海洋:能力出众的“捕碳者”

发布时间:2022-04-28
  地球上已知的所有生命都是以碳元素为有机物质基础的生物。约38亿年前,地球早期的碳基生命于海洋深处诞生。如今,碳广泛地存在于我们身边,并活跃于地球表面各个圈层的物质交换中。在广袤无垠的海洋中,真光层(指水层中有光线透过的部分)的浮游生物通过光合作用固定二氧化碳,然后以被滤食、沉降等形式进入深海,在美丽的珊瑚礁的物质组成中也有碳酸根的存在。让我们一起去看看海洋在储碳、固碳方面有着哪些出众表现吧。

  海洋:气候的“缓冲器”

  通过海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋的过程、活动和机制被称为海洋碳汇。海洋碳汇所指的“碳”,包括了从鲜活的鱼虾,到水中溶解的碳酸根、碳酸氢根离子,再到贝类的碳酸盐外壳等多种形式。

  海洋占地球表面积的71%,这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来,人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收,可以说,海洋是调节全球气候变化的重要“缓冲带”。

  广西壮族自治区北海市南柳江入海口除了对大气二氧化碳的吸收以外,海洋对泥沙中包含的固体沉积碳也有很强的储存作用。中国海岸线总长度3.2万千米,其中大陆海岸线1.8万千米,岛屿海岸线1.4万千米,上千条河流汇入海洋。人们在海边进行渔业养殖、生产生活排污等活动,使得面积占比很小的边缘海(位于大陆和大洋的边缘的海洋,其一侧以大陆为界,另一侧以半岛、岛屿或岛弧与大洋分隔,但水流交换通畅的海)需要储存整个海洋中80%左右的沉积有机碳。入海河流携带着源自陆地的含碳沉积物,将它们连同泥沙一起,堆积埋藏在边缘海的海底,阻止了这些碳被分解成为二氧化碳进入空气。

  海洋生物:碳的“搬运工”

  海洋生物将无机碳转化为有机碳并沉降至深海,是固碳与储碳的天然“碳汇”。以鲸为例,这种大型哺乳动物的体重可达200吨,寿命可长达100年,它们可以长时间地储存大量的碳,这种储存在生物体中的碳被称为生物量碳。不仅如此,在鲸死后,鲸落会沉入海底,与世隔绝长达数百万年,这部分生物量碳相当于永久性地封存在海底,成为“死碳”,也就是不会产生温室效应的碳。

  海洋中的浮游生物吸收和固定海水环境中的碳,将其转化为颗粒态和溶解态有机碳,再通过食物链中上层物种的捕食和分解等实现循环。此外,鱼群每天在不同深度的水域中上下游动,将富含碳的粪便颗粒排入海中,这些颗粒下沉至水下,需要很长时间才可能重新循环回到海水表面。

  生长在滨海湿地的固碳“达人”

  海洋碳汇并不局限于海水和海底对碳的储存。滨海湿地的红树林、盐沼、海草床等生态系统更是吸收和固定二氧化碳的能手,能够通过光合作用快速从环境中吸收二氧化碳,并以枝叶、根茎等形式保存下来,为大气中二氧化碳浓度的降低作出巨大贡献。但是,如果这些生态系统遭到破坏,那么已经固定下来的碳就可能被分解、回到碳循环中。

  滨海湿地生态系统是吸收和固定二氧化碳的能手。重视海洋及滨海生态系统对碳的固定作用,不仅能够减缓全球气候变暖,创造的碳汇还能够用于“蓝碳交易”(海洋碳汇可以在取得相关认证的基础上进行市场化交易)。了解海洋碳汇、发展海洋碳汇,将提升中国生态系统的固碳储碳潜能,助力早日实现“双碳”目标。​​​​

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