) r- j9 t3 G$ q0 Z/ q导 读
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( A$ R1 @, e# f2 E% l海洋是地球上最大的碳库,推动蓝碳交易是实现中国碳达峰、碳中和目标的重要举措。当前国际蓝碳交易主要集中在IPCC认可的红树林、海草床、盐沼三大滨海蓝碳生态系统。文章在分析海洋碳循环机制的基础上,系统梳理了三大蓝碳生态系统的保护修复现状和固碳机制,提出建立健全我国蓝碳创新发展支撑体系的建议:(1)开展滨海生态系统基础调查和碳储量评估;(2)制定重要滨海生态系统保护修复激励政策、创新激励机制;(3)加强海洋保护地管理与制度建设;(4)建立蓝碳核算标准和认证体系;(5)构建蓝碳交易市场;(6)推动蓝碳国际合作。
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本文引用信息
) m: ]8 k9 A) I8 u 段 克,刘峥延,李 刚,袁国华,邓 锋,鲁栋梁,滨海蓝碳生态系统保护与碳交易机制研究[J].中国国土资源经济,2021(12):37-47
; [9 j% D' C( A0 引言
$ z% Z- o0 C: m" J! G联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》指出,自1970年以来,全球海洋持续升温,并且已吸收了气候系统中90%以上的多余热量;自20世纪80年代以来,海洋吸收了20%~30%的人类排放的CO2,导致海洋持续酸化;自1993年以来,海洋变暖的速度已经增加了一倍以上;1902—2015年,全球平均海平面上升总量为0.16m。2015年通过的《巴黎协定》确定了全球温度控制目标,即到21世纪末相对于工业革命前温度上升不超过2℃,力争控制在1.5℃以内。2018年,IPCC发布的《全球升温1.5℃特别报告》指出,实现1.5℃的温控目标需要在21世纪中叶实现全球CO2净零排放。联合国环境规划署(UNEP)发布的《2019排放差距报告》指出,在过去10年中,温室气体排放量以每年1.5%的速度增长,仅在2014—2016年暂时稳定;2018年,全球温室气体排放量达到5.53×1010tCO2当量,其中化石能源的使用和工业过程排放达到3.75×1010tCO2当量;2020—2030年,全球温室气体排放量每年需要减少7.6%,才能避免温度超出阈值。
# h8 j9 e6 @- A7 S海洋是地球上最大的碳库。2009年联合国《蓝碳:健康海洋固碳作用的评估报告》中提出了蓝碳概念,并确认了红树林、盐沼等重要滨海生态系统在全球碳循环和应对气候变化中的重要作用。IPCC(2019)报告[1]将蓝碳定义为“易于管理的海洋生态系统所有生物驱动的碳通量及存量”。滨海生态系统提供了重要生态系统服务,例如改善水质、粮食及渔业生产、碳储存、保护海岸线免受风暴的影响和侵蚀、缓解海平面上升带来的影响等。目前,蓝碳交易主要集中在IPCC所承认的红树林、海草床和盐沼三种滨海蓝碳生态系统。
* H4 r' m% w+ k; m6 u/ z沿海地区是我国对外开放的前沿,随着工业化和城镇化的快速推进,海岸带和近海区域开发强度不断加大,保护与发展的矛盾日益凸显,重要河口、海湾、红树林、海草床等高生物多样性或高生产力区域的生态系统退化或丧失速度惊人。滨海生态系统退化、生物多样性下降,生境退化、丧失及破碎化问题突出,导致支撑地球生态系统服务能力丧失。世界各国都在致力于保护和恢复有价值的生态系统服务功能,通过保护具有高碳封存率和容量的自然生态系统来支持CO2吸收和储存成为国际共识。2020年,习近平总书记正式宣布中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。蓝碳交易是实现双碳目标的重要举措。保护重要滨海生态系统,发展蓝碳经济,推动蓝碳市场发展,是中国实现碳达峰、碳中和目标的重要手段。% [5 k5 `: t1 N: s( Y) `, N
1 海洋碳循环和储碳机制 / |% a/ {6 f, {( ]9 U; S
IPCC(2007)报告指出,人类活动和主要碳库之间的相互作用决定了未来大气CO2浓度的变化趋势。全球主要的碳库包括海洋、大气、地质碳库及植被、土壤和碎屑等。其中海洋是最大的碳库,经估算碳储量约为3.80×1013t。主要由化石燃料组成的地质碳库是第二大碳库,估计碳储量接近4.00×1012t,植被、土壤和碎屑碳储量约保持在2.00×1012t,大气碳库碳储量大约保持在7.6×1011t(图1)。需要加强对影响这些生态系统中固碳储量因素的科学辨析,以确定恢复和保护管理的优先顺序。
