程浩,邢慶會,陳虹,毛竹,韓建波

(國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心 大連 116021)

0 引言

隨著全球氣候變化的加劇,藍(lán)色碳匯作為基于自然的氣候變化解決方案,是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)最為經(jīng)濟(jì)有效的方式之一。2009年《藍(lán)碳:健康海洋固碳作用的評估報告》確定濱海藍(lán)碳在全球氣候變化和碳循環(huán)中的重要作用[1]。狹義上,濱海藍(lán)碳指紅樹林、鹽沼濕地和海草床生態(tài)系統(tǒng)土壤、地上活生物質(zhì)、地下活生物質(zhì)和非活體生物質(zhì)中的碳[2]。繼該報告之后,濱海藍(lán)碳研究引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注。2011年《京都議定書》將紅樹林的修復(fù)和恢復(fù)納入清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)[3];《2006 年IPCC 國家溫室氣體清單指南的2013年補(bǔ)充版:濕地》確定將紅樹林、濱海鹽沼、海草床納入指南范疇[4],濱海藍(lán)碳正式進(jìn)入全球氣候體系,并成為履約的重要手段[5];《IPCC 2006年國家溫室氣體清單指南2019 修訂版》將典型的濱海藍(lán)碳在定義、核算方法等方面予以補(bǔ)充[6],進(jìn)一步區(qū)分自然狀態(tài)和人為干擾下產(chǎn)生的碳匯[7];2019 年聯(lián)合國政府間氣候變化委員會(IPCC)發(fā)布《氣候變化中的海洋與冰凍圈特別報告》(SROCC)[8],增補(bǔ)大型海藻為典型濱海藍(lán)碳,并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)濱海藍(lán)碳的碳匯能力在減緩氣候變化中的重要作用[9]。我國擁有豐富的海岸線資源,濱海藍(lán)碳發(fā)展空間廣闊。本研究從多個角度對濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和的優(yōu)勢及挑戰(zhàn)進(jìn)行科學(xué)分析,并提出政策措施和科學(xué)研究展望,以期為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)和達(dá)成國際履約提供參考。

1 發(fā)展濱海藍(lán)碳的優(yōu)勢

1.1 濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力突出

濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)具有碳儲量大、固碳速率高、固碳持久穩(wěn)定的特點(diǎn)。濱海濕地位于陸海交界處,生物量占陸地生物量的0.05%,但其儲存和轉(zhuǎn)移的碳量為全球吸收固定碳總量的近55%[10-11]。單位面積紅樹林和鹽沼濕地的碳儲量是熱帶森林的3～5倍[12],海草床儲存的有機(jī)碳量達(dá)到海洋埋藏總量的11%[13],全球海草沉積物中儲存的有機(jī)碳量約為全球紅樹林和鹽沼濕地沉積物碳儲量之和[14]。單位面積紅樹林和鹽沼濕地從大氣中固碳的速度是熱帶森林的10倍[15],隨著氣候變暖和海平面上升,鹽沼濕地的固碳能力可能會進(jìn)一步提升[16]。沉積物是濱海濕地碳庫的重要組成部分,濱海濕地海水潮汐往復(fù)的特殊水文狀況使其沉積物長期處于厭氧環(huán)境,極大地減緩有機(jī)碳的分解速率[17],部分區(qū)域的沉積物可儲存數(shù)千年[18],如加勒比海伯利茲的紅樹林[19]、新英格蘭北部的潮汐鹽沼[20]和西班牙利加特港海灣的大洋波喜蕩海草床[21]產(chǎn)生的沉積物都已儲存至千年尺度。同時,濱海濕地存在大量的SO2-4,可以有效抑制CH4的產(chǎn)生[22-23],進(jìn)一步減緩有機(jī)碳的分解。

我國典型濱海濕地生境總面積約為3 461.34 km2(圖1,其中缺少香港、澳門的數(shù)據(jù)),總碳儲量為1.39億～3.49億t CO2[24]。

圖1 我國典型濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)分布概況Fig.1 Distribution of typical coastal blue carbon ecosystems in China

