藍(lán)碳，來自大海的神奇魔法

文/王 嶸（自然資源部第二海洋研究所副研究員）

藍(lán)碳精靈：鯨魚

鯨魚體形和食量巨大，一旦死亡，胃里沒消化的食物會迅速腐化，產(chǎn)生甲烷等氣體，加上鯨魚長期生活在深海，體內(nèi)帶有平衡水壓的氣體，因此擱淺死亡的鯨魚常常面臨一個很恐怖的結(jié)果——鯨爆。2004年，一頭17 米長、50 噸重的抹香鯨在中國臺灣臺南市海灘擱淺死亡，隨即被送往臺南大學(xué)進(jìn)行科學(xué)研究。結(jié)果在運(yùn)輸途中發(fā)生爆炸，內(nèi)臟噴射出來，飛濺四散，當(dāng)街圍觀的民眾驚呼：“臭到差點(diǎn)往生！”

在現(xiàn)代石油化工應(yīng)用之前的19世紀(jì)，鯨油是最重要的化工原料。鯨油燃燒時煙霧小，且沒有其他動物油脂的刺鼻氣味，被廣泛用于制造蠟燭和燈具燃料。從一頭成年藍(lán)鯨身上可以提取40 噸鯨油，捕到一頭藍(lán)鯨，普通船員能分到的錢相當(dāng)于在陸地上當(dāng)工人半年的工資，由此可以想象鯨魚的生存狀態(tài)是多么惡劣。根據(jù)科學(xué)家估算，工業(yè)化捕鯨以來，鯨魚數(shù)量急劇減少了66%～90%。

作為地球上最大的動物，鯨魚死亡后，巨大的身軀無法被第一撥食腐動物分食殆盡，墜入深淵后，在長達(dá)數(shù)月甚至數(shù)十年的時間里，將為深海魚類、甲殼類、多毛類、厭氧生物等食物鏈上的不同層次食客提供給養(yǎng)，和熱液、冷泉一起，被譽(yù)為海底三大供能生態(tài)系統(tǒng)。

擁有龐大身軀的鯨魚，在漫長的生命歷程中，體內(nèi)儲存了大量的碳。在工業(yè)化捕鯨之前，每年通過鯨魚尸體直接固定在海底的碳，高達(dá)19 萬～190 萬噸，相當(dāng)于4 萬～41 萬輛汽車每年的排放量。

同時，鯨魚糞便富含鐵，作為“鐵肥”可以極大地促進(jìn)海洋中微生物的勃發(fā)，使其將大氣中的二氧化碳通過光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)質(zhì)，以及轉(zhuǎn)化為軟體動物的鈣質(zhì)殼體。這個叫作“生物碳泵”的體系，把大氣中的二氧化碳“泵吸”出來，轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定沉積物，其固碳能力4 倍于著名的“亞馬孫雨林”。

↓一幅19世紀(jì)描繪捕鯨場面的藝術(shù)作品（圖/IC photo）

藍(lán)碳主力：海岸帶

鯨魚最好的固碳方式是把從大氣中吸收并儲存在身體里的碳，再轉(zhuǎn)移到海底的沉積物中。但即使鯨魚把糞便和身體都奉獻(xiàn)出來，深海貧瘠的生產(chǎn)力也決定了鯨魚并不是藍(lán)碳的主力。

而僅占海洋面積2%的海岸線，卻提供了海洋50%的固碳能力。其中的藍(lán)碳“三駕馬車”，分別是海岸帶中的海草床、紅樹林、鹽沼，在全球大約覆蓋了49 萬平方千米。

西澳大利亞海岸的巨大海草草甸，最近被科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上是地球上目前已知的最大型植物個體，本期“搜羅天下”欄目（P 7）已有提及。（圖/視覺中國）

海草是高等植物，成片的海草能構(gòu)成海草床，在水下1～60 米（大多位于1～4 米）的地方通過光合作用蓬勃生長，供養(yǎng)著從低級藻類到高等哺乳動物“美人魚”儒艮等生物群體。除了南極洲，其他六大洲的海岸都有海草床的分布，位于印度洋的馬尼亞沙洲擁有全球面積最大的海草床。中國的海南島周邊、渤海灣也分布著品種各異的海草床。