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+ U2 M. _+ W" C图1 全球碳循环机制 ! z8 O* I' r6 ]1 D! ]
1.1 海洋碳循环机制3 I1 g9 m- p/ @7 |3 N" X7 l( A* ]
% _& ] s4 r3 W, @+ |. U6 ~海洋的碳汇作用是由溶解度泵和生物泵等过程驱动的。溶解度泵是指通过海气交换过程,将大气中的CO2泵入海洋,从而调节大气中CO2的浓度。溶解度泵与海水中CO2溶解度差异和海洋热分层相关,CO2的溶解度随水温降低而增加,寒冷的深水通常富含溶解的无机碳,当深水流经较温暖的赤道地区时,由于溶解度降低,CO2大量释放到大气中。生物泵(Biological pump, BP)是指海洋浮游生物等通过光合作用吸收CO2,产生的有机碳的一部分被消费、传递、沉降、分解,以及钙化作用等一系列生物学过程,从海洋表层向深海转移并下沉到海底,进一步埋藏在海底沉积物中。
( W N, ?3 K2 P2 O h( v1 Y7 h此外,碳酸盐泵和微型生物碳泵也是重要的储碳机制。碳酸盐泵(CCP)是指海洋碳酸盐体系平衡过程中,水体生物(如颗石藻、贝类)等利用海水中碳酸盐钙化的固碳过程。岩岸是固定的钙化生物(如贻贝和藤壶)的沿海栖息地。微型生物碳泵(Microbial Carbon Pump, MCP)的储碳机制是通过微型生物(浮游植物、细菌、古菌、病毒、原生动物等)活动将活性溶解有机质(LDOM)转化为惰性有机质(RDOM)的生态过程。IPCC(2019)报告指出:微型生物碳泵储碳机制将碳转化为可在海洋中长期储存的难降解溶解有机物质,维持了海洋中上千亿吨的巨大有机碳库,具有缓冲和调节气候变化的作用。
/ \0 |1 j( q' h2 u以上各个驱动机制相互关联,使大气中的CO2进入海洋,进而实现海洋对大气CO2含量的调节。地球上约50%的光合作用是由海洋藻类完成的,利用太阳能将CO2转化为有机碳固定下来。IPCC(2018)报告指出,全球海洋活体生物固碳量有一半存储于海岸带的蓝碳生态系统之中,包括红树林、海草床和盐沼等,这是生物圈最集中的碳汇区域之一,在全球碳循环中发挥着非常重要的作用。. w" d; _5 V$ Q) \* |) b
1.2 滨海生态系统碳储存机制: u M& y' O* s* v A, |
沿海碳封存是指滨海蓝碳生态系统对碳的吸收和储存。近十几年来的大量研究发现,红树林、海草床和盐沼等滨海蓝碳生态系统是生物圈中最密集的碳汇区域,它们都有很高的沉积物碳埋藏率(图2),碳封存能力极高。单位面积海洋碳汇量是森林的10倍、草原的200倍,虽然三大滨海蓝碳生态系统所覆盖的海床面积不足0.5%,植物生物量也仅占陆地植被生物量的0.05%,但其碳储量却高达海洋碳储量的50%以上。滨海蓝碳生态系统如果遭到破坏,大部分碳最终都会进入大气。目前已有20%~50%的蓝碳生态系统退化消失,尽管三类滨海蓝碳生态系统面积仅是陆地森林面积的1.5%,但退化的蓝碳生态系统释放的碳总量占陆地森林砍伐释放碳总量的8%。/ ^( | T c. w3 c7 ]! K" V, {
6 e$ m. _3 s0 W3 u1 ^- F图2 不同生态系统碳埋藏速率
; c K3 T' U) ~2 E6 h3 I& f联合国(2009)报告指出,滨海生态系统作为重要天然碳汇,除了其本身具有较高的初级生产力之外,更为重要的是滨海生态系统从其边界外捕获沉积物和碳的效率极高。滨海蓝碳生态系统将碳封存在底层沉积物、地上活的生物量(茎、叶、枝)、地下生物量(根)和枯枝落叶中。短期(10年)尺度下,蓝碳主要封存在生物量中,较长时间(1000年)尺度下主要被封存在沉积物中。与陆地土壤不同,健康的红树林、盐沼和海草草甸生成的沉积物不会出现碳饱和现象,在生态系统保持健康的状况下,沉积物会随着海平面上升而垂直堆积,从而实现碳封存长达数千年,而热带雨林却最多只能将碳封存数十年或数百年。植被海洋沉积物中的有机碳浓度是陆架/三角洲沉积物中有机碳浓度的2~10倍,滨海生态系统可以大量封存来自大气和海洋中的碳,帮助缓解气候变化。. o; ^& y: B$ F7 w# Y/ D