我國紅樹林總面積約為343.41 km2[24-25],主要分布在廣東、廣西和海南,總碳儲量為0.23 億～0.27億t CO2[26],約有82%的碳儲存于表層1 m 的土壤中[27]。據(jù)初步估算,我國紅樹林的年均碳埋藏速率為686～973 g/m2,年均碳匯量為27.16萬t[15],年均凈固碳量大于200 g/m2,高于174 g/m2的全球平均水平[28]。

我國鹽沼濕地總面積約為2 979.37 km2[25],集中分布于北方地區(qū),杭州灣以北面積約占全國總面積的95%,鹽沼濕地植被根冠比為1.4～5.0[26],地下碳庫儲量大,總碳儲量為1.12億～3.18億t CO2[29]。鹽沼濕地的碳埋藏速率比陸地森林生態(tài)系統(tǒng)高40余倍[15],我國鹽沼濕地的年均碳埋藏速率為865 g/m2[30],年均碳匯量為96.52萬～274.88萬t[31]。

現(xiàn)有文獻(xiàn)表明,我國海草床總面積約為138.56 km2[24,32-37](該數(shù)據(jù)小于自然資源部最新調(diào)查獲取數(shù)據(jù)即海草床總面積為230.6 km2[38],其原因可能是調(diào)查基線不一致和部分區(qū)域的海草床科學(xué)研究不足),總碳儲量約為0.04億t CO2[29]。海草床的固碳能力主要體現(xiàn)在其自身和附生群落較強(qiáng)的初級生產(chǎn)力[39-40],我國海草床的年均碳埋藏速率為367～646 g/m2[41],年均碳匯量為3.2萬～5.7萬t[24]。

1.2 國際上清單編制和碳匯交易已有實(shí)踐

碳中和是我國為應(yīng)對全球氣候變化做出的重大戰(zhàn)略決策,也是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)和《巴黎協(xié)定》提出的重要履約機(jī)制,而編制國家溫室氣體清單是實(shí)現(xiàn)碳中和國際履約的必然途徑。在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,IPCC 僅認(rèn)可紅樹林、鹽沼濕地和海草床為適合參與清單編制、達(dá)成國際履約的藍(lán)色碳匯生態(tài)系統(tǒng)[42]。澳大利亞和美國分別在2015年和2016年開展濱海濕地溫室氣體清單的編制工作?；趪H實(shí)踐進(jìn)展,我國也已開展藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體清單編制的方法研究[24,43]。

在碳匯交易層面,CDM 開發(fā)的《退化紅樹林生境的造林和再造林》(AR-AM0014)和《在濕地上開展的小規(guī)模造林和再造林項目活動》(ARAMS0003)等方法為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供碳匯計量的依據(jù)。據(jù)不完全統(tǒng)計,應(yīng)用AR-AM0014方法經(jīng)CDM、核證減排標(biāo)準(zhǔn)(VCS)和維沃計劃(PVS)認(rèn)證通過的國際碳匯項目達(dá)7項[44],其中包括我國廣東湛江紅樹林造林項目。在自愿市場機(jī)制中,VCS開發(fā)的《潮汐濕地和海草恢復(fù)方法學(xué)》(VM0033)和《構(gòu)建濱海濕地方法學(xué)》(VM0024)等為鹽沼濕地和海草床提供碳匯交易的核算基礎(chǔ),但其在國際認(rèn)證的碳匯交易項目中應(yīng)用較少;肯尼亞Vanga項目應(yīng)用VM0033方法阻止紅樹林退化,修復(fù)紅樹林4.6 km2,預(yù)計年均減排量達(dá)5.027 Gg[45]。我國積極探索研究的首個藍(lán)碳交易方法學(xué)即《紅樹林碳匯造林項目方法學(xué)》推動地方紅樹林碳匯交易項目首次達(dá)成。

