)物膳食補(bǔ)充劑, 但需要對(duì)養(yǎng)殖大型海藻進(jìn)行全生命周期分析, 評(píng)估其能源效率、減緩氣候變化的能力以及環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響。由于尚未量化對(duì)大型海藻養(yǎng)殖的氣候效益, SROCC對(duì)其作為減緩措施給出了低信度的評(píng)價(jià)。

海洋浮游植物凈初級(jí)生產(chǎn)力約為58±7 Gt/a, 與陸地相當(dāng), 約為人類排放的6 倍。但超過99%的生物固定的碳會(huì)在一定時(shí)間尺度內(nèi)返回大氣。提高海洋生產(chǎn)力的直接方法包括添加營養(yǎng)物質(zhì), 特別是鐵。實(shí)驗(yàn)研究表明添加鐵并不一定能夠提高初級(jí)生產(chǎn)力; 模型研究則表明海洋施肥的氣候效益可能相對(duì)短暫?！秱惗毓s議定書》修正案[10]禁止除經(jīng)許可的科學(xué)研究外的海洋施肥, 公眾和政治上對(duì)海洋施肥的接受程度很低。海洋施肥內(nèi)容也涉及硝酸鹽等營養(yǎng)鹽, 模型研究表明其具有Gt 級(jí)碳清除潛力, 但所需的成本也更高。通過直接施肥或營造上升流提高海洋生產(chǎn)力涉及許多技術(shù)、環(huán)境和治理問題, SROCC 對(duì)海洋施肥提供可行緩解措施的可能給予低信度的評(píng)價(jià)。

3.2 適應(yīng)氣候變化的服務(wù)

采取有效的氣候變化適應(yīng)措施可以降低氣候變化對(duì)沿海地區(qū)的影響。SROCC 從物理、生態(tài)、社會(huì)、治理、經(jīng)濟(jì)和知識(shí)6 個(gè)方面評(píng)估了典型海洋生態(tài)系統(tǒng)面臨的影響、適應(yīng)措施和收益, 涉及藍(lán)碳的部分包括紅樹林、鹽沼/濕地。與藍(lán)碳相關(guān)的適應(yīng)內(nèi)容主要涉及海岸物理過程擾動(dòng)、生態(tài)系統(tǒng)退化和喪失、生物多樣性喪失以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)幾個(gè)方面。藍(lán)碳的適應(yīng)主要屬于基于自然或基于生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)范疇。可持續(xù)管理、保護(hù)和恢復(fù)藍(lán)碳能夠穩(wěn)定海岸, 減少海岸侵蝕等非氣候?yàn)?zāi)害, 改善生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù), 并為沿海社區(qū)提供就業(yè)和獲得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等多重收益 (高信度), 但缺乏管理和社區(qū)參與不足或不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致恢復(fù)項(xiàng)目的失敗。此外, 通過改善治理、創(chuàng)造融資和完善空間規(guī)劃減少“海岸擠壓”現(xiàn)象有利于藍(lán)碳陸地一側(cè)遷移。有效的適應(yīng)措施往往需在更廣的空間范圍實(shí)施, 例如, 保護(hù)海草床外側(cè)的生物礁。此外, 基于生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)在某些情況下更具成本優(yōu)勢(shì), 例如, 鹽沼和紅樹林在削減0.5 m以下浪高的成本僅為水下防波堤的20%～50%。海洋保護(hù)區(qū)、海洋空間規(guī)劃、海洋綜合管理、立法和執(zhí)法、持續(xù)的資金機(jī)制和決策支持是治理方面的適應(yīng)措施,將有利于減小氣候變化對(duì)漁業(yè)和旅游業(yè)的影響。

3.3 其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

SROCC 指出保護(hù)和恢復(fù)海岸帶藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)除應(yīng)對(duì)氣候變化外, 還提供了更多的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值, 例如恢復(fù)漁業(yè)資源, 增強(qiáng)生物多樣性, 減緩臺(tái)風(fēng)損害, 減少海岸侵蝕, 改善水質(zhì), 改善當(dāng)?shù)厣?jì)等,并可能促進(jìn)沿海生態(tài)系統(tǒng)高程與海平面同步上升,在防浪防潮方面可能比海堤等硬基礎(chǔ)設(shè)施更具成本效益。

4 通過發(fā)展藍(lán)碳應(yīng)對(duì)氣候變化的挑戰(zhàn)

4.1 人類活動(dòng)是濱海植被喪失的主因

與19 世紀(jì)工業(yè)化前相比, 全球?yàn)I海濕地范圍縮小了近50%, 這主要是疏浚、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、沿海定居、水動(dòng)力改變和泥沙輸運(yùn)減少等非氣候因素導(dǎo)致的。在過去100 年中, 全球約有25%～50%的濱海植被因人類活動(dòng)喪失或退化, 在歐洲和中國, 這一比例甚至達(dá)到60%～90%。海平面上升和風(fēng)暴等氣候因素與人類活動(dòng)疊加使得濱海植被退化更加嚴(yán)重(高信度)。在人口持續(xù)增長(zhǎng)和向沿海遷移的背景下, 這些影響將持續(xù)下去(高信度)。當(dāng)濱海植被受到干擾時(shí), 其儲(chǔ)存的一部分碳和其他溫室氣體會(huì)被釋放到大氣中。不同地點(diǎn)和不同植被類型, 年生境喪失率在0.2%～3.0%之間(中信度), 由此引發(fā)的全球碳排放量為0.04～0.28 Gt/年、0.06～0.61 Gt/年和0.10～1.46 Gt/年。