土地利用和气候变化影响的协同作用使沿海碳库管理具有不确定性。滨海生态系统被破坏是生物圈碳汇能力的重要损失,其中土壤深度的地理变化是大多数地区的一个关键但未知的参数,需要对河口/三角洲和海洋/边缘红树林、盐沼占据的面积进行定量评估,因为这两个系统存储地下碳的方式不同,需要提高改进空间数据以便准确估计全球碳储存和排放,但这一问题在目前的研究中还没有得到解决。
3 C. J: d8 a3 ^% I# s1 |2 滨海蓝碳生态系统
; [# r8 m( [% Y) Y: W对缓解气候变化的重要作用 : {9 k' p* T' @0 S* D/ g) u2 g0 M
与在海洋环境中定植的盐沼植物、红树林和海藻等植物群不同,海草广泛分布在全球各地营养盐浓度较低的浅海水域,在除极地海域以外都有分布,大多数种群分布在水下20m以内,主要分布在6m以内的滨海湿地。但海草的多样性较低,其三个独立谱系是在7000万年~1亿年前从单一的单子叶开花植物谱系进化而来。与海草草甸相比,其他定植的沿海植物群在地理分布上局限于更小的纬度范围,红树林主要分布在热带和亚热带海域,盐沼分布在温带区域。海平面上升、海岸线变化及大气CO2浓度上升等因素导致河口和沿海海域退化,进而导致物种和栖息地发生变化。
4 o' ?7 y2 I: E: }- E+ g7 u2.1 红树林/ H* T7 g/ w4 x3 N( x
红树林是热带、亚热带淤泥质海岸线潮间带的主要植物,由红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成。红树林生长受到温度、降雨和寒冷天气发生频率等关键气候变量的影响,通常分布在北纬30°~南纬28°之间。《世界红树林状况报告》显示,2016年全球红树林面积为13.6万km2。红树林对固定海岸线和沿海保护非常重要,是医药生产、木材及燃料生产的潜在材料来源,并在渔业、沉积物调节和抵御风暴/海啸灾害等方面提供重要生态系统服务,是鸟类、鱼类、甲壳类、贝类、爬行动物和哺乳动物的重要繁育地。
! k4 J# O9 L9 k8 ~1 X5 V红树林只能在浅层水域生存,因此红树林极易受到海平面上升的威胁,红树林主要通过向陆地迁移或向上迁移来应对过去的海平面变化,而土地利用变化会影响红树林对海平面上升的应对反应,特别是因为海岸防护或土地用途变化导致其不能向内陆扩张。人为影响可能会因为沿海开发阻碍(如修建道路等基础设施)、改变沉积物和淡水输入(如修建水坝、土地开垦)限制红树林对海平面上升的适应能力,以碳酸盐为基础的低度起伏海岛尤其如此,因为岛上很少或基本没有沉积物能让红树林聚集生长。
2 b' ?! ^# g5 T& g: F红树林生态系统碳汇主要包括红树林植物碳汇、沉积物碳汇和底栖动物碳汇等。红树林生产力极高,其生长速度可以与一些热带雨林相媲美,是碳含量最高的热带森林之一,存储的碳比热带雨林高出4倍多。目前对于碳在大气和近岸水域交换过程、红树林中碳的分配及非CO2温室气体(GHGs)的通量研究较少,因此呼吁加大对红树林恢复和保护的倡议似乎仍然缺乏科学依据。红树林土壤由厚度不一的潮汐淹没低氧层(泥炭)组成,具有很高的碳浓度。泥炭沼泽增加了全球热带湿地森林面积的30%~35%。Donato等(2011)估计富含有机质的土壤深度从0.5m到3m以上不等,占整个系统碳储存的49%~98%。- x. \( ~. q$ W7 {" c
红树林为应对气候变化做出了重要贡献,红树林将CO2转化为有机碳的速度几乎是地球上最高的,此类“蓝碳”既储存在活的植物中,也储存在厚厚的泥炭土壤中。联合国教科文组织(UNESCO)发布的首份海洋世界遗产地蓝碳生态系统全球科学评估报告指出,海洋世界遗产地红树林封存的大部分碳集中在土壤中,占红树林碳封存总量的83%左右,剩余的封存在树木中。如果红树林生态系统遭到破坏,这些碳将被释放到大气中,加剧气候变化。虽然红树林面积仅占热带森林面积的0.7%,但其碳排放仍占全球森林砍伐碳排放量的10%左右。
! |* c) e5 O! `6 F u红树林被破坏的原因包括将红树林改造成农田和城市建设用地或用于水产养殖,以及侵蚀、风暴、飓风、干旱、海平面上升等自然驱动因素,沿海红树林的面积范围在过去的半个世纪下降了30%~50%,并可能在100年内功能性消失,1980—2000年全球红树林植被就减少了25%~35%。目前,全球范围内剩余的红树林中约有42%位于保护区内。据估计,自1996年以来损失的超过6600km2的红树林具有较高的恢复可能性,然而恢复的难度非常大。因此,迫切需要严格保护所有剩余的红树林生态系统,并采取切实措施恢复被破坏的红树林。