1.3 各國積極將發(fā)展濱海藍(lán)碳納入國家戰(zhàn)略

濱海藍(lán)碳作為碳匯領(lǐng)域的重要組成部分,近年來其潛力和價值已在國際社會上得到重視。自2009年確立濱海濕地在減緩氣候變化中的重要作用后,2010年保護(hù)國際基金會(CI)等國際組織共同發(fā)起“藍(lán)碳倡議”(BCI),從科研、政策和項目實(shí)施等方面給予支持和保障。在眾多沿海國家中,澳大利亞發(fā)展濱海藍(lán)碳表現(xiàn)活躍,牽頭發(fā)起“國際藍(lán)碳伙伴”和“太平洋藍(lán)碳”等倡議,并提出《海洋保護(hù)計劃》,宣布提供約1.6億澳元用于保護(hù)藍(lán)碳資源及開發(fā)碳補(bǔ)償計劃;2015年美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)的藍(lán)碳工作組從國家行動、市場建設(shè)和科學(xué)發(fā)展等方面提出國家海洋碳匯工作建議;日本在2021年公布125個港口的調(diào)研計劃,包含濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)CO2固定量的測量和交易;印度尼西亞提出的“藍(lán)色森林項目”計劃修復(fù)2萬km2退化的泥炭地和紅樹林生態(tài)系統(tǒng)。

我國充分認(rèn)識到濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和的潛在優(yōu)勢,已開始從國家戰(zhàn)略、政策層面部署藍(lán)碳工作,呈現(xiàn)中央總體規(guī)劃、地方示范先行的格局。2015年中共中央、國務(wù)院《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》提出海洋碳匯是有效控制溫室氣體排放的手段;2017年生態(tài)環(huán)境部《中國氣候變化第一次兩年更新報告》首次從應(yīng)對氣候變化的角度對藍(lán)碳工作進(jìn)行介紹;2017年國家發(fā)改委聯(lián)合國家海洋局發(fā)起“21世紀(jì)海上絲綢之路”的“藍(lán)碳計劃”倡議,推動藍(lán)碳國際合作;2019年《國家生態(tài)文明實(shí)驗(yàn)區(qū)(海南)實(shí)施方案》提出建設(shè)海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯試點(diǎn),并開展藍(lán)碳標(biāo)準(zhǔn)體系和交易機(jī)制研究;2021 年國務(wù)院《2030前碳達(dá)峰行動方案》要求提升紅樹林、海草床、鹽沼等的固碳能力,同年生態(tài)環(huán)境部和自然資源部分別印發(fā)《碳監(jiān)測評估試點(diǎn)工作方案》和《藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查評估試點(diǎn)工作方案》,開展濱海濕地碳匯試點(diǎn)工作。各沿海地區(qū)從藍(lán)碳資源保護(hù)修復(fù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和市場交易等層面持續(xù)示范推進(jìn),如廣東、廣西、浙江、山東等地在濱海濕地修復(fù)、圍填海管控等方面發(fā)布系列方案和措施,深圳編制全國首個《海洋碳匯核算指南》,威海發(fā)布全國首個藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展行動方案即《威海市藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展行動方案(2021—2025)》,湛江開發(fā)全國首個藍(lán)碳交易項目即廣東湛江紅樹林造林項目,海南于2022年獲批成立“海南國際碳排放權(quán)交易中心”?？梢哉f,國內(nèi)外針對濱海藍(lán)碳的諸多戰(zhàn)略部署,充分體現(xiàn)其潛在能力和價值。

2 濱海藍(lán)碳建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 制度保障措施有待強(qiáng)化健全

制度的建立健全是保障濱海藍(lán)碳有效服務(wù)碳中和的核心和關(guān)鍵。與近年來我國不斷完善的林業(yè)碳匯制度相比,我國濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和的制度保障措施有待強(qiáng)化健全。例如:2021年發(fā)布實(shí)施的《碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》和《林業(yè)碳匯項目審定和核證指南》明確將林業(yè)碳匯納入國家碳排放權(quán)交易機(jī)制,為林業(yè)碳匯市場交易提供制度性保障和依據(jù)指南,然而目前濱海藍(lán)碳交易暫無系統(tǒng)保障措施;《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》等法律對破壞濱海藍(lán)碳資源的行為做出補(bǔ)救和罰款的規(guī)定,但受破壞生境的碳匯能力卻難以恢復(fù)到原有狀態(tài)。由于濱海濕地碳匯交易及資源保護(hù)的制度措施仍不完善,投資潛力挖掘困難,保護(hù)修復(fù)和碳匯能力提升主要依靠公共財政,不利于資本推動濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和。