4.2 生態(tài)過程的復(fù)雜性帶來的不確定性

雖然CO2是最重要的溫室氣體, 但甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)的增溫效應(yīng)分別是CO2的 28 倍和265 倍[11], 對(duì)沿海和大洋的影響也非常重要, 濱海植被CH4和N2O 的排放也應(yīng)受到重視。紅樹林釋放的CH4可使其氣候效益降低18%～22%, 鹽沼CH4和N2O 的排放可抵消其吸收CO2的24%～31%。雖然紅樹林正常情況下是碳匯而非碳源, 但營養(yǎng)鹽增加會(huì)加劇N2O 排放。此外, 儲(chǔ)存在濱海生態(tài)系統(tǒng)沉積物中的部分碳可能是來自陸地或大氣的惰性碳, 他們不應(yīng)被計(jì)入藍(lán)碳的減排量, 但輸出的溶解性有機(jī)碳、無機(jī)碳和碳酸鹽則應(yīng)被計(jì)入。在碳酸鹽形成的過程中, 有相同比例的CO2被釋放, 抵消了其儲(chǔ)存的碳。目前得到保護(hù)的濱海植被的碳儲(chǔ)量在未來升溫情景下可能發(fā)生變化。海平面上升的影響存在不確定性,如果新建的棲息地或者紅樹林取代鹽沼, 碳封存的能力可能會(huì)增加。

4.3 藍(lán)碳核算方法有待進(jìn)一步完善

量化生物、物理和化學(xué)過程作用下溫室氣體吸收和排放, 關(guān)系著藍(lán)碳的可行性和社會(huì)接受程度,因此可靠的碳核算至關(guān)重要。將藍(lán)碳納入氣候變化政策, 需要在國際碳核算框架下從國家和地方兩級(jí)定量核算其實(shí)際及潛在碳通量和存量。目前, 濱海植被的核算方法參考了陸地森林、濕地和泥碳地的方法,但大型海藻、水體和陸架海沉積物的核算方法還不成熟。目前, 量化生境退化和喪失的碳排放仍然存在許多不確定性, 極易受環(huán)境因素影響的碳埋藏率在不同地點(diǎn)間呈現(xiàn)出很大變化?？偟膩碚f, 核算方法的不確定性會(huì)影響可測(cè)量、可報(bào)告和可核證(MRV)(高信度)。

4.4 成本影響著大規(guī)模的修復(fù)

成本是制約大規(guī)模藍(lán)碳修復(fù)活動(dòng)的重要原因。受項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平影響, 不同項(xiàng)目的修復(fù)費(fèi)用有很大差異。以2010 年價(jià)格計(jì)算, 1ha 紅樹林、濱海沼澤和海草床修復(fù)成本中位數(shù)分別為2 508 美元、151 129 美元和383 672 美元。

5 SROCC 對(duì)藍(lán)碳發(fā)展的影響及下一步建議

5.1 SROCC 的意義和影響

由于SROCC 多個(gè)章節(jié)涉及藍(lán)碳內(nèi)容, 在用語和數(shù)據(jù)方面存在著一定差異, 部分內(nèi)容存在著一定重復(fù), 但瑕不掩瑜, 其對(duì)于海洋與氣候變化以及藍(lán)碳都具有里程碑意義, 標(biāo)志著藍(lán)碳由科學(xué)認(rèn)知轉(zhuǎn)向被認(rèn)可作為一種應(yīng)對(duì)氣候變化的手段, 為藍(lán)碳進(jìn)入氣候變化談判和各國國內(nèi)政策奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。例如, 在COP25 結(jié)束剛剛一個(gè)月的2020 年1 月13 日, 美國國會(huì)共和黨和民主兩黨4 名眾議員便根據(jù)該報(bào)告聯(lián)合提交了《為了我們星球的藍(lán)碳法案》(Blue Carbon Act for Our Planet)。采取有效行動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化的需求從未如此緊迫, 作為海洋應(yīng)對(duì)氣候變化NBS 的重要內(nèi)容,藍(lán)碳將會(huì)被更多國家納入國家溫室氣體清單和國家自主貢獻(xiàn), 并有望進(jìn)入氣候變化談判。