6 |5 Z+ c/ C F; D2.2 海草床
; B2 Z W5 s# s: Y海草对光照的要求是世界植物种群中最高的,极高的光照需求意味着海草对环境变化尤其是水体透明度的变化非常敏感。海草通常生长在具有有毒硫化物的高还原性沉积物中,以便为根茎提供O2。海草为适应完全浸没在水中的生长环境而形成了独特的生态、生理和形态特征,包括内部气体运输、表皮叶绿体、海底授粉和扩散等。温度是调节海草代谢的关键因素,大多数海草的损失是由于沿海地区管理不善导致养分供应增加和水透明度降低。+ s* r5 e+ Y/ [& `
1992年,欧盟将海草床列为优先保护的生物栖息地;2011年,印度将海草列为生态敏感物种,并通过建立国家公园加以保护。由于海草对污染的敏感性及其生态系统服务的重要性,在美国国家河口富营养化评估中,海草被列为五个污染敏感性评估指标之一。在切萨皮克湾,海草丰度与历史最佳水平的对比被用作评估综合营养盐和沉积物管理策略的水质改善目标。
6 C# I4 k$ ^0 u a海草能够有效改善周围水环境,通过阻挡海浪和减缓水流,促使悬浮颗粒从水体中沉降,并防止沉积物再悬浮,从而提高水体的透明度,增强沉积物中碳和氮的固定。此外,海草床具有改变水流、改善养分循环和食物网结构、保护海岸免受侵蚀等重要的生态系统服务功能,其可以为动物提供生长平台,提高珊瑚礁鱼类产量的数量级,成为数千种鱼类、鸟类和无脊椎动物的栖息地,也是海马和濒临灭绝的儒艮、海牛和绿海龟的主要觅食地。过度养殖、挖捕和水体污染等因素导致全球海草床以每年7%的速度减少,现已认定海水温度上升也会造成海草床严重破坏,海草床成为地球上受威胁最严重的生态系统之一。
( L, ]7 O% p: H; ^" `海草床生态系统碳汇主要包括海草床初级生产碳汇、海草床底栖藻类碳汇、海草床增殖碳汇和捕获沉积碳汇等。海草床是地球上生产力最高的生态系统之一,海草植物、附着生物和大型藻类等通过光合作用固定碳并存储在生物体内,使大量有机碳稳定存储于沉积物中。海草床产生的大量纤维和木质素类物质(根和根茎)能够形成数米甚至十几米的海草碎屑层,固碳能力极强,只要海草生态系统不退化到植被丧失的状态,这些沉积物存储的碳就可能被封存数百年。全球海草床覆盖面积约为31.9万km2,海草生长区面积不足海洋总面积的0.2%,但每年海草床生态系统封存的碳占全球海洋碳封存总量的10%~15%,比热带雨林的碳存储速度快35倍。Fourqurean等(2012)研究表明,全球海草床沉积物有机碳的储量相当于全球红树林与潮间带盐沼植物沉积物碳储量之和。海草生态系统的固碳能力仅略低于红树林,高于所有其他类型的海洋生态系统,单位面积海草中储存的CO2是陆地上森林储存量的两倍多。
; M0 n. b: R( r! q保护和恢复海草床生态系统符合《巴黎协定》关于促进自然碳捕获的“蓝碳”倡议。自1999年以来,超过7000万海洋被子植物大叶藻(Zostera marina)的种子播撒到美国东海岸弗吉尼亚泻湖,成功恢复了36km2的海草床,发达的草甸培育了多样化的动物群落,促进了海湾扇贝(Argopecten irradians)的恢复,每年能吸收约3000t碳。2020年3月,弗吉尼亚州通过立法,允许恢复的海草床计入碳抵消信用额度。
/ g0 P# z y5 T* i0 c2.3 滨海盐沼
# z9 b1 i8 b4 [, B2 o. t7 W7 c盐沼是指含有大量盐分的湿地,海滨盐沼分布在河口或海滨浅滩,由海水浸渍或潮汐交替作用而成。相近的概念还包括“滨海湿地”“潮汐沼泽”“沿海滩涂”等。我国盐沼中主要优势植物有芦苇(Phragmites australis)、大米草(Spartina anglica)、互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、短叶茳芏(Cyperus malaccensis var. brevifolius)、柽柳(Tamarix chinensis Lour)等,其中互花米草是外来入侵物种,会挤占本地植被和底栖动物的生存空间,造成盐沼生态系统的退化和生物多样性的下降。与红树林类似,盐沼生态系统碳汇主要包括盐沼植物碳汇、沉积物碳汇和底栖动物碳汇等。