2.2 統(tǒng)籌發(fā)展機(jī)制有待補(bǔ)充完善

陸海協(xié)同治理和生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾,是濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和面臨的挑戰(zhàn)之一。濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)位于陸海交界地帶,區(qū)域空間復(fù)雜、人口密集且經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速,其保護(hù)修復(fù)應(yīng)依賴陸海統(tǒng)籌協(xié)調(diào)開展,否則難以獲得較好的效果。例如:近年來山東開展大量沿海污染治理工作,但陸地養(yǎng)殖、工業(yè)、生活等造成的陸源污染仍比較普遍,導(dǎo)致藍(lán)碳資源保護(hù)效果未完全達(dá)到預(yù)期[46]。此外,沿海地區(qū)濱海濕地保護(hù)修復(fù)與民生、生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展等問題仍未形成有效的解決方案[47],為保護(hù)修復(fù)濱海藍(lán)碳資源而開展的退養(yǎng)還濕、植被重建等工程因生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制不完善,對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一定的制約,因此部分區(qū)域仍然存在濱海濕地退化損失的現(xiàn)象。濱海濕地退化或消失導(dǎo)致固存在土壤中的CO2被釋放,由“碳匯”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤荚础盵5]。據(jù)估算,我國黃海及渤海地區(qū)過去50余年濕地面積的減少已導(dǎo)致CO2排放增加29 Tg[48]。有學(xué)者提出如大規(guī)模保護(hù)修復(fù)藍(lán)碳資源,至2030年可額外減少CO2排放達(dá)841 Tg,約占全球年均溫室氣體排放量的3%[49]。

2.3 碳匯計量方法亟須探究制定

IPCC 編制的一系列溫室氣體指南是世界各國核算溫室氣體排放和減排履約的重要技術(shù)方法。指南規(guī)定的碳匯計量方法分為3級,其中一級方法是應(yīng)用默認(rèn)系數(shù)計算,不包含屬地性質(zhì);二級和三級方法可依靠本地監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行核算和系數(shù)調(diào)整,使不同區(qū)域的碳匯計量結(jié)果更加精確。運(yùn)用一級方法計算碳匯量時,地上碳庫和土壤碳庫的誤差分別達(dá)到±50%和±90%,計算結(jié)果存在很大的不確定性,不利于清單編制工作。我國對于IPCC 指南核算方法的本地化工作仍處于研究探索階段,李捷等[24]結(jié)合IPCC指南和CDM 的方法測算我國可預(yù)期的濱海藍(lán)碳增匯量,王濤等[43]構(gòu)建我國濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)排放/吸收溫室氣體的核算方法并設(shè)計溫室氣體清單表格。與林業(yè)碳匯方法學(xué)相比,我國亟須加強(qiáng)濱海藍(lán)碳的碳匯計量方法研究。截至2021年,國際上基于CDM、VCS開發(fā)的林業(yè)碳匯方法達(dá)到26項,我國編制《碳匯造林項目方法學(xué)》等4項方法用于支撐林業(yè)碳匯交易;然而CDM、VCS機(jī)制中與濱海藍(lán)碳相關(guān)的方法僅有9項[43],我國支撐藍(lán)碳交易的僅有《紅樹林碳匯造林項目方法學(xué)》,且其在國際層面尚未成功應(yīng)用。此外,我國開展濱海濕地保護(hù)修復(fù)等的部分分類方式(如微地形改造、潮溝修復(fù))暫未包含在國際碳匯方法學(xué)的人為活動參與下的分類(如管理、排干)中,在開展保護(hù)修復(fù)工程的碳匯計量應(yīng)用的過程中存在一定局限性。

3 對策建議

3.1 完善政策措施,推進(jìn)統(tǒng)籌機(jī)制

逐步完善濱海藍(lán)碳保護(hù)修復(fù)、碳匯交易的法律法規(guī)和管理條例建設(shè),推進(jìn)陸海統(tǒng)籌、生態(tài)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制建設(shè)。例如:將濱海藍(lán)碳納入《中華人民共和國應(yīng)對氣候變化法》的編制,明確保護(hù)修復(fù)和碳匯交易的相關(guān)規(guī)定;參考林業(yè)碳匯的模式體系,制定保護(hù)修復(fù)和碳匯交易相關(guān)的規(guī)章制度和管理條例。在堅持陸海統(tǒng)籌的原則下,系統(tǒng)考量濱海藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)受陸海交互影響的特點(diǎn),開展陸域徑流、濱海濕地和近海海域聯(lián)動協(xié)同的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、修復(fù)與治理;依托濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和的碳匯能力與保護(hù)生物多樣性的環(huán)境能力,研究制定濱海藍(lán)碳保護(hù)修復(fù)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,逐步達(dá)成環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)配置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)濕地生態(tài)環(huán)境和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展。

