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福建(fújiàn)省渔业碳汇评估领域的首个(shǒugè)地方标准(biāozhǔn)《DB35/T 2238-2024养殖海带碳汇评估技术规程》正式实施,全国首宗“沉积碳—惰性碳”海洋渔业碳汇交易落地福州(fúzhōu),全国首例跨国海藻碳汇完成开发,全省首笔海洋渔业碳汇质押贷款落地漳州,全省首单牡蛎碳汇保险落地诏安(zhàoān)…近半年来,福建渔业碳汇研究及应用硕果频出。
海洋碳汇,又称(yòuchēng)蓝碳,其发展是我国实现“双碳”目标的重要路径之一。其中,我国发展以海水养殖贝类、藻类等为重点的海洋渔业碳汇(以下(yǐxià)简称(jiǎnchēng)“渔业碳汇”)有着得天独厚的优势。
作为“生态优等生”、海洋渔业(yúyè)大省,福建(fújiàn)始终高度重视渔业碳汇,在基础研究(yánjiū)、增汇关键技术、交易平台建设、场景应用等方面积极先行先试。
本期深读,记者走访多个高校、科研院所,跟随专家(zhuānjiā)的(de)视角,看八闽沿海的一个个“蓝色牧场”如何变身蔚蓝“碳库”。
打通(dǎtōng)堵点,从1到N的突破
4月11日,全国首宗“沉积碳(tàn)—惰性碳”海洋渔业碳汇交易在连江达成。326.4吨“沉积碳—惰性碳”海洋渔业碳汇产品(chǎnpǐn),以32640元被购买,用于替代性(tìdàixìng)生态修复。
相较于以往(yǐwǎng)碳交易中的渔业碳汇,沉积碳、惰性碳首次出现,意味着福建渔业碳汇有了(le)新突破。
3月24日,福建地方标准(biāozhǔn)《养殖海带碳汇评估技术规程》正式实施,其中明确:养殖海带固定的(de)碳,包括可移除生物碳,以及留存(liúcún)在海洋环境中的溶解有机碳、颗粒有机碳和沉积物有机碳。
“以往,在提及藻类碳汇(tànhuì)的时候,大多只计算可移除生物碳,也就是养殖海带藻体中储存(chǔcún)的碳,但这也成为争议点之一。”厦门大学海洋与地球学院、海洋生物地球化学全国重点实验室刘涛教授(jiàoshòu)告诉记者,海洋渔业碳汇监测与核算还存在(cúnzài)着一些争议。
藻类养殖不单是“海上粮仓(liángcāng)”产出食物,在碳汇方面,其空间、时间潜力还要(háiyào)大于红树林、海草床和盐沼地。图为福建省霞浦县沙江镇海(zhènhǎi)带养殖户在海上收海带。新华社
以海带为例,它在生长期能够吸收、储存二氧化碳(tàn)(èryǎnghuàtàn),但生长期不长,几个月后就被收割出水,用作食物或其他商业用途,又将碳释放回到环境中。“如果仅仅计算藻体中的含碳量,其固碳意义(yìyì)是否存在?”
此外,还有碳汇监测手段局限、养殖方式不同导致核算方法不通用等问题。“也就是说,以往的养殖藻类(zǎolèi)渔业碳汇计算方式还没有获得(huòdé)国际认可。”他说,这影响了其规范化、常态化交易的推进(tuījìn)。
根据(gēnjù)中国(zhōngguó)首部蓝碳领域蓝皮书——《中国蓝碳蓝皮书2024》,预计在2023年至2035年中国通过蓝碳吸收的二氧化碳量(liàng)以平均每年约2%的速度增长(zēngzhǎng),2035年将增长至41.2亿吨,蓝碳市场的需求规模将继续扩大。
面对需求与发展潜力,如何打通堵点、消除争议,让渔业碳汇(tànhuì)快速(kuàisù)健康发展?