+ Y1 `2 l5 C/ @全球盐沼覆盖面积约为5.1万km2。2021年7月,韩国四处滩涂被列为世界自然遗产名录,对我国保护盐沼有借鉴意义。此前,UNESCO评估报告[37]指出,海洋世界遗产地涵盖了全球7.5%的盐沼。全球有3个盐沼面积较大的海洋世界遗产地:澳大利亚的大堡礁,占本国盐沼总面积的13%;墨西哥的圣安卡,占本国盐沼总面积的42%;横跨德国、丹麦和荷兰的瓦登海,占三国盐沼总面积的58%。海洋世界遗产地中约87%的盐沼碳封存量来自上述3个遗产地。据估计,海洋世界遗产地中的盐沼在上层1m的土壤中封存了6.40×107mg碳,占全球总量的7.2%,并且这一数据很可能被低估了。UNESCO拥有全球7.2%的盐沼碳资产。4 l6 l8 L2 }+ V) l5 K1 @) P+ o
盐沼面临着陆海两个方向的压力,滩涂围垦活动和严重干旱是导致盐沼大规模损失的主要原因,蜗牛、钉螺等食草生物也对盐沼生态系统造成破坏,干旱胁迫和食草动物破坏产生协同作用,在不同程度上引起植物死亡,导致植被的级联损失。不断增加的气候压力和食草动物压力之间具有强烈相互作用,放大了盐沼生态系统崩溃的可能性和强度。/ K$ |, f: C7 i! v7 ^7 ]8 Y+ y
此外,盐沼可能因海平面上升转变为永久开放水域,全球气候变化导致的海平面上升、海岸侵蚀等,造成较大面积的盐沼受损、退化。植物生产力驱动有机质动态积累,对温度、CO2浓度等全球变化因素较为敏感,然而目前全球气候变化对未来盐沼的影响机制和影响趋势尚待进一步研究。! [: L+ K, m$ Z: f8 ~, P0 j
近年来我国开展了“蓝色海湾”整治行动和海岸带保护修复工程,对退化的盐沼进行生态修复,对沿海污染源进行调查并有效截污。下一步要加大清除治理互花米草力度,保护盐沼生态系统的生物多样性;同时,还要加强湿地自然保护区建设,建立陆地缓冲区,为盐沼向内陆自然迁移提供空间。8 w2 h+ G2 {. L/ R/ I4 i& |
3 滨海蓝碳生态系统保护现状
- G% v! P- g8 I8 @$ a3 R. b3.1 全球滨海生态系统现状
, K- k* u7 l2 a C过去100年来,由于局地人为干扰、海平面上升、变暖和极端气候事件的综合影响,已造成近50%的沿海湿地丧失。植被繁茂的沿海生态系统本应是重要的碳库,而沿海生态系统损失却已造成大量的碳释放。20世纪70年代以来,高纬度地区海草场和海藻林的分布范围在扩大,而低纬度地区则在收缩。20世纪80年代以来,海洋热浪(指近海表面温度持续处于极端高温状态的现象)频率增加了一倍,并且持续时间更长、强度更大、范围更广,因吸收更多的CO2导致海表酸度不断增加,从海洋表面到1000m深度海水溶解氧含量在不断降低,造成这些生态系统的较大损失。
) O$ p* g9 c4 v" l* J; E20世纪60年代以来,气候变暖导致红树林大规模死亡。由于海平面上升,河口中海水的入侵范围增加,海洋物种向上游迁移,减少了河口种群的适宜栖息地。20世纪70年代以来,河口中营养盐和有机物富集,加剧了海洋变暖对细菌呼吸的刺激作用,从而导致低氧区域的扩大。
" c" F1 ?6 X ? U0 Q1 Z19世纪初以来,全球盐沼损失了25%;20世纪40年代以来全球红树林损失30%~50%;1879年以来全球海草床损失29%,1990年以来年均损失达7%。尤其在过去的几十年里,沿海生态系统损失更加严重。Maxwell等(2020)研究指出,2010—2019年全球受威胁的代表性红树林比例(50.0%)、海草(50.0%)覆盖度均有所增加。这种损失降低了它们储存碳的能力。3 W8 I5 z; L- l) Z, R- V
沿海富营养化、淤积和开发导致海草减少,而红树林和盐沼因疏浚、填土、筑堤、排水、营养级联和入侵物种等因素被破坏。海平面上升会侵蚀和淹没红树林和盐沼,并增加现有海草地上方的水深,从而减少光合作用的可用光,影响沿海生态系统生物结构。海水温度升高也可能导致海草床的直接损失。土地利用和气候变化影响的协同作用为沿海碳库的管理和前景带来了额外的不确定性。3 U, s0 v( S% e. W/ |/ Z* Y
