中国滨海湿地的蓝色碳汇功能及碳中和对策丨服务碳中和目标 作者:王法明,唐剑武,叶思源,刘纪化?发布时间:2021-03-11 滨海湿地是海岸带“蓝碳”生态系统的主体,提高其蓝碳碳汇的生态系统服务功能是重要的基于海洋的气候变化治理手段,属于“基于自然的解决方案”。中国滨海湿地以盐沼湿地为主,红树林面积较小,而无植被覆盖的滨海滩涂面积广大。为实现?2060?年碳中和的承诺,中国应加强滨海湿地的科学研究,保护现存湿地生态系统结构与功能的完整性,停止破坏性的滨海湿地开发活动,恢复和新建滨海湿地生态系统,增强其蓝碳生态系统服务功能,在保护生态功能的同时受惠于增汇固碳。 ??滨海湿地是由沿海盐沼湿地和红树林组成的湿地生态系统。由于受到海水周期性潮汐淹没的影响,滨海湿地的碳汇功能强大,是降低大气二氧化碳(CO2)浓度、减缓全球气候变化的重要途径。这些滨海湿地与海草床等生态系统所固存的碳被称为海岸带“蓝碳”(Blue Carbon)。 “蓝碳”是与陆地植被的“绿碳”相对而言的。海洋每年从大气中净吸收(进出通量之差)大约?2.3 Pg C·a-1,而陆地生态系统大约净吸收了?2.6 Pg C·a-1?。 传统上,海洋蓝碳被认为主要通过物理溶解度泵(大气?CO2?溶解到海水里)、生物泵(植物通过光合作用吸收和转化?CO2?并沉积到海底),以及海洋碳酸盐泵(贝类、珊瑚礁等海洋生物对碳的吸收、转化和释放)在不同时间尺度实现储碳。 根据联合国的评估,全球海洋活体生物所固持的碳有一半位于海岸带的蓝碳生态系统。滨海湿地作为一类重要的海岸带蓝碳生态系统,具有巨大的碳吸收能力,属于“基于自然的解决方案”的实践范畴,是重要的基于海洋的气候变化治理手段之一;在减缓温室气体排放的同时,滨海湿地可以给沿海国家乃至全球带来经济和社会效益。 研究表明,滨海湿地每平方公里的年碳埋藏量预计可达?0.22 Gg C,相当于燃烧?3.36×105?L?汽油燃烧所排放的?CO2。因此,有效地评估滨海湿地的碳汇能力、固碳潜力和生态系统服务功能,是制定减排增汇措施的重要手段,也是各国政府制定应对气候变化行动计划的理论依据,更是我国实现碳中和目标的重要基础。 ?1?滨海湿地的蓝碳固碳功能及机制 滨海湿地生态系统相比于陆地生态系统的优势在于极大的固碳速率,以及长期持续的固碳能力。陆地生态系统随植物的不断生长和土壤有机质的累积,其植物和土壤呼吸释放的碳会持续增加。因而,其固碳能力在几十年到百年尺度上会达到饱和。达到饱和点后,植物通过光合作用吸收的碳与系统内植物、微生物和动物呼吸释放的碳会达到平衡,从而导致系统净固碳能力趋于零。 滨海湿地中植物的凋落物会沉积到土壤中,但是与陆地生态系统不同的是:海水潮汐往复能够极大减缓这些沉积有机质的分解;随着海平面的上升,滨海湿地中沉积物不断增加并被埋藏到更深的土层,客观上不利于有机质的降解,因而这些沉积物中的碳能够在百年到上万年尺度上处于稳定状态而不会释放回大气中,从而实现稳定持续的储碳。 此外,与淡水湿地相比,由于海水中大量硫酸根离子的存在,能够有效抑制滨海湿地中的甲烷(CH4)排放。滨海湿地的这些特性相对于陆地生态系统固碳具有明显的优势,其单位面积的碳埋藏速率是陆地森林系统的几十到上千倍。故而长期来看,滨海湿地生态系统比陆地生态系统具备更强的固碳能力和生态系统服务功能,是应对人类目前所面临的气候变化问题的重要资源。 滨海湿地固碳功能主要体现在其垂直方向的沉积物的碳埋藏速率和水平方向通过潮汐作用与海水中的无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)的交换(图?1)。全球尺度上,盐沼湿地面积约为?6.23×104?km2,红树林面积为?14×104?km2。 ? 图1??中国滨海湿地主要生态类型的相对地理分布及其储碳机制 根据滨海盐沼湿地和红树林的全球分布,结合过去在海岸带地区的有机质沉积速率的研究,Wang?等初步估算了全球尺度上盐沼湿地和红树林的碳埋藏速率约为?53.65 Tg C·a-1,换算成?CO2?当量为?196.71 Tg·a-1。这一数据相当于人类活动每年排放量的?0.6%。 如果从单位面积碳埋藏速率估算,滨海湿地蓝碳系统的碳埋藏速率是陆地生态系统固碳速率的?15?倍、海洋生态系统固碳速率的?50?倍左右。因此,滨海湿地蓝碳系统的碳埋藏速率很高。此外,此数值仅为垂直方向碳埋藏速率,其水平方向通过潮汐作用与海洋的交换过程也有大量的碳以?DIC、POC?和?DOC?的形式输入海洋,这部分受方法学制约鲜见报道。但已有个别研究结果显示:滨海湿地通过潮汐输入到海洋中的无机碳远超其沉积有机碳。因此,滨海湿地的实际年固碳能力,远超通过传统碳埋藏所估算的速率。 ?2?国际滨海湿地蓝碳研究热点 自?2011?年以来,国际上有关海岸带蓝碳生
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