近年来,省海洋与(yǔ)渔业局(yúyèjú)积极谋划引导,汇聚省内外科研力量,努力深化研究、厘清(líqīng)边界,初步建立基于环境碳汇储量特征的养殖海带碳汇评估方法。
刘涛致力于(zhìlìyú)研究大型海藻的碳汇问题,并作为技术(jìshù)负责人参与编制《养殖海带碳汇评估技术规程》。随着研究的深入,来自海藻的惰性(duòxìng)碳、沉积碳等组成逐步清晰。
“多位科学家接力研究证明,海带在生长过程中,部分有机碳溶解在水体中,即溶解有机碳(DOC);那些难被微生物分解、化学性质稳定的部分,为(wèi)惰性溶解有机碳(RDOC),可以长久留存于海水中,形成长期(chángqī)(chángqī)碳汇。”刘涛说,沉积碳是大型藻类光合作用吸收二氧化碳后,产生的有机物碎屑沉降到(dào)海底(hǎidǐ),以有机碳形式埋藏,实现长期封存(fēngcún)。
历时3年,厦大(shàdà)团队(tuánduì)以宁德市霞浦县为重点调查海域,通过走访调查、定点监测和室内分析等方式,对海上全养殖周期的(de)环境参数、生物参数进行比较,对比不同海藻种类以及漳浦(zhāngpǔ)、南日岛等不同海域的养殖碳汇形成(xíngchéng)方式和速率……最终,提出养殖海带碳汇评估的技术内容、核心参数和评估方法,构建出养殖海带可移除(yíchú)生物碳量测算、碳汇增量评估、惰性有机碳分析等完整技术体系。
海带具有显著的(de)固碳作用。图为霞浦县大面积养殖海带。 福建日报记者 林熙 摄(shè)
“值得一提的(de)(de)是,该《规程》中给出了小规模养殖(yǎngzhí)碳汇简易的碳汇系数(xìshù)测算方法,具有(jùyǒu)操作性强、适用范围广的特点。”刘涛说,经测算,海带从幼苗期至成熟期,藻体中的碳有约7%成为(chéngwéi)颗粒有机碳;有30%成为溶解有机碳,其中的30%成为RDOC,19%成为沉积碳。“以此系数,乘以湿重,就可以简单估算出养殖海带产生的碳汇。”
科研继续向前推进,在自然资源部第三海洋研究所(以下简称“海洋三所”)教授级(jiàoshòují)高工汤坤贤的研究中(zhōng),海洋碳汇的组成(zǔchéng)计算更加周密。
团队(tuánduì)成员张飞博士提出藻类碳汇组成增加“输运碳汇”这一项。“以龙须菜为研究(yánjiū)对象,经过实验与现场调查分析,得出大型(dàxíng)海藻养殖碳汇分别对应(duìyìng)的4种途径:藻体碳汇(可(kě)移除碳汇)、沉积碳汇、输运碳汇和惰性溶解有机碳。”他说,输运碳汇是指海藻产生后被海流输运到深远海或其他海域的碳汇。
科技解码,激活(jīhuó)碳汇潜力
碳(tàn)储量变化,是蓝碳评估体系的核心(héxīn)和难点。从实验室模拟到围隔实验,横跨霞浦、连江、莆田、泉州、漳州,从北到南实地调研(diàoyán),监测观察……为了让大型藻类沉积碳、RDOC的测算(cèsuàn)更精确,近年来,我省科研工作者一直在探索更为科学精确的测算方法和手段。
厦大海洋与地球学院蔡毅华(càiyìhuá)教授(jiàoshòu)团队通过紫菜生物量及其含碳量的检测,得到了紫菜的可移除碳汇效率。
厦大学生正在进行紫菜采样(cǎiyàng)。
但在养殖区沉积有机碳研究中,他发现一个问题。“目前我省藻类一般是近海养殖,养殖区沉积物中的(de)有机碳并不都是养殖的大型海藻产生的,也(yě)可能(kěnéng)是入海的河流淤泥和海岸冲刷带来的。”
如何进行区分?蔡毅华采用了碳(tàn)同位素方法。“由于海洋微藻、大型海藻及(jí)陆地植物的(de)碳13组成有所区别,根据统计学模型,我们可以鉴别沉积碳哪些来自陆地植物和海洋微藻,哪些来自大型海藻,从而得到紫菜贡献的有机(yǒujī)碳埋藏通量。”
此外,通过紫菜(zǐcài)养殖区的围隔(wéigé)实验、实验室的紫菜培养(péiyǎng)实验,结合光谱学及质谱表征,团队还得到了紫菜养殖过程中RDOC的保存效率。
蔡毅华说:“可(kě)移除碳汇效率、沉积碳、RDOC这三部分,形成紫菜养殖(yǎngzhí)碳汇的(de)主要构成及(jí)计量体系。考虑到紫菜产量统计过程的偏差,我们利用卫星遥感图像产品,采用(cǎiyòng)时间序列分析及现场验证,获取全省紫菜养殖面积与产量的空间分布图像,结合上述的碳汇计量体系,得到福建紫菜养殖碳汇的主要构成及空间分布。”
厦大蔡毅华教授在金属元素/同位素实验室(shíyànshì)进行操作。
为提高数据的准确性,在海洋三所的海洋生态保护与修复重点实验室(shíyànshì),汤坤贤团队利用自主研发的封闭水—气CO_2测量装置,模拟不同光照条件、不同水深光照强度等(děng),测量龙须菜体内碳含量、空气中CO_2浓度变化(biànhuà)、水体溶解无机碳(DIC)和DOC浓度变化等关键变量,测算其固(qígù)碳储碳能力(nénglì)。