由联合国环境规划署和联合国粮食及农业组织等牵头的“联合国生态系统修复十年(2021—2030年)”,倡议修复重要滨海生态系统,这是面向全球的倡议,汇集政治支持、科学研究和财政力量,以扩大生态系统的恢复规模。2017年12月,第72届联合国大会宣布的“海洋科学促进可持续发展十年”(2021—2030年)计划,旨在通过海洋科学行动,在《联合国海洋法公约》框架下为全球各国海洋管理提供科学解决方案,助力实现《2030年可持续发展议程》目标。恢复受威胁的海洋栖息地,可保护生物多样性和提供碳封存。修复红树林、潮汐沼泽和海草床等沿海植被生态系统,可增加吸收和储存目前全球年排放量约0.5%的碳,从而减缓气候变化。因此,重要滨海生态系统的保护修复,不仅可以带来巨大的生态效益和社会效益,还能促进低碳产业发展,实现经济效益。
8 G$ m9 q8 w7 y9 S0 O3.2 我国滨海生态系统现状9 X! x) u8 y9 h. D& h" o0 c q
张健等(2019)[63]对2016年中国滨海湿地遥感影像解译,得到的数据显示我国滨海湿地面积为5.25万km2,比1975年减少了约28.7%。我国沿海地区分布着红树林、海草床和盐沼三大滨海蓝碳生态系统,总面积约1738~3965km2。其中,红树林主要分布在广东省、广西壮族自治区、海南省、福建省和浙江省,总面积约300km2。海草床主要分布在黄渤海和南海,面积分别为136.6km2和94.0km2。我国海草保护现状不容乐观,广西合浦山口红树林自然保护区附近的英罗港2.67km2海草床全部损毁消失,广东湛江流沙湾近9km2海草床仅剩不到0.5km2,海南椰林湾1km2海草也几乎消失殆尽,山东胶州半岛附近海域曾广泛分布的50km2以上的海草已基本消失。滨海盐沼主要分布在河口区域,如辽河口、黄河口、长江口、闽江口等,总面积约1207~3434 km2。
8 @# M. L v/ [0 G' \) t近年来我国相继开展了“蓝色海湾”整治行动、海岸带保护修复工程、渤海综合治理攻坚战行动计划,有效促进了海岸带生态系统恢复和服务功能的提升。2020年6月发布的《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》,围绕全面提升国家生态安全屏障质量,将重大工程重点布局在包含海岸带在内的“三区四带”,并在加紧编制海岸带生态保护和修复重大工程的专项建设规划。
* V/ m$ i( @, P; `/ M; v- t我国自20世纪50年代开始红树林保护修复实践,在累积实践经验的同时,形成了一系列监测评估和保护修复标准技术体系。2020年,我国开启了红树林保护修复专项行动计划(2020—2025年),广东、广西、海南、福建和浙江等五省区全面保护现有红树林,在适宜恢复区域营造红树林,在退化区域实施抚育和提质改造,计划到2025年营造和修复红树林面积188km2。2021年7月发布实施的《海洋生态修复技术指南(试行)》,将有效提升我国海洋生态修复的科学化和规范化水平。5 d9 A" y( M8 d, m
4 我国发展滨海蓝碳的对策建议 9 \1 |4 w( y4 _5 S; b! I
立足于我国蓝碳增汇的发展要求,本文从开展基础调查和碳储量评估、实施保护修复增汇、建立核算标准和认证体系、构建蓝碳交易市场、推动蓝碳国际合作等方面,提出构建完善我国蓝碳创新发展支撑体系的建议。
! ]5 D; Z" k. A9 B5 T4.1 开展滨海蓝碳生态系统基础调查和碳储量评估: k. O: M% {6 `) b) T2 d, W
加强陆海卫星工程和海洋卫星地面系统建设,尽快开展红树林、海草床、盐沼等典型滨海蓝碳生态系统基础调查,全面掌握滨海生态系统类型、分布和基本特征,重要生物类群、生境和相关保护利用活动等情况,查找分析生态问题,评估受损程度。' M9 ^' f$ L6 x# E" k! b
聚焦重要河口、海湾、红树林、海草床、盐沼等高生产力或高生物多样性区域,以及生态灾害高风险区和珍稀濒危物种栖息地等,对主要海洋生态系统类型实现全覆盖式大面监测。基于自然地理格局和生态特征,进一步细分各生态分区内的小尺度生态类型,改进的空间数据将大大提高碳储存和排放的估算精度,构建精细化的区域海洋生态图,为守住自然生态安全边界,科学系统开展生态保护修复提供有力支撑。6 \% b! m& j2 g- q' y
针对重要生态类型细化掌握数量、质量、受损情况和保护利用状况,从而科学实施海草床、红树林、盐沼等典型蓝碳生态系统碳储量调查评估。在基线调查基础上,开展近海生态趋势性监测。跟踪海洋生态变化趋势,实施蓝色碳汇监测评估。
- |" l* c6 l2 _4 Q( |/ _4.2 制定重要滨海生态系统保护修复激励政策、创新激励机制8 `/ ^% d3 n ~) m& s
