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實現(xiàn)碳達峰,、碳中和的自然碳匯解決方案

中國礦業(yè)報 評論 2021-07-30

提要:自然生態(tài)系統(tǒng)深度參與著全球碳循環(huán)過程,,其吸收二氧化碳的固碳作用對中和碳排放貢獻巨大。自然碳匯作為最經(jīng)濟且副作用最少的方法,,是未來我國應(yīng)對氣候變化,,實現(xiàn)碳達峰、碳中和最有效的途徑之一,。

推動實現(xiàn)“30·60”碳達峰和碳中和,,不僅是我國推動構(gòu)建人與自然生命共同體和引領(lǐng)全球氣候治理的重要舉措,也是服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略途徑,。據(jù)預(yù)測,,即使到2060年我國非化石能源占比從目前的16%左右提高到80%以上,非化石電力占比由目前的33%左右提高到90%以上,,仍有大約20億噸溫室氣體排放難以消減,。因此,在現(xiàn)有的節(jié)能減排技術(shù)基礎(chǔ)上,,發(fā)掘新的固碳增匯途徑顯得十分迫切,。

一、自然生態(tài)系統(tǒng)是全球碳循環(huán)的重要一環(huán)

自然生態(tài)系統(tǒng)是指在一定時間和空間范圍內(nèi),,依靠自然調(diào)節(jié)能力而維持相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),,如森林、草原,、湖泊濕地,、耕地、海洋等,。自然生態(tài)系統(tǒng)是地球表層生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,,深度參與著全球碳循環(huán)過程。大氣中的CO2被陸地和海洋植物光合作用吸收后進入生物圈,、巖石圈,、土壤圈和水圈,部分被吸收的碳在生物地球化學作用下最終成為碳匯,,另一部分通過土壤呼吸和微生物分解重新返回大氣,。自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與否直接決定了大氣CO2的濃度高低,對全球碳循環(huán)有著重大影響,。

Canadell等人2007年的研究結(jié)果顯示,,人為排放碳大約有55%被自然所消除,其中海洋占24%,陸地生態(tài)系統(tǒng)占30%,。2008年,,世界銀行發(fā)布報告,首次提出了全球氣候變化“基于自然的解決方案”(NbS),,指出自然界的生物多樣性增加能夠減少碳排放和增加碳匯,,可以對全球減緩氣候變化做出貢獻。在2019年聯(lián)合國氣候行動峰會上,,NbS被列入加快全球氣候行動的九大領(lǐng)域之一,。我國最新的研究數(shù)據(jù)也發(fā)現(xiàn),2010~2016年,,我國陸地生態(tài)系統(tǒng)年均吸收約11.1億噸碳,,占同時期人為碳排放的45%。

二,、自然碳匯對減緩全球氣候變化貢獻巨大

聯(lián)合國環(huán)境署在一份報告中指出,控制碳排放的最佳方法是“自然碳匯”,。據(jù)統(tǒng)計,,全球大洋每年從大氣吸收CO2約20億噸,占全球每年CO2排放量的1/5左右,;濱海濕地作為重要的海岸帶藍碳生態(tài)系統(tǒng),,每平方公里的年碳埋藏量預(yù)計可達2.2億噸;林木每生長1立方米,,平均吸收1.83噸CO2,,但其成本僅是技術(shù)減排的20%;草地是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)分布面積最廣的類型之一,,按照天然草地每公頃可固碳1.5噸/年計算,,我國的草地資源每年總固碳量約為6億噸;長江,、珠江,、黃河三大河流每年固定的CO2也有0.57億噸左右;我國巖溶作用每年可回收大氣CO2量0.51億噸,;依托土地綜合整治等手段可實現(xiàn)農(nóng)田減排增匯,,促進農(nóng)業(yè)空間降低凈碳排放。據(jù)統(tǒng)計,,到2030年,,我國農(nóng)業(yè)空間最大技術(shù)減排潛力約為每年6.67億噸CO2。

綜上,,到2030年,,我國陸地森林、草原、濕地等生態(tài)系統(tǒng)的最大技術(shù)減排潛力約為每年36億噸CO2(不包含海洋碳匯),。自然碳匯是未來我國應(yīng)對碳達峰,、碳中和最有效的途徑之一,也是最經(jīng)濟且副作用最少的方法,。

三,、自然碳匯面臨的現(xiàn)實困境

自然碳匯也存在很大的不確定性和不穩(wěn)定性。由于不同研究者的數(shù)據(jù)來源不同,,自然碳匯的計算結(jié)果往往差異較大,。自然生態(tài)系統(tǒng)儲存的碳匯也可能隨著吸收飽和而碳匯量趨于零,甚至有重新釋放的風險,。例如青藏高原多年凍土區(qū),,土壤有機碳儲量雖然很高,但氣候變暖會導致土壤碳大量分解釋放成為碳源,。在不受干擾的情況下,,土壤泥碳地儲存的二氧化碳比地球上所有其他植被的總和還多。但是當它們被退化,、干枯時,,每年可以釋放出大量二氧化碳。

此外,,自然碳匯研究的監(jiān)測設(shè)施和評價手段還不完善,,觀測技術(shù)還有待提高,存在著體積大,、成本高,、運維難度大、在線化程度低等缺點,。相關(guān)的自然資源監(jiān)測技術(shù)指南大多仍停留在部門規(guī)范性文件的層面,,相關(guān)的調(diào)查標準制定工作滯后,專業(yè)技術(shù)人才缺乏,。

現(xiàn)有的自然碳匯數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)的坐標體系,、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)形式等都不統(tǒng)一,,不利于系統(tǒng)掌握全國自然碳匯數(shù)據(jù)信息,。

四、加強自然碳匯過程的調(diào)查研究,,助力實現(xiàn)碳中和

加強自然碳匯過程調(diào)查研究,,就要以地球系統(tǒng)科學理論為指導,綜合空-天-地一體化技術(shù),,開展自然資源系統(tǒng)中自然碳匯綜合調(diào)查和潛力評價,,系統(tǒng)掌握不同氣候類型,、不同地質(zhì)背景及不同自然資源要素的地球關(guān)鍵帶碳循環(huán)模式、動態(tài)過程,、演化趨勢和碳匯通量,;分析林草生長、湖泊濕地吸收,、河流輸送及土壤固定等自然過程的碳循環(huán)過程和碳匯速率,;探索不同人工干預(yù)對自然生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響過程和機理,在林草增碳,、湖泊濕地固碳,、土地利用調(diào)節(jié)吸收等方面探索更多人工固碳增匯途徑和生態(tài)修復措施,構(gòu)建因地制宜的人工固碳增匯模式,,構(gòu)建全國自然碳匯數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,形成全國自然碳匯調(diào)查標準體系,提高我國應(yīng)對氣候變化的能力,,服務(wù)我國碳達峰和碳中和的戰(zhàn)略目標,。(張連凱 金鑫)

(作者單位:中國地質(zhì)調(diào)查局昆明自然資源綜合調(diào)查中心)


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