对养殖(yǎngzhí)过程产生的RDOC进行研究(yánjiū)是近年科研热点,该研究团队构建海上实验围隔,开展龙须菜等大型海藻对溶解无机碳的吸收速率(sùlǜ)和溶解有机碳的释放速率等现场实验,定量(dìngliàng)计算大型海藻的固碳速率及RDOC产生量。
埋藏的沉积有机碳如何(rúhé)准确取样,保证研究的精准性科学性,汤坤贤团队进行了碳汇计量装置(zhuāngzhì)的自主研发。“以往海底沉积物取样采用抓斗,不好区分(qūfēn)层次(céngcì),新型柱状沉积物采样器不仅(bùjǐn)可以精准分层,还能密封保持原有的上覆海水。”此外,养殖过程中,多种因素会造成藻体自然脱落。他们自主设计装置,收集脱落藻体,在后续分解实验(shíyàn)中测算这部分藻体的沉积碳和RDOC。
“将藻类的各种去向都进行精细定量研究。”他说(shuō),最后希望得出在(zài)不同环境条件下的养殖藻类碳汇(tànhuì)的简单推算方法,并成为共识,方便碳汇的估算。
海洋(hǎiyáng)三所汤坤贤团队研发的脱落藻体收集装置
“目前,我国40米等深线(děngshēnxiàn)内的(de)近海区域可以开展大规模的鱼、贝、藻类(zǎolèi)和海参养殖,但是目前的空间利用率不到50%。”刘涛表示,藻类养殖不单是“海上粮仓”产出食物,在碳汇方面,其(qí)空间、时间潜力还要(háiyào)大于红树林、海草床和盐沼地。此外,由于藻类固碳可以释放氧气,增加水体中的溶解氧,吸收氮磷,藻类与其他(qítā)水产动物养殖混养的立体模式,可以实现“零碳”生态养殖。
福建蓝碳方案向世界(shìjiè)发声
在针对全球碳中和的海洋方案中,福建(fújiàn)一直在发出自己的声音。在渔业(yúyè)碳汇基础研究、增汇关键技术、交易平台建设、场景应用(yìngyòng)等方面,福建都率先探索。
从2021年至今,全国(quánguó)首个海洋碳汇交易服务平台、全国首宗海洋渔业(hǎiyángyúyè)(hǎiyángyúyè)碳汇交易、全国首例以海洋渔业蓝碳赔偿渔业生态环境损害的案件、全国首场通过海洋碳汇实现零碳排放(páifàng)的大型展会、发放全国首张海洋渔业碳票;厦门携手宁波象山联合建立全国首个跨省蓝碳账户……一个(yígè)又一个蓝碳实践在福建破冰。
今年,随着(suízhe)《养殖海带碳汇评估技术规程》正式实施,在衡量(héngliáng)养殖海带碳汇潜力,推进藻类碳汇评估、认证和(hé)市场交易方面,“福建路径”已然清晰。
向(xiàng)更深处、向更远处,福建将“蓝色牧场”打造成广阔(guǎngkuò)“碳库”的脚步没有止息——
早在2022年,中国科学院院士、厦门大学碳中和创新研究中心首席科学家(kēxuéjiā)焦念志在国际上领衔发起的“海洋负排放国际大科学计划(jìhuà)”,被列为(lièwèi)联合国海洋科学促进可持续发展十年(shínián)行动计划、联合国十年倡议计划框架中的国际大科学计划。
2024年,焦念志推动提出全球首个海洋(hǎiyáng)领域碳中和(hé)(hé)国际标准提案《海洋负排放与碳中和——总则和要求》,成功获国际标准化组织立项。
“海藻碳汇研究正在为(wèi)海洋渔业高质量发展赋能。”刘涛说,海洋牧场的生态革命成为多方共识,并将引领治理(zhìlǐ)模式新的变革(biàngé),团队正在与霞浦县探讨更深入的合作。
今年4月,刘涛团队已经向生态环境部(bù)提交养殖海带碳汇(tànhuì)评估方法学的认定。“如果(rúguǒ)获得认定,就可以用在全国层面进行评估,这是(zhèshì)藻类碳汇进入碳汇自愿减排市场的关键一步。”他说,养殖海带碳汇还需要全球公认的评估方法学作支撑(zhīchēng),目前团队正在积极申请国际标准立项。
海洋三所助理研究员张飞则关注大型藻类养殖(yǎngzhí)的(de)碳汇核算,以及收获藻体在不同利用方式下的储碳能力计算,探索对海带(hǎidài)包括育苗、暂养、分苗、养期(yǎngqī)、收获和初处理等阶段的碳排放(páifàng)总量。他说道:“排除可移除碳汇中的争议部分,算出碳汇量与碳足迹的差值,就能得出养殖藻类的‘净碳汇’。
海洋三所汤坤贤团队正在海上(hǎishàng)围隔区进行实验。
据了解,目前全省海洋渔业系统正在(zhèngzài)组织开展海洋碳汇摸底调查、监测评估研究,不断增强数据采集、分析评价(píngjià)能力,构建“空天地海潜(hǎiqián)”监测体系,努力形成海洋碳汇“一张图”。
省海洋与渔业局相关(xiāngguān)负责人表示,围绕提升海洋生态系统(shēngtàixìtǒng)碳汇能力,我省将持续推进基础前沿交叉创新、关键核心技术突破、海洋碳中和试点和示范应用、国际合作支撑等工作,争取在(zài)海洋碳汇领域取得一批原创性(yuánchuàngxìng)重大成果,为全球应对气候变化贡献中国方案和中国智慧。











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