3.2 納入國家清單,推動國際合作

鑒于我國較大的碳排放壓力,結(jié)合UNFCCC對各履約國編制溫室氣體清單的機(jī)制要求,汲取美國、澳大利亞等編制濱海藍(lán)碳清單的經(jīng)驗(yàn),推進(jìn)我國濱海藍(lán)碳溫室氣體清單的編制工作。充分發(fā)揮我國“藍(lán)碳計劃”、海南國際碳排放權(quán)交易中心、全國海洋碳匯聯(lián)盟(COCA)等的作用,提升我國藍(lán)碳工作的引導(dǎo)力。積極申請加入藍(lán)碳伙伴、藍(lán)碳倡議工作組等現(xiàn)有國際藍(lán)碳組織機(jī)構(gòu),提高我國濱海藍(lán)碳應(yīng)對氣候變化工作的影響力。與澳大利亞等發(fā)達(dá)國家及薩摩亞等小島嶼國家開展濱海藍(lán)碳保護(hù)修復(fù)和碳匯計量等方面的技術(shù)交流合作,組建利益共同體,推動藍(lán)碳應(yīng)對氣候變化的合作共贏。

3.3 設(shè)立評估試點(diǎn),完善計量方法

設(shè)立濱海藍(lán)碳監(jiān)測計量評估試點(diǎn),推進(jìn)濱海藍(lán)碳監(jiān)測能力建設(shè),開展碳源匯核算計量方法應(yīng)用示范,逐步完善我國濱海藍(lán)碳計量方法體系。依托我國現(xiàn)有的濱海濕地保護(hù)修復(fù)專項工程(如重點(diǎn)海域綜合治理攻堅戰(zhàn)),設(shè)立不同空間緯度、植被種類等分區(qū)類型的濱海濕地碳匯監(jiān)測評估試點(diǎn)。系統(tǒng)培養(yǎng)政策、理論、實(shí)踐復(fù)合型藍(lán)碳人才,加大對濱海濕地碳通量與碳儲量監(jiān)測方法以及碳匯評估計量等方面研究的資金投入,提高濱海藍(lán)碳監(jiān)測能力。以清單編制為目標(biāo),細(xì)化空間、植被等生態(tài)系統(tǒng)分區(qū),補(bǔ)充完善IPCC指南框架下的二級和三級碳核算方法系數(shù);以支撐我國碳匯交易為目標(biāo),參考國際方法學(xué)的人為活動分類類別,將我國實(shí)施的濱海濕地保護(hù)修復(fù)活動(如微地形改造、潮溝修復(fù))納入國際核算方法?；谔紖R試點(diǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)及成果,開展碳匯交易探索,為構(gòu)建我國濱海藍(lán)碳碳匯交易體系提供示范。

3.4 加強(qiáng)科學(xué)研究,突破技術(shù)瓶頸

濱海藍(lán)碳服務(wù)碳中和仍須進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研究,具體可考慮3個方面。①橫向碳運(yùn)移監(jiān)測計量。加強(qiáng)對濱海濕地橫向碳交換機(jī)制和計量評估等方面的研究,如陸地河流帶來的可溶性碳或不可溶性碳、潮汐反復(fù)運(yùn)動等造成的橫向碳交換,進(jìn)而提高濱海濕地碳匯計量的準(zhǔn)確度。②修復(fù)過程中的CH4和N2O 釋放。在開展濱海濕地植被重建、退養(yǎng)還濕等保護(hù)修復(fù)工程項目期間,為避免CH4和N2O 釋放量過大而造成溫室氣體不減反增,應(yīng)加強(qiáng)對修復(fù)過程中CH4和N2O 釋放機(jī)制和通量計量的研究。③信息智能化融合。開展現(xiàn)場調(diào)查、遙感監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)傳輸、模型模擬、人工智能處理的多學(xué)科交叉研究,實(shí)現(xiàn)信息化、智能化高度融合,構(gòu)建全國在線監(jiān)測平臺,提高監(jiān)測能力與監(jiān)測效率,為科學(xué)管理提供支撐依據(jù)。