刚发表的政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告(SROCC)详述了气候变化对海洋生态系统的巨大压力,并描绘了因此可能导致的大部分海洋生命和依赖于海洋资源的数十亿人类灾难性的未来。要改变和逆转这一切,除非人为温室气体(GHG)排放得到进一步削减。在一份2018年的IPCC报告中,明确强调了减少碳排放的紧迫性,但刚刚发布的另一份报告提供了未来的希望和前进的道路,报告指出,海洋不仅仅是气候变化的受害者,同时也是解决气候问题方案的强大源泉。可持续海洋经济高级别小组(HLP)组织出台的报告对基于海洋的减排行动的潜力进行了量化和评估,并列出了即日启动的五项海洋减排行动的“不留遗憾气候行动优先事项”(no-regrets to-do list),着重强调了报告中对海洋减排行动的潜力和所需的研究、技术和政策制定的分析,包括:可再生能源;航运和运输;保护和恢复沿海和海洋生态系统;渔业、水产养殖和饮食结构变化;海底碳储存(见“海洋行动对缓解气候变化的潜在贡献”)。毫无疑问,这五大行动雄心勃勃,但我们认为都是非常必要的,可在未来几十年为缩小排放差距带来重大好处,并在此过程中实现其他伴随效益。
根据实现2030年可持续发展的议程,确定、量化和评估了这五个领域。报告认为,这五项行动(前提是在正确的政策、投资和技术环境下)可在2030年将全球温室气体排放减少达40亿吨二氧化碳当量,2050年将减少达110亿吨二氧化碳当量。这将有助于实现2050年升温幅度控制在1.5℃以内目标21%的减排量,以及升温幅度控制在2℃以内目标25%的减排量,减排量大于目前全球所有燃煤电厂的年排放量。考虑每项行动都将涉及技术、经济和社会政治等因素,该报告总结道,海底碳储存需要做更多的进一步调查,以解决对深海环境和生态系统影响的问题,但基于海洋减排计划中的其他四项都拥有很大的减排潜力,在正确的政策、激励措施和具体指导下,都是可以比较容易实施或启动的计划。
全面海洋行动和综合性整体战略
尽管减排的这五个领域之前都被提出过,但几乎没有什么吸引力,也许部分原因出于量化不均衡,总体潜在影响不明确,且实现这几个领域的规模化都存在挑战。因此,很少有国家会为基于海洋的气候行动制定“优先事项清单”。例如,尽管许多国家在《巴黎协定》下的各国确定减排贡献(NDCs)计划中都提到沿海和海洋生态系统,但只有8个国家的NDCs包括了在这些生态系统中发掘碳封存和储存价值的量化措施,只有一个国家将航运纳入其NDC中,只有两个国家提到海洋可再生能源的潜力。我们认为,HLP报告关于海洋减排行动潜在规模的结论,可以促使更多国家、行业和其他方面采取减排行动,使实现《巴黎协定》中将地球变暖控制在1.5℃内的目标更具可行性。
HLP报告量化和综合了一整套全面的海洋行动,开始构建一个更完整的可持续海洋经济的未来图景。报告旨在推动理论研究转向实际行动。在“蓝色经济”的名义下,一些国家已经开始确定和实施一系列海洋行动,重点是创造更多就业机会,发展海产品生产。然而,要实现可持续的海洋经济,需要认真关注气候变化,并采取全面的海洋行动和综合性的整体战略来了解、利用和保护海洋环境。当前的海洋开发利用和相关政策,由于各个部门各自为战,高度隔绝,大多忽视了气候变化。一个气候全景镜头以及更全面的协同行动,可以大大提高全面减排的效率,通过这几项基于海洋的减排行动,还可以发现更多的合作机会,获得更多额外的协同效益。例如,设计得当的可提供充分保护的海洋保护区(MPAs)可同时起到隔离和储存碳、保护野生动物以及发展附近渔业生产的目的和作用,实现多个可持续发展目标的共同利益,同时有助于实现气候目标。
出于对未来几十年复杂发展方面存在的不确定性的估计,科学研究和政策制定尤其重要,因为许多解决办法或相对较新,或需要跨部门和政策的一体化。消费者意识、国家目标、奖励办法、组织利用海洋环境的海洋空间规划,以及促进新能源系统发展的稳定经济和管制框架等,这些都是成功的核心因素。
可再生能源
短期内重要的是要制定明确的国家目标,在2030年和2050年前增加海洋可再生能源的份额(如潮汐能、波浪能、海上风力能),制定基于生态系统的包容性海洋空间规划,解决利用海洋、实现效益并确保长期海洋生态系统弹性产生的矛盾冲突问题。这些目标都将有助于提供企业和投资者需要的信号和确定性,以开拓新市场,并与陆基可再生能源展开竞争。从长远来看,投资目标应该是研究和开发(R&D),将技术开发向深水区域转移(如海上风能技术),从而获得更大范围的能源资源,同时最大限度地减少对野生动物和生态系统的不利影响。
航运和运输
实现海运和运输部门的全面脱碳是一项重大挑战,但可以通过新的政策和投资予以鼓励和支持,替代燃料、脱碳供应链和港口设施是必不可少的。在短期内,可以通过利用现有的技术和做法来提高船舶的燃料效率,从而大幅度减少排放。例如,国际海事组织(IMO)可以重新制定能效设计指数,为新船制定要求,在现实海洋条件下优化船舶最小油耗。在国际海事组织船舶能效管理计划之外制定相关政策措施,以在2030年前实现现有船舶和新建造船只的最大操作效率,包括内燃机、燃料电池和电池技术在内的混合动力系统的发展是一个重要的跳板。从长远来看,对碳排放定价有助于缩小低碳和零碳燃料的价格差距。
蓝碳生态系统和海藻
给生态系统止损,恢复沿海“蓝碳”生态系统,如红树林、海草和盐沼,可防止大量二氧化碳等温室气体的进一步释放。尽管蓝碳生态系统只代表陆地森林覆盖面积的15%,但其消失和退化却导致增加了相当于陆地森林砍伐,二氧化碳排放量的8.4%,这在很大程度上是因为蓝碳是一个稳定的生态系统,其沉积物中有机物含量极高。将蓝碳生态纳入国家温室气体存储清单以及相关的气候目标和计划中,有助于实现减排目标。国家或地区政府或其他部门指定的海洋保护区也是实现这些目标的一个关键性的工具,但必须是充分保护或受到高度保护的海洋保护区,即精心设计、切实实施、实力雄厚、有效运行的海洋保护区。实现生态保护和生态恢复报告中确定的高水平减排潜力,取决于