發(fā)揮地質優(yōu)勢助力“雙碳”目標實現(xiàn)
◎? 楊勁松 趙紅梅 毛欣 趙華
全球氣候變暖形勢日益嚴峻,。3月19日，世界氣象組織發(fā)布的《2023年全球氣候狀況報告》指出：2023年是有記錄以來最熱的一年,，我國也不例外,。2023年，我國平均氣溫達到了10.7攝氏度,，成為我國有監(jiān)測數(shù)據(jù)以來最熱年份,。
事實上，全球氣候變暖是由于溫室效應不斷積累,，地球系統(tǒng)吸收與發(fā)射的能量不平衡,，能量不斷在地球系統(tǒng)累積，從而導致溫度上升,。全球氣候變暖會引發(fā)一系列環(huán)境和社會問題,，包括洪水、干旱等極端氣候災害頻發(fā),，海平面上升,，生態(tài)系統(tǒng)受損，糧食安全受到威脅等,。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的工作報告可以看出,，氣候變化前所未有，人類活動對其影響已毋庸置疑,。尤其是工業(yè)革命以來,，以二氧化碳為首的溫室氣體被廣泛認為是造成全球變暖的罪魁禍首,。本文將從固碳增匯等方面，簡要介紹地質工作在實現(xiàn)國家雙碳戰(zhàn)略目標中的作用和意義,。
賬本：碳循環(huán)過程
在面對一個如何“開源節(jié)流”的賬目核算問題時,，我們首先需要有一個賬本，這樣才能清楚知道碳來源于哪（碳源）,，又將去向何方（碳匯）,。碳循環(huán)就是這樣的一個模型化賬單，它能清楚地表示碳在環(huán)境和生物有機體之間的轉換過程,。簡單而言,，大氣中的二氧化碳被陸地和海洋中的植物吸收，然后通過生物或地質過程以及人類活動,，又以二氧化碳的形式返回大氣中,。
在地球系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中各個存儲碳的圈層稱為碳庫，主要包括巖石圈碳庫,、大氣圈碳庫,、海洋碳庫和陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫，碳在各大碳庫之間以固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)三種形式不斷循環(huán)變化,。其中，在巖石圈中主要表現(xiàn)為碳酸鹽巖石和化石燃料等,，在大氣圈中主要以二氧化碳和甲烷等氣體形式存在,，在海洋中多以碳酸根離子溶于水中，而在陸地生態(tài)系統(tǒng)中表現(xiàn)為有機物或無機物的形態(tài)分別賦存于生物和土壤中,。固碳增匯,，就是在科學認識碳循環(huán)過程基礎上，結合不同的地質環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng),，有針對性地增加二氧化碳的儲存能力。
全球變暖日益加劇
固碳：碳封存方式
碳捕獲與封存是指將二氧化碳從工業(yè)過程,、能源利用或大氣中分離出來,，直接加以利用或埋存，主要包括捕獲,、運輸和封存等三個關鍵環(huán)節(jié),。
目前，世界上主要的碳封存方式包括海洋封存,、化學封存和地質封存三種類別：海洋封存,，是指用管道或者船舶運輸將二氧化碳儲存在深海海水或者深海海床上；化學封存,，則是指經(jīng)過一系列復雜的化學反應將二氧化碳化成相對穩(wěn)定的無機礦化物,，達到永久封存二氧化碳的目的,；地質封存，將捕集得到的二氧化碳注入地下空間進行永久性封存,，從而減少二氧化碳向大氣層的排放,。
目前，碳封存以地質封存為主,。2020年《自然》雜志發(fā)表了一篇題為《通過礦物碳化封存二氧化碳》,，指出將捕獲的碳注入大洋中脊等巖石地層活動區(qū)域，激發(fā)二氧化碳的礦化作用進而封存,，并通過模擬計算了其理論封存量為100萬～250萬億噸,，這比所有化石燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳量還大。盡管這一碳封存設想尚停留在理論階段,，但也揭示了地質封存在未來碳中和過程中的巨大潛力,。
1960年以來全球二氧化碳濃度穩(wěn)步增長。（數(shù)據(jù)來源：https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/）
增匯：生態(tài)系統(tǒng)碳儲能力
地球上包括海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng),，它們具有巨大的碳匯能力,，鞏固和提升其碳匯功能是實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標的重要途徑之一。其中,，海洋生態(tài)系統(tǒng)被形象地稱為藍色碳匯,、藍碳，而陸地生態(tài)系統(tǒng)被稱為綠碳,。由于不同系統(tǒng)內部碳循環(huán)特征存在明顯差異,，有關不同生態(tài)系統(tǒng)的碳匯格局、時間尺度,、演化趨勢及其與氣候系統(tǒng)互饋機理等方面的科學認識尚不清楚,，是當前調查和研究的重點之一。
以作者參與的“中國典型湖泊濕地碳儲與增匯潛力評價”項目為例,，雖然濕地面積僅占全球陸地面積的4%～6%,，但是碳儲量卻占陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲存總量的12%～24%。項目前期工作成果表明僅中國東部平原區(qū)湖泊沉積物碳儲總量為66.55 百萬噸,，相當于燃煤97.85 百萬噸,。這表明湖泊濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳庫，在區(qū)域碳收支計算中不容忽視,。后續(xù)工作中,，我們將在摸清我國不同地區(qū)、不同類型的地質碳儲基礎上,，結合地質歷史時期碳儲的變化歷史,，查明其規(guī)律及影響因素，為未來人為干預情況下不同生態(tài)系統(tǒng)增匯固碳提供科學依據(jù)。
國務院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》也明確將固碳增匯作為重要支撐行動之一,，這對地質調查相關工作提出了更高的要求和期許,。首先，在國土空間規(guī)劃編制和實施方面,，我們需要充分考慮不同區(qū)域的特征和屬性,，因地制宜，構建有利于實現(xiàn)“雙碳”目標的國土空間開發(fā)保護格局,。其次,，進一步實施生態(tài)保護與修復重大工程，增進我國固碳增匯的能力和潛力,。同時,，持續(xù)加強碳封存地質調查工作，建立健全基于碳匯價值的評價和監(jiān)測體系,。最后,，要加強相關科普宣傳，提高社會大眾對生態(tài)優(yōu)先,、綠色發(fā)展的理解和認同,。
（作者單位：中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所）
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