2009年，中國取代美國，成為世界二氧化碳排放第一大國；同年，國務(wù)院總理溫家寶在哥本哈根氣候大會上承諾，到2020年，中國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%；在剛剛結(jié)束的德班世界氣候大會上，中國再次承諾，到2020年將比2010年減少17%的排放。

“一方面，中國減排壓力巨大；另一方面，我們國家正處于一個關(guān)鍵的發(fā)展期，如果硬性減排，將付出沉重的經(jīng)濟代價，甚至可能會影響到百年不遇的崛起時機。”

這些年來，中科院院士、廈門大學(xué)教授焦念志一直在尋找兩全其美的解決之道。

減排困難，何不增匯？

在日前召開的第十八次中國科協(xié)論壇上，焦念志召集起一批同道中人，相約中國南海。

來自美國麻省理工學(xué)院、佐治亞大學(xué)等7所高校，以及中科院、國家海洋局、廈門大學(xué)等5家國內(nèi)研究機構(gòu)的十幾名華人科學(xué)家，很多人幾乎是一下飛機就被關(guān)進了會議室。這次他們討論的問題事關(guān)中國命運。

“既然硬性減排阻力重重，那么能否想辦法增加二氧化碳的吸收和儲藏，也就是‘增匯’呢？”焦念志告訴《科學(xué)時報》記者，目前我國陸地在碳匯方面已頗有研究，陸地增匯也已納入國家規(guī)劃，但卻忽略了另一個巨大的碳庫——海洋。

事實上，海洋一直在氣候調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，當前人類活動所產(chǎn)生的二氧化碳中，約有30%被海洋吸收，在一定程度上減緩了全球氣候變暖的趨勢。

我國海洋國土面積占國土總面積的1/3，海岸線長，河流眾多，儲碳潛力不可估量。“海洋的研究一直是個國際難題，但近年來國家越來越重視海洋的研究，現(xiàn)在討論海洋增匯的問題正當時。”焦念志說。

看不見的“抓手”

目前，國際上已知的海洋儲碳機制主要有“溶解度泵”和“沉降生物泵”兩種。前者依賴于二氧化碳溶解于水的過程，此過程產(chǎn)生的碳酸會導(dǎo)致海水酸化等生態(tài)災(zāi)害；后者依賴于生物固碳后形成顆粒態(tài)碳的沉降過程，然而有研究表明，最終沉到海底的顆粒態(tài)碳量微乎其微。

2005年，長期與海洋微型生物打交道的焦念志，提出了一個大膽的概念——“海洋微型生物碳泵”（MCP）。他發(fā)現(xiàn)海洋微型生物能夠通過生態(tài)過程，將活性溶解有機碳轉(zhuǎn)化為惰性溶解有機碳，長期封存在海洋中。

焦念志的設(shè)想在古生物學(xué)中找到了證據(jù)。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授李超說：“碳循環(huán)動力學(xué)研究表明，早期地球歷史時期，在海洋深部曾多次出現(xiàn)大型的溶解有機碳庫。這些超大型有機碳庫的出現(xiàn)，極大地擾動了地球表層的碳循環(huán)。”

而此前的一項碳同位素研究也顯示，這些惰性的有機碳在海洋中儲存的時間可達4000~6000年，其總量可與大氣中二氧化碳的總碳量相媲美。

2010年6月，《科學(xué)》雜志對“微型生物碳泵”進行了專題報道，將其稱之為“巨大碳庫的幕后推手”。同年，《自然綜述—微生物學(xué)》以封面文章形式發(fā)表了焦念志的文章。

但在操作層面上，焦念志還想找到一條更適合中國的道路。

不減產(chǎn)的“減排”

目前，我國農(nóng)田化肥施用量大大超標，水土流失嚴重，大量化肥隨河流涌入海洋，造成近海海區(qū)富營養(yǎng)化嚴重、赤潮頻發(fā)、生態(tài)平衡被破壞，甚至形成大面積缺氧區(qū)，如珠江口、長江口等低氧區(qū)長期存在，漁業(yè)資源遭到破壞，生態(tài)系統(tǒng)面臨嚴重威脅。

而這些還只是“看得見”的生態(tài)災(zāi)害，研究已經(jīng)證明，海洋中的碳和氮、磷往往成相反關(guān)系。過量的氮、磷等營養(yǎng)鹽導(dǎo)致海水中的溶解有機碳被活化，重新通過呼吸作用返回大氣，使近海儲碳能力大為降低。

這給焦念志傳遞了一種信號：減少陸源氮磷輸入，就可以有效增加近海碳匯。“說白了就是減少施肥，這無疑是一種最簡單、最省成本的辦法。”

“通過海陸統(tǒng)籌實施MCP增匯生態(tài)工程，并不是改造自然生態(tài)系統(tǒng)，而是復(fù)原自然生態(tài)系統(tǒng)。這與‘排污控制’等有著本質(zhì)的不同，可增加近海碳匯，減少近海富營養(yǎng)化、赤潮等災(zāi)害，一舉多得。”焦念志說，“科學(xué)施肥能夠保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，而且就算減產(chǎn)，農(nóng)民也可通過‘碳交易’得到補償，進入良性循環(huán)，讓人們主動參與低碳經(jīng)濟。”

2008年，由焦念志領(lǐng)銜，由美、歐、亞12國專家組成的國際海洋研究委員會（SCOR）“微型生物碳泵”科學(xué)工作組成立，目前正在進行系統(tǒng)研究，并著手開展國際標準和評價體系等方面的起草工作。

“中國不能還走‘態(tài)度強硬’這條老路，在未來的氣候談判桌上贏得發(fā)言權(quán)，改善國家的國際形象，就必須要用科學(xué)來說話。”焦念志說，“所以現(xiàn)在由中國人牽頭在國際平臺上做這件事，意義很大，我愿意帶這個頭。”

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