福建：將“藍(lán)色牧場”打造成廣闊的“碳庫”

核心提示

 

福建省漁業(yè)碳匯評估領(lǐng)域的首個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)《DB35／T 2238－2024養(yǎng)殖海帶碳匯評估技術(shù)規(guī)程》正式實(shí)施，全國首宗“沉積碳—惰性碳”海洋漁業(yè)碳匯交易落地福州，全國首例跨國海藻碳匯完成開發(fā)，全省首筆海洋漁業(yè)碳匯質(zhì)押貸款落地漳州，全省首單牡蠣碳匯保險(xiǎn)落地詔安…近半年來，福建漁業(yè)碳匯研究及應(yīng)用碩果頻出。

 

海洋碳匯，又稱藍(lán)碳，其發(fā)展是我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑之一。其中，我國發(fā)展以海水養(yǎng)殖貝類、藻類等為重點(diǎn)的海洋漁業(yè)碳匯（以下簡稱“漁業(yè)碳匯”）有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。

 

作為“生態(tài)優(yōu)等生”、海洋漁業(yè)大省，福建始終高度重視漁業(yè)碳匯，在基礎(chǔ)研究、增匯關(guān)鍵技術(shù)、交易平臺(tái)建設(shè)、場景應(yīng)用等方面積極先行先試。

 

本期深讀，記者走訪我省多個(gè)高校、科研院所，跟隨專家的視角，看八閩沿海的一個(gè)個(gè)“藍(lán)色牧場”如何變身蔚藍(lán)“碳庫”。

 

打通堵點(diǎn)，從1到N的突破

 

4月11日，全國首宗“沉積碳—惰性碳”海洋漁業(yè)碳匯交易在連江達(dá)成。326．4噸“沉積碳—惰性碳”海洋漁業(yè)碳匯產(chǎn)品，以32640元被購買，用于替代性生態(tài)修復(fù)。

 

相較于以往碳交易中的漁業(yè)碳匯，沉積碳、惰性碳首次出現(xiàn)，意味著福建漁業(yè)碳匯有了新突破。

 

3月24日，福建地方標(biāo)準(zhǔn)《養(yǎng)殖海帶碳匯評估技術(shù)規(guī)程》正式實(shí)施，其中明確：養(yǎng)殖海帶固定的碳，包括可移除生物碳，以及留存在海洋環(huán)境中的溶解有機(jī)碳、顆粒有機(jī)碳和沉積物有機(jī)碳。

 

“以往，在提及藻類碳匯的時(shí)候，大多只計(jì)算可移除生物碳，也就是養(yǎng)殖海帶藻體中儲(chǔ)存的碳，但這也成為爭議點(diǎn)之一。”廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院、海洋生物地球化學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉濤教授告訴記者，海洋漁業(yè)碳匯監(jiān)測與核算還存在著一些爭議。

 

以海帶為例，它在生長期能夠吸收、儲(chǔ)存二氧化碳，但生長期不長，幾個(gè)月后就被收割出水，用作食物或其他商業(yè)用途，又將碳釋放回到環(huán)境中。“如果僅僅計(jì)算藻體中的含碳量，其固碳意義是否存在？”

 

此外，還有碳匯監(jiān)測手段局限、養(yǎng)殖方式不同導(dǎo)致核算方法不通用等問題。“也就是說，以往的養(yǎng)殖藻類漁業(yè)碳匯計(jì)算方式還沒有獲得國際認(rèn)可。”他說，這影響了其規(guī)范化、常態(tài)化交易的推進(jìn)。

 

根據(jù)中國首部藍(lán)碳領(lǐng)域藍(lán)皮書——《中國藍(lán)碳藍(lán)皮書2024》，預(yù)計(jì)在2023年至2035年中國通過藍(lán)碳吸收的二氧化碳量以平均每年約2％的速度增長，2035年將增長至41．2億噸，藍(lán)碳市場的需求規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。

 

面對需求與發(fā)展?jié)摿?，如何打通堵點(diǎn)、消除爭議，讓漁業(yè)碳匯快速健康發(fā)展？

 