2020年,我国开启了红树林保护修复专项行动计划,探索利用市场化方式推进红树林保护和科学化治理。自然资源部出台了激励政策,将按年度红树林造林合格面积的40%,给予新增建设用地计划指标奖励。据估算,这一政策将带来千亿级的红树林保护修复奖励资金,激励更多社会主体、社会资本参与和投入生态保护修复工作,并可能撬动更大资金规模(万亿级)的市场。
1 q) {- b" E" h2021年6月,广东省湛江市红树林造林项目成为我国首个蓝碳交易项目,通过发挥市场机制作用,实现了红树林资源多重效益目标,提高红树林生态系统的质量和稳定性,成为推动我国红树林生态系统保护修复的重要应用示范。应充分发挥政府的引导作用和市场在资源配置中的决定性作用,吸引社会资本参与生态保护修复,鼓励社会资金投资或购买项目生产效益,拓宽滨海蓝碳生态系统保护修复资金渠道,推进碳汇市场的发展。3 N# H/ p+ T( a. c" j
要加大海草床、盐沼、海藻场、牡蛎礁等典型海洋生态系统,以及岸滩、河口、海湾和海岛等综合型生态系统保护修复的政策支持力度,制定激励措施、创新激励机制,通过碳交易等市场机制实现生态系统的生态和经济价值,细化各类重要海洋生态修复工程投入激励、陆海国土空间用途管制、发挥生态资源多重效益等方面的支持政策,从而更好地贯彻落实党中央、国务院关于生态文明建设的战略决策部署,提升各地生态保护修复的积极性,促进生态产品价值的实现,达到生态、经济和社会效益目标的统一。4 W% a" X% O) ?4 P* N' E/ F
4.3 加强海洋保护地管理和制度建设
8 [/ Y) O& Z4 s. O5 G' N# BWorm (2009)、Burrows(2011)、Halpern (2012)[64-66]、Gill(2017)等先后在Science、Nature期刊上发表文章,认为设立保护区是缓解气候变化影响、保护沿海栖息地和海洋生物多样性、修复海洋生态系统和维持重要生态服务的关键举措。保护区网络有助于碳吸收和储存,实现未来基于自然生态系统的适应方案,得到恢复和保护的海洋能够缓解风暴和海平面上升所带来的影响,促进物种、种群和生态系统为响应气候变暖和海平面上升而进行极向和垂直迁移。地理障碍、生态系统退化、生境破坏及区域合作的障碍等,会限制海洋保护区网络对未来海洋和极地陆地区域物种范围变化给予支持的可能性。禁止任何开采和破坏活动的海洋保护区有助于重建和保护生物多样性,能够防止海底拖网作业扰动沉积碳而排放污染物,从而缓解气候变化;保护区内鱼类可在无干扰状态下成长,“溢出”的鱼群可补充保护区周边渔场的捕捞种群。/ z! N* X6 i# D6 w( ^
2010年《生物多样性公约》爱知目标11特别呼吁各国增加和改善保护区,扩大保护区域并采取保护措施。目前我国海洋保护区无论是建成规模、有效保护和管理水平,还是制度建设均存在一定的差距,迫切需要健全海洋保护地政策和制度框架,完善治理结构,尽快启动海洋类型国家公园建设工作。红树林可以降低波浪高度,减少沿海地区的洪水灾害,并促进生物多样性。应新建一批红树林自然保护地,并按照应划尽划、应保尽保的要求,全部划入生态保护红线实行严格保护。4 J; F! } W/ |! O5 w! U$ w
4.4 建立滨海蓝色碳汇核算标准
$ `) d4 b2 h/ A; Q: Y( [国际上高度重视以林业为代表的陆地碳汇,且当前交易的碳汇几乎都来自陆域,然而对全球最大的海洋碳库和蓝色碳汇的研究相对不足,碳汇交易也非常审慎。目前,国际上关于海洋碳汇的核算标准体系、价值评估和交易市场机制尚未形成。2021—2030年是联合国海洋科学促进可持续发展十年,海洋科学的重要性被提到了前所未有的高度。世界各地海洋科学专门化程度各不相同,欧洲精于“海洋与气候”,美洲擅长“海洋生态系统的功能和变化过程”,大洋洲专攻“蓝色增长”,亚洲则更为专注“海洋技术和工程”。欧洲虽在海洋与气候研究方面领先,也是碳交易体系的主要构建者,但因其滨海蓝碳开发潜力不大,并没有足够动力推动蓝碳标准体系建设。美国对气候变化的政策摇摆不定,2001年退出《京都议定书》,2017年退出《巴黎协定》,美国并没有承担起应有的国际责任与大国担当。% }' ^/ r; h1 j. c4 R' @9 o
按照“十四五”规划提出的“深度参与国际海洋治理机制和有关规则的制定实施,推动构建海洋命运共同体”,我国应全面加强蓝碳生态系统保护修复,以及相关的调查、监测、核算、认证、管理、交易等工作,加快制定海洋碳汇标准并开展海洋碳汇交易试点和应用示范,积极争取国际海洋碳汇标准体系制定的主导权,支撑海洋强国建设和“双碳”目标的达成。