SROCC 對(duì)藍(lán)碳的定義從應(yīng)對(duì)氣候變化的角度出發(fā), 突出了需要施加人為影響即“易于管理”特點(diǎn),但并未將藍(lán)碳限定于某一特定范疇。這種做法既符合要避免將藍(lán)碳范疇盲目擴(kuò)大的現(xiàn)實(shí)需求, 也為未來深化藍(lán)碳科學(xué)認(rèn)知和拓展范疇留出了空間。報(bào)告認(rèn)可大型海藻養(yǎng)殖是“易于管理”的減緩措施, 將藍(lán)碳與食物生產(chǎn)聯(lián)系起來, 符合《巴黎協(xié)定》第二條1.b 中“以不威脅糧食生產(chǎn)的方式增強(qiáng)氣候抗御力和溫室氣體低排放發(fā)展”。由于大型海藻固碳機(jī)制與陸地植物以及濱海植被并不相同, 制定符合其固碳特點(diǎn)的核算方法顯得尤為重要和緊迫。對(duì)于其他因缺乏數(shù)據(jù)和研究而被SROCC 評(píng)價(jià)為低可信度的減緩措施, 需要在氣候變化范疇下深化相關(guān)研究和調(diào)查;對(duì)于已有研究顯示存在不確定性或風(fēng)險(xiǎn)的減緩措施,應(yīng)根據(jù)科學(xué)事實(shí)審慎決策, 管控風(fēng)險(xiǎn)。

SROCC 對(duì)海岸帶藍(lán)碳減緩效益有限的評(píng)價(jià)是基于全球溫室氣體排放總量的, 這一評(píng)價(jià)不應(yīng)被視為對(duì)藍(lán)碳減緩效益的保留或否定, 畢竟海岸帶占全球面積的比例是極低的, 對(duì)藍(lán)碳減緩效益的評(píng)價(jià)應(yīng)基于單位面積的固碳效率。此外, 目前氣候變化、生物多樣性、可持續(xù)發(fā)展等國際治理熱點(diǎn)議題有交叉融合、協(xié)同推進(jìn)的趨勢(shì), 正如報(bào)告所指出應(yīng)從減緩、適應(yīng)和非氣候價(jià)值方面綜合認(rèn)識(shí)藍(lán)碳的價(jià)值, 除了更有效的減緩措施外, 藍(lán)碳對(duì)于大部分沿海國家是當(dāng)前“無悔的選擇”。藍(lán)碳的創(chuàng)造、修復(fù)和恢復(fù)和保護(hù)措施對(duì)于減緩氣候變化影響, 提高沿海地區(qū)適應(yīng)能力都是行之有效的, 應(yīng)綜合利用這些手段。

5.2 下一步工作建議

一是加強(qiáng)我國藍(lán)碳基礎(chǔ)調(diào)查和研究。我國海岸帶藍(lán)碳研究起步較晚, 碳儲(chǔ)量和通量調(diào)查數(shù)據(jù)極為缺乏, 全國海草床和海藻場(chǎng)的面積仍不清楚, 難以滿足履約以及應(yīng)對(duì)氣候變化實(shí)踐需求。應(yīng)在整合自然資源部、國家林業(yè)草原局、中國地質(zhì)調(diào)查局現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源的基礎(chǔ)上, 系統(tǒng)調(diào)查全國藍(lán)碳面積、碳儲(chǔ)量、沉積速率、恢復(fù)潛力等數(shù)據(jù), 為應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)保護(hù)修復(fù)和自然資源管理提供保障。

二將藍(lán)碳納入我國國家溫室氣體清單及國家自主貢獻(xiàn)。2020 年, 各國對(duì)國家自主貢獻(xiàn)作出第一次更新, 納入包括藍(lán)碳在內(nèi)的NBS 可能成為很多國家的選擇。建議主動(dòng)推動(dòng)將藍(lán)碳納入我國新一版國家溫室氣體清單和國家自主貢獻(xiàn), 促進(jìn)我國自然資源管理和保護(hù), 為我國溫室氣體減排作出貢獻(xiàn)。

三是以藍(lán)碳為抓手推動(dòng)我國濱海濕地保護(hù)修復(fù)。藍(lán)碳將海岸帶保護(hù)與應(yīng)對(duì)氣候變化的“硬指標(biāo)”聯(lián)系起來, 并可通過碳市場(chǎng)與企業(yè)、社會(huì)相聯(lián)系, 不但極大提高海岸帶保護(hù)和恢復(fù)的意識(shí), 也為推動(dòng)地方政府, 吸引企業(yè)、社會(huì)投身保護(hù)和修復(fù)提供了契機(jī)。建議以藍(lán)碳為抓手, 構(gòu)建生態(tài)修復(fù)多元投資和收益模式, 引導(dǎo)社會(huì)資源投入紅樹林、海草床、濱海沼澤、海藻場(chǎng)等海岸帶藍(lán)碳保護(hù)恢復(fù), 加強(qiáng)生態(tài)海堤建設(shè), 探索社會(huì)化市場(chǎng)化投融資機(jī)制, 發(fā)掘藍(lán)碳保護(hù)和修復(fù)的產(chǎn)業(yè)化模式和盈利模式, 促進(jìn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)化, 推動(dòng)形成生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)體系。