近年來，省海洋與漁業(yè)局積極謀劃引導(dǎo)，匯聚省內(nèi)外科研力量，努力深化研究、厘清邊界，初步建立基于環(huán)境碳匯儲(chǔ)量特征的養(yǎng)殖海帶碳匯評估方法。

 

劉濤致力于研究大型海藻的碳匯問題，并作為技術(shù)負(fù)責(zé)人參與編制《養(yǎng)殖海帶碳匯評估技術(shù)規(guī)程》。隨著研究的深入，來自海藻的惰性碳、沉積碳等組成逐步清晰。

 

“多位科學(xué)家接力研究證明，海帶在生長過程中，部分有機(jī)碳溶解在水體中，即溶解有機(jī)碳（DOC）；那些難被微生物分解、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的部分，為惰性溶解有機(jī)碳（RDOC），可以長久留存于海水中，形成長期碳匯。”劉濤說，沉積碳是大型藻類光合作用吸收二氧化碳后，產(chǎn)生的有機(jī)物碎屑沉降到海底，以有機(jī)碳形式埋藏，實(shí)現(xiàn)長期封存。

 

歷時(shí)3年，廈大團(tuán)隊(duì)以寧德市霞浦縣為重點(diǎn)調(diào)查海域，通過走訪調(diào)查、定點(diǎn)監(jiān)測和室內(nèi)分析等方式，對海上全養(yǎng)殖周期的環(huán)境參數(shù)、生物參數(shù)進(jìn)行比較，對比不同海藻種類以及漳浦、南日島等不同海域的養(yǎng)殖碳匯形成方式和速率……最終，提出養(yǎng)殖海帶碳匯評估的技術(shù)內(nèi)容、核心參數(shù)和評估方法，構(gòu)建出養(yǎng)殖海帶可移除生物碳量測算、碳匯增量評估、惰性有機(jī)碳分析等完整技術(shù)體系。

 

“值得一提的是，該《規(guī)程》中給出了小規(guī)模養(yǎng)殖碳匯簡易的碳匯系數(shù)測算方法，具有操作性強(qiáng)、適用范圍廣的特點(diǎn)。”劉濤說，經(jīng)測算，海帶從幼苗期至成熟期，藻體中的碳有約7％成為顆粒有機(jī)碳；有30％成為溶解有機(jī)碳，其中的30％成為RDOC，19％成為沉積碳。“以此系數(shù)，乘以濕重，就可以簡單估算出養(yǎng)殖海帶產(chǎn)生的碳匯。”

 

科研繼續(xù)向前推進(jìn)，在自然資源部第三海洋研究所（以下簡稱“海洋三所”）教授級高工湯坤賢的研究中，海洋碳匯的組成計(jì)算更加周密。

 

團(tuán)隊(duì)成員張飛博士提出藻類碳匯組成增加“輸運(yùn)碳匯”這一項(xiàng)。“以龍須菜為研究對象，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場調(diào)查分析，得出大型海藻養(yǎng)殖碳匯分別對應(yīng)的4種途徑：藻體碳匯（可移除碳匯）、沉積碳匯、輸運(yùn)碳匯和惰性溶解有機(jī)碳。”他說，輸運(yùn)碳匯是指海藻產(chǎn)生后被海流輸運(yùn)到深遠(yuǎn)?；蚱渌Ｓ虻奶紖R。

 

科技解碼，激活碳匯潛力

 

碳儲(chǔ)量變化，是藍(lán)碳評估體系的核心和難點(diǎn)。從實(shí)驗(yàn)室模擬到圍隔實(shí)驗(yàn)，橫跨霞浦、連江、莆田、泉州、漳州，從北到南實(shí)地調(diào)研，監(jiān)測觀察……為了讓大型藻類沉積碳、RDOC的測算更精確，近年來，我省科研工作者一直在探索更為科學(xué)精確的測算方法和手段。

 

廈大海洋與地球?qū)W院蔡毅華教授團(tuán)隊(duì)通過紫菜生物量及其含碳量的檢測，得到了紫菜的可移除碳匯效率。

 