紅樹林，因?yàn)楹屑t褐色的單寧成分而得名。這種生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的灌木和喬木植物，構(gòu)成了一個龐大的生態(tài)系統(tǒng)，將大量二氧化碳經(jīng)由葉片吸入固定，再通過發(fā)達(dá)的根系轉(zhuǎn)移到泥灘上，更是多次在臺風(fēng)中消弭風(fēng)暴潮。因周期性的潮汐侵入，紅樹林根系和樹葉在沉積物中處于厭氧狀態(tài)，有些地區(qū)的紅樹林泥炭可達(dá)十幾米之深，將大量的碳埋藏固定起來。位于南亞的孫德爾本斯森林保護(hù)區(qū)是世界上最大的連片紅樹林區(qū)，“孫德爾本斯”（Sundarbans）這個詞本身就是一種紅樹林的名字。龐大的紅樹林系統(tǒng)具備足夠的生產(chǎn)力，能為孟加拉虎這樣的瀕危高等食肉動物提供棲息地。

而在潮汐強(qiáng)烈的地方，大海把細(xì)顆粒的物質(zhì)堆積在海岸上，形成了鹽沼。不同于紅樹林只能生長在溫暖的南方，高緯度地區(qū)的淤泥質(zhì)海岸也廣泛發(fā)育成潮灘。這里面夾雜了大量的碳碎屑，生長著蘆葦、堿蓬、檉柳等植物，巨量的沉積物里蘊(yùn)含著一個巨大的碳庫。

中國藍(lán)碳

我國是世界上少數(shù)幾個同時擁有海草床、紅樹林和鹽沼這三大濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)的國家之一，生境總面積1700～3000 平方千米，年碳匯量為120 萬～300萬噸。其中，海草床主要分布在黃渤海區(qū)和南海區(qū)，紅樹林主要分布在廣東、廣西、海南、福建和臺灣等地；鹽沼則主要分布在遼河口、黃河口、長江口、閩江口等河口區(qū)域。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國的藍(lán)碳面臨著和世界各國一樣的問題。一方面，人類活動擴(kuò)張，污染、填海、開墾，擠壓了濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)的空間。在糧食短缺的年代，一句“向大海要糧食”毀掉了成片的紅樹林，至今無法恢復(fù)；經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以后，對優(yōu)質(zhì)海洋蛋白質(zhì)的需求激增，沿海水產(chǎn)帶來的水質(zhì)污染和陽光遮蔽，讓對環(huán)境非常挑剔的海草床大幅退化；沿海土地資源緊張，圍海造田、圍海造地，圍的大多是鹽灘。另一方面，全球變暖帶來的海平面上升，也在侵蝕著原本就脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，紅樹林可能無法出露，海草床的光合作用銳減，鹽灘的顆粒供給動力中斷，這對藍(lán)碳而言無疑是滅頂之災(zāi)。

但中國已經(jīng)提出了碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。2030年碳達(dá)峰后，我們就要依靠像藍(lán)碳這樣的碳匯來完成2060年碳中和的目標(biāo)。除了擁有豐富的藍(lán)碳潛力，我國在相關(guān)產(chǎn)業(yè)配套和科研條件上也長期埋頭積累，在自然資源部的主導(dǎo)下，實(shí)施了“南紅北柳”“藍(lán)色海灣”等工程，為推動藍(lán)碳發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。2021年9月，紅樹林生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目2000 噸海洋碳匯在廈門產(chǎn)權(quán)交易中心海洋碳匯交易平臺順利成交，開創(chuàng)了藍(lán)碳交易的先河。

不能完全指望藍(lán)碳

梳理一下邏輯，人類燃燒化石燃料導(dǎo)致大氣中二氧化碳加劇，被國際社會認(rèn)定為引發(fā)全球變暖以及氣候環(huán)境紊亂的原因。要想減少大氣中的二氧化碳，除了減少排放，還要從大氣中捕獲碳，并將碳封存在穩(wěn)定的、不容易向大氣泄漏的地方。

為了實(shí)現(xiàn)全球溫度2100年不超過工業(yè)化前1.5℃的目標(biāo)（《巴黎協(xié)定》共識，簡稱1.5℃目標(biāo)），全球溫室氣體排放必須“最遲在2025年之前”達(dá)到峰值，到2030年減少48%，同時甲烷排放量也需減少三分之一。

我們在前文說過，在工業(yè)化捕鯨之前，每年通過鯨魚尸體直接固定在海底的碳相當(dāng)于4 萬～41 萬輛汽車每年的排放量。但是據(jù)統(tǒng)計，2021年全球售出的汽車超過8000 萬輛！所以我們不能完全依靠大自然的自我修復(fù)能力，人類要做的節(jié)能減排工作依舊任重而道遠(yuǎn)。

↑遼寧盤錦遼河口灘涂上的堿蓬草形成了壯觀的“紅海灘”景象（圖/視覺中國）

←孟加拉國孫德爾本斯的紅樹林為諸多生靈提供了棲息地（圖/圖蟲創(chuàng)意）