. a7 n- `/ N9 |& |# C# e8 E相关国际标准建立之后,将滨海蓝色碳汇纳入碳交易市场,将为沿海国家带来巨大的政策红利,促进重要滨海生态系统的保护修复,产生巨大的经济效益和社会效益。应重点支持各地开展蓝碳生态系统碳汇核算、认证和交易体系建设,支持涉海企业积极参与生态认证,推进海洋碳汇交易。
1 l) ^0 c7 B3 Z! O. n4.5 构建蓝碳交易市场" t' z; O' l% |' c
实现“双碳”目标的市场机制包括碳税和碳交易市场。我国碳排放相对集中,工业和电力部门占了70%以上,更加适合数量型的碳交易市场机制。2021年《碳排放权交易管理办法(试行)》开始施行,全国碳市场正式启动。应进一步完善碳交易市场,逐步丰富交易品种、交易方式,扩大市场容量和覆盖范围,充分发挥市场机制在控制碳排放、引导蓝碳投融资和低碳技术创新等方面的作用。
6 H# C" _9 J6 \8 Q滨海蓝碳纳入碳市场交易的顶层设计亟需加强,体制机制有待健全完善。全国碳排放权交易市场的交易产品为碳排放配额,应科学确定碳排放配额总量与分配方案。目前由于蓝碳生态系统碳储量和增汇量估算方法体系不统一、本底数据不足,保护和修复增汇量难以准确计算,在推进蓝碳项目开发上仍存在一定的制约因素,蓝碳纳入该市场尚有许多技术和机制问题需要解决。8 f* H1 g1 I; ]+ U: h, E0 f& U
海洋蓝碳等基于自然的解决方案能够提供成本可控的减缓和适应措施,更多海洋蓝碳类型有望纳入国家温室气体清单及国家自主贡献,可作为多项国际机制的着力点,在市场机制细则制定后将进入碳市场,有力推动滨海湿地保护修复,并被作为提升外交话语权的重要工具。我国应抓紧将包括蓝碳在内的自然系统纳入国家温室气体清单及国家自主贡献,以应对气候变化促进滨海湿地保护修复。# E7 ^. \, q9 w% g* K
4.6 推进21世纪海上丝绸之路“蓝碳计划”倡议
' }* a! G+ `8 I6 Q2 a5 P1 Q21世纪海上丝绸之路是我国提出的重大倡议,我国和东盟等合作成立了“中国—东盟海洋合作中心”“东亚海洋合作平台”,设立了中国—东盟海洋合作基金。2017年6月,国家发展和改革委员会、国家海洋局印发的《“一带一路”建设海上合作设想》发起21世纪海上丝绸之路“蓝碳计划”倡议,建立国际蓝碳合作机制。2016年全球红树林有13.6万km2,东南亚拥有的红树林几乎占全球总面积的1/3,其中仅印度尼西亚就占近20%。自2000年以来,超过60%的红树林损失主要归因于人类影响,损失主要发生在印度尼西亚、缅甸、马来西亚、菲律宾、泰国和越南等东盟国家。虽然1996—2016年红树林的净损失约为4.3%,但有超过6600km2面积的红树林仍有很高的恢复可能性。IUCN 通过全球红树林联盟,正在与红树林社区合作开发能够最大限度地提高恢复成功率的工具。& T7 D* o+ M: f E9 V
投资红树林的保护修复具有非常高的收益成本比。在红树林保护和恢复方面每投资1美元就能产生3美元收益,对现有红树林进行保护产生的收益(88∶1)高于对退化红树林进行恢复产生的收益(2∶1)。采取措施保护红树林要比红树林退化后进行生态恢复重建的成本更低。量化收益包括:提高渔业生产力、避免暴雨或海啸所带来的财产损失、实现碳捕获等。非量化收益包括改善水资源管理、减少海岸侵蚀、增加生物多样性、提高旅游收入等。' {: P7 @ A5 T3 I$ O4 K2 O
虽然我国红树林仅有约300km2,但我国与东盟国家地缘相近,红树林保护修复面临的问题相似,并且经过近70年的积累,我国在红树林保护和修复方面积累了丰富的经验,形成了系统的红树林监测评估和保护修复的技术体系,通过与东盟合作建立国际蓝碳合作机制,推动“一带一路”建设民心相通。" l- A! t3 r& W! y- @4 a' @
加强海洋生态文明建设方面的国际交流与合作,重中之重是加强应对气候变化的国际合作,积极参与和引导联合国框架下国际规则与标准制定与修订,推动和引领建立起公平合理、合作共赢的全球气候治理体系。例如可以通过与IUCN等合作开发适用性的红树林保护修复工具,向东盟转移我国红树林保护修复技术。
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