但在養(yǎng)殖區(qū)沉積有機(jī)碳研究中，他發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題。“目前我省藻類一般是近海養(yǎng)殖，養(yǎng)殖區(qū)沉積物中的有機(jī)碳并不都是養(yǎng)殖的大型海藻產(chǎn)生的，也可能是入海的河流淤泥和海岸沖刷帶來的。”

 

如何進(jìn)行區(qū)分？蔡毅華采用了碳同位素方法。“由于海洋微藻、大型海藻及陸地植物的碳13組成有所區(qū)別，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，我們可以鑒別沉積碳哪些來自陸地植物和海洋微藻，哪些來自大型海藻，從而得到紫菜貢獻(xiàn)的有機(jī)碳埋藏通量。”

 

此外，通過紫菜養(yǎng)殖區(qū)的圍隔實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室的紫菜培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合光譜學(xué)及質(zhì)譜表征，團(tuán)隊(duì)還得到了紫菜養(yǎng)殖過程中RDOC的保存效率。

 

蔡毅華說：“可移除碳匯效率、沉積碳、RDOC這三部分，形成紫菜養(yǎng)殖碳匯的主要構(gòu)成及計(jì)量體系。考慮到紫菜產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)過程的偏差，我們利用衛(wèi)星遙感圖像產(chǎn)品，采用時(shí)間序列分析及現(xiàn)場驗(yàn)證，獲取全省紫菜養(yǎng)殖面積與產(chǎn)量的空間分布圖像，結(jié)合上述的碳匯計(jì)量體系，得到福建紫菜養(yǎng)殖碳匯的主要構(gòu)成及空間分布。”

 

為提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在海洋三所的海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湯坤賢團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的封閉水—氣CO＿2測量裝置，模擬不同光照條件、不同水深光照強(qiáng)度等，測量龍須菜體內(nèi)碳含量、空氣中CO＿2濃度變化、水體溶解無機(jī)碳（DIC）和DOC濃度變化等關(guān)鍵變量，測算其固碳儲(chǔ)碳能力。

 

對養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的RDOC進(jìn)行研究是近年科研熱點(diǎn)，該研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建海上實(shí)驗(yàn)圍隔，開展龍須菜等大型海藻對溶解無機(jī)碳的吸收速率和溶解有機(jī)碳的釋放速率等現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，定量計(jì)算大型海藻的固碳速率及RDOC產(chǎn)生量。

 

埋藏的沉積有機(jī)碳如何準(zhǔn)確取樣，保證研究的精準(zhǔn)性科學(xué)性，湯坤賢團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了碳匯計(jì)量裝置的自主研發(fā)。“以往海底沉積物取樣采用抓斗，不好區(qū)分層次，新型柱狀沉積物采樣器不僅可以精準(zhǔn)分層，還能密封保持原有的上覆海水。”此外，養(yǎng)殖過程中，多種因素會(huì)造成藻體自然脫落。他們自主設(shè)計(jì)裝置，收集脫落藻體，在后續(xù)分解實(shí)驗(yàn)中測算這部分藻體的沉積碳和RDOC。

 

“將藻類的各種去向都進(jìn)行精細(xì)定量研究。”他說，最后希望得出在不同環(huán)境條件下的養(yǎng)殖藻類碳匯的簡單推算方法，并成為共識，方便碳匯的估算。

 

“目前，我國40米等深線內(nèi)的近海區(qū)域可以開展大規(guī)模的魚、貝、藻類和海參養(yǎng)殖，但是目前的空間利用率不到50％。”劉濤表示，藻類養(yǎng)殖不單是“海上糧倉”產(chǎn)出食物，在碳匯方面，其空間、時(shí)間潛力還要大于紅樹林、海草床和鹽沼地。此外，由于藻類固碳可以釋放氧氣，增加水體中的溶解氧，吸收氮磷，藻類與其他水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖混養(yǎng)的立體模式，可以實(shí)現(xiàn)“零碳”生態(tài)養(yǎng)殖。

 

福建藍(lán)碳方案向世界發(fā)聲

 

在針對全球碳中和的海洋方案中，福建一直在發(fā)出自己的聲音。在漁業(yè)碳匯基礎(chǔ)研究、增匯關(guān)鍵技術(shù)、交易平臺(tái)建設(shè)、場景應(yīng)用等方面，福建都率先探索。

