海岸帶藍碳系統助力中國實(shí)現碳中和

近日，中國科學(xué)院華南植物園小良熱帶海岸帶生態(tài)系統定位研究站站長(cháng)王法明研究員聯(lián)合國內外海岸帶碳匯研究領(lǐng)域科學(xué)家，探討了中國海岸帶藍碳生態(tài)系統如何為減緩氣候變化作出貢獻。相關(guān)述評文章在線(xiàn)發(fā)表于《創(chuàng )新》。

“為了達到《巴黎協(xié)定》的目標，2020年，中國政府承諾在2060年之前實(shí)現碳中和。除了大規模減排脫碳，還需通過(guò)自然生態(tài)系統增加碳匯，以實(shí)現二氧化碳凈零排放的總目標。”論文第一作者王法明對《中國科學(xué)報》表示。

我國碳儲量高達118 Tg

文章指出，海岸帶藍碳生態(tài)系統包括紅樹(shù)林、鹽沼和海草床等，具有高效的二氧化碳吸存能力，因此保護和恢復這些生態(tài)系統成為重要的“基于自然的解決方案”。

從全國范圍看，中國的海岸帶藍碳生態(tài)系統總面積為144萬(wàn)公頃，碳儲量高達118 Tg。其中，紅樹(shù)林總碳儲量約6.9 Tg;海草床生態(tài)系統總碳儲量約1.4 Tg，遠低于總碳儲量約25 Tg的鹽沼濕地。此外，我國未被植被覆蓋的濱海灘涂面積廣大，總碳儲量高達27~85 Tg。

除了碳儲量，這些海岸帶藍碳生態(tài)系統的碳埋藏能力也值得關(guān)注。中國紅樹(shù)林總碳埋藏量約為0.05 Tg/yr，海草床總碳埋藏量為0.01~0.02 Tg/yr，鹽沼濕地總碳埋藏量為0.50 Tg/yr;我國無(wú)植被覆蓋的濱海灘涂總碳埋藏量為0.28~1.5 Tg/yr。

“海岸帶藍碳系統通常具有非常低的甲烷排放量，但在某些特殊情境下，如低鹽度下，也能排放一定量的甲烷。中國紅樹(shù)林總甲烷排放量為0.01 Tg/yr，還需要進(jìn)一步計算中國其他海岸帶生態(tài)系統，尤其是鹽沼和濱海灘涂的甲烷排放量。”王法明表示。

當前，人類(lèi)活動(dòng)導致大量海岸帶藍碳生態(tài)系統喪失。在20世紀，全球海岸帶濕地由于人類(lèi)活動(dòng)減少了25%~50%。自1950年以來(lái)，中國紅樹(shù)林總面積減少了一半。2021年，我國計劃在未來(lái)10年將紅樹(shù)林恢復到48650公頃，有望每年進(jìn)一步吸收0.1 Tg碳。

文章通訊作者之一、中國科學(xué)院華南植物園研究員任海指出，自1950年以來(lái)，中國鹽沼濕地面積損失較大，目前在國家層面還沒(méi)有系統的恢復措施和計劃。同時(shí)，我國每年有超過(guò)2.3萬(wàn)公頃的灘涂濕地被開(kāi)墾用于水產(chǎn)養殖、農業(yè)、鹽田和城市擴建，而海草床每年損失的面積也有幾百至上千公頃。

文章估算了中國紅樹(shù)林和鹽沼的橫向碳通量，分別為0.2 Tg/yr和0.9 Tg/yr。除了碳匯功能，這些海岸帶藍碳生態(tài)系統還具有重要的生態(tài)功能，為社會(huì )帶來(lái)諸多益處，如提供棲息地、調節和穩定氣候、凈化水質(zhì)、保護水源、防洪、豐富生物多樣性和提高土地生產(chǎn)力等。

助力我國藍碳發(fā)展

文章指出，過(guò)去70年來(lái)，中國海岸帶藍碳生態(tài)系統總面積大幅減少導致功能明顯下降，保護我國現存的海岸帶藍碳系統可以避免每年0.47~1.79 Tg 的碳排放，這是實(shí)現碳中和最具成本效益的“基于自然的解決方案”。

“然而大部分海岸帶濕地的生態(tài)恢復都以增加濕地面積為目標，忽視了生態(tài)質(zhì)量的提高和生態(tài)功能恢復。相對于紅樹(shù)林，中國有更大面積的鹽沼和灘涂濕地，如何保護和恢復這些海岸帶濕地對于提升海岸帶生態(tài)系統功能至關(guān)重要。”王法明說(shuō)。

文章指出，我國海岸帶灘涂目前正面臨互花米草入侵的威脅。盡管這會(huì )提升泥灘灘涂碳匯功能、增加藍碳儲量，但也導致其他生態(tài)系統功能發(fā)生改變，如底棲生物多樣性和鳥(niǎo)類(lèi)多樣性變化。因此，需要進(jìn)一步評估互花米草入侵后的綜合生態(tài)效應。

除了保護和恢復外，一些增強海岸帶藍碳系統碳匯功能并減少碳排放的管理實(shí)踐和技術(shù)也有助于碳中和目標的實(shí)現。然而，大多數研究都集中在陸地生態(tài)系統，很少有關(guān)于濱海濕地增匯減排技術(shù)的研究。

“中國海岸帶藍碳系統以鹽沼為主導，紅樹(shù)林和海草床面積較小，而無(wú)植被覆蓋的濱海灘涂面積廣大。”王法明表示，保護和恢復這些海岸帶藍碳系統以及通過(guò)管理措施和技術(shù)挖掘其碳儲存潛力，成為應對氣候變化的一種“基于自然的解決方案”。

文章綜合了幾種有潛力提高濱海濕地藍碳功能的管理措施和技術(shù)，包括施肥措施、生物炭施加、鐵添加等。但其中一些技術(shù)措施會(huì )對環(huán)境造成負面影響，因此這些管理措施和技術(shù)需要在增強藍碳碳匯功能和保護自然生態(tài)系統之間取得平衡。

“盡管需要克服一些障礙，但保護和恢復中國海岸帶藍碳系統是我國實(shí)現碳中和目標的一種經(jīng)濟有效的途徑。”王法明表示，“積極采用‘基于自然的解決方案’對抗氣候變化，可為未來(lái)的可持續發(fā)展奠定基礎。”

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2023.100481