來論丨以科學發展的眼光推動“海洋負排放”
政務：中國科協 2024-10-25 11:10
原創 賈鶴鵬 中國科協之聲
在2024年世界科技與發展論壇所設主題會議“學科交叉融合發展為實現可持續發展提供解決方案”上，中國科學院院士、廈門大學教授、廈門負排放研究中心首席科學家焦念志詳細介紹了“海洋負排放國際大科學計劃（Global ONCE）”的發起和運營情況。
隨著全球氣候變化問題的加劇，人類對減少碳排放和應對氣候變化的需求日益迫切。在這一過程中，海洋發揮著巨大的“碳匯”作用，它不僅吸收大氣中的二氧化碳，還有可能通過各種自然和人為手段實現負排放，即從大氣中移除更多的溫室氣體。這個議題，也是在北京參加2024年世界科技與發展論壇的各國科學家、教育家、企業家們最為關心的問題之一。
毋庸置疑，海洋碳循環是全球碳循環的重要組成部分，是影響全球變化的關鍵控制環節。海洋是地球上最重要的碳匯之一，全球約有四分之一的二氧化碳由海洋吸收。這一功能不僅減緩了氣候變化的速度，還為全球生態系統和人類社會提供了寶貴的緩沖。然而，隨著氣候變化的加劇和人類活動的加速，海洋的健康狀況正在惡化，威脅著其碳匯能力。要真正實現海洋持續負排放，必須采取有效措施來保護并增強海洋的碳吸收能力。
海洋負排放的過程，可以概括為通過自然或技術手段，在維持或恢復海洋碳匯功能的基礎上，增加從大氣中移除二氧化碳的量。基本手段包括保護海洋生態系統、修復海草床、紅樹林和鹽沼，促進海洋鐵肥化、藻類培養，以及開發與利用海洋碳捕集和儲存技術。
實現海洋負排放的意義深遠。首先，它是全球碳減排的有力補充，在減少陸地和工業碳排放難度加大的背景下，海洋負排放能夠提供額外的碳匯空間。其次，負排放技術不僅能夠幫助緩解氣候變化，還能恢復并增強海洋生態系統的健康，促進生物多樣性與海洋資源的可持續利用。
我們也必須看到，盡管海洋在應對氣候變化中發揮著至關重要的作用，但它自身也面臨嚴峻的挑戰。全球氣候變暖和人類活動對海洋生態系統造成了多重壓力，這些壓力不僅影響海洋的碳吸收能力，還可能加劇全球氣候變化的惡化。
首先，過度污染是海洋健康的主要威脅之一。工業廢水、農業徑流中的化學物質以及大量的塑料廢棄物持續進入海洋，不僅破壞了海洋生態系統，還干擾了其碳吸收和存儲能力。例如，塑料垃圾覆蓋海洋表面，阻礙了浮游植物的光合作用，減少了二氧化碳的吸收。
其次，海水酸化也是另一個嚴峻的問題。海洋吸收了大量的大氣二氧化碳后，會形成碳酸，導致海水的酸度上升。這種變化對海洋生物，尤其是貝類、珊瑚等依賴碳酸鈣形成骨骼和外殼的生物構成了嚴重威脅。
最后，氣候變化本身對海洋的挑戰也不可忽視。海洋溫度升高使得海洋吸收二氧化碳的能力減弱，極端天氣事件和海平面上升對海洋生態系統產生了巨大的破壞性影響，也會大幅度減少海洋吸儲二氧化碳的能力。
面對這些挑戰，有些人認為，為了保護海洋環境，我們應當放棄工業化和科技發展，甚至回到前工業化時代。這種觀點是片面的，甚至是錯誤的。只有通過科學技術的發展，我們才能真正解決海洋面臨的問題，并在此基礎上實現負排放目標。
首先，現代科技為我們提供了精準監測和預測海洋環境變化的工具。例如，衛星遙感技術、自動化海洋觀測儀器和全球氣候模型可以幫助我們實時了解海洋的健康狀況，并制定針對性的應對措施。通過數據的積累與分析，科學家們可以更好地理解海洋碳循環的機制，從而開發出更有效的負排放技術。
其次，科技手段也為我們提供了增強海洋碳匯能力的直接方式。近年來，海洋鐵肥化技術被提出，即向海洋表層投放適量的鐵元素，促進浮游植物的生長，從而增加二氧化碳的吸收。這一技術已經在多個實驗中顯示出潛力，盡管還存在爭議，但它代表了科技在海洋負排放領域的重要探索。
另一個前沿領域是海洋藻類養殖，通過大規模培養海洋藻類，不僅可以吸收大量二氧化碳，還能夠將藻類用于生物燃料生產，實現碳循環利用。此外，海洋碳捕集與儲存技術（Marine CCS）也正在發展，通過將工業產生的二氧化碳捕集并注入海底深層，避免其進入大氣，直接減少溫室氣體排放。
當然，要實現海洋負排放，科技發展固然重要，但同樣重要的是合理的政策框架和全球合作。第一，政府應當加大對海洋負排放技術研發的資金投入，特別是基礎研究和技術應用之間的橋梁建設。科學研究是科技進步的基礎，只有通過持續的投入和創新，才能開發出真正有效且可持續的負排放手段。
第二，國際合作和協調至關重要。海洋問題是全球性問題，涉及跨國界的氣候、環境和經濟利益。因此，必須建立國際合作機制，共同應對海洋面臨的挑戰。各國應共同制定海洋治理規則，防止個別國家過度利用海洋資源或不負責任地污染海洋。
第三，公眾參與和環境意識提升，也是政策制定中的關鍵部分。負排放技術和海洋保護不僅是科學家和決策者的責任，還需要社會公眾的理解與支持。通過加強環境教育，鼓勵個人和企業參與海洋保護行動，能夠有效推動海洋負排放技術被負責任地推廣和應用。
總之，海洋在應對氣候變化和實現全球碳中和目標中扮演著不可或缺的角色。盡管海洋面臨污染、酸化和氣候變化的多重挑戰，但我們絕不能因此回避現代科技和發展的必要性。相反，只有通過科學技術的創新與應用，才能解決海洋在全球變暖中面臨的問題，并通過負排放手段為地球的氣候變化做出貢獻。
對中國來說，在這個方向上做出的努力，也是我們為構建人類命運共同體所做的重要工作之一。焦念志院士在接受媒體采訪時感慨：把一些中國方案推到世界上，發起和領導國際大科學計劃是一個很好的渠道。中國現在至少在某些領域已經具備了這個條件。
作者：賈鶴鵬 蘇州大學教授
編輯：劉炎迅
排版：李振亮
審校：劉洞天
終審：秦久怡
原標題：《來論丨以科學發展的眼光推動“海洋負排放”》