 

從2021年至今，全國首個(gè)海洋碳匯交易服務(wù)平臺(tái)、全國首宗海洋漁業(yè)碳匯交易、全國首例以海洋漁業(yè)藍(lán)碳賠償漁業(yè)生態(tài)環(huán)境損害的案件、全國首場通過海洋碳匯實(shí)現(xiàn)零碳排放的大型展會(huì)、發(fā)放全國首張海洋漁業(yè)碳票；廈門攜手寧波象山聯(lián)合建立全國首個(gè)跨省藍(lán)碳賬戶……一個(gè)又一個(gè)藍(lán)碳實(shí)踐在福建破冰。

 

今年，隨著《養(yǎng)殖海帶碳匯評估技術(shù)規(guī)程》正式實(shí)施，在衡量養(yǎng)殖海帶碳匯潛力，推進(jìn)藻類碳匯評估、認(rèn)證和市場交易方面，“福建路徑”已然清晰。

 

向更深處、向更遠(yuǎn)處，福建將“藍(lán)色牧場”打造成廣闊“碳庫”的腳步?jīng)]有止息——

 

早在2022年，中國科學(xué)院院士、廈門大學(xué)碳中和創(chuàng)新研究中心首席科學(xué)家焦念志在國際上領(lǐng)銜發(fā)起的“海洋負(fù)排放國際大科學(xué)計(jì)劃”，被列為聯(lián)合國海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年行動(dòng)計(jì)劃、聯(lián)合國十年倡議計(jì)劃框架中的國際大科學(xué)計(jì)劃。

 

2024年，焦念志推動(dòng)提出全球首個(gè)海洋領(lǐng)域碳中和國際標(biāo)準(zhǔn)提案《海洋負(fù)排放與碳中和——總則和要求》，成功獲國際標(biāo)準(zhǔn)化組織立項(xiàng)。

 

“海藻碳匯研究正在為海洋漁業(yè)高質(zhì)量發(fā)展賦能。”劉濤說，海洋牧場的生態(tài)革命成為多方共識，并將引領(lǐng)治理模式新的變革，團(tuán)隊(duì)正在與霞浦縣探討更深入的合作。

 

今年4月，劉濤團(tuán)隊(duì)已經(jīng)向生態(tài)環(huán)境部提交養(yǎng)殖海帶碳匯評估方法學(xué)的認(rèn)定。“如果獲得認(rèn)定，就可以用在全國層面進(jìn)行評估，這是藻類碳匯進(jìn)入碳匯自愿減排市場的關(guān)鍵一步。”他說，養(yǎng)殖海帶碳匯還需要全球公認(rèn)的評估方法學(xué)作支撐，目前團(tuán)隊(duì)正在積極申請國際標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

 

海洋三所助理研究員張飛則關(guān)注大型藻類養(yǎng)殖的碳匯核算，以及收獲藻體在不同利用方式下的儲(chǔ)碳能力計(jì)算，探索對海帶包括育苗、暫養(yǎng)、分苗、養(yǎng)期、收獲和初處理等階段的碳排放總量。他說道：“排除可移除碳匯中的爭議部分，算出碳匯量與碳足跡的差值，就能得出養(yǎng)殖藻類的‘凈碳匯’。”

 

據(jù)了解，目前全省海洋漁業(yè)系統(tǒng)正在組織開展海洋碳匯摸底調(diào)查、監(jiān)測評估研究，不斷增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析評價(jià)能力，構(gòu)建“空天地海潛”監(jiān)測體系，努力形成海洋碳匯“一張圖”。

 

省海洋與漁業(yè)局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，圍繞提升海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力，我省將持續(xù)推進(jìn)基礎(chǔ)前沿交叉創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破、海洋碳中和試點(diǎn)和示范應(yīng)用、國際合作支撐等工作，爭取在海洋碳匯領(lǐng)域取得一批原創(chuàng)性重大成果，為全球應(yīng)對氣候變化貢獻(xiàn)中國方案和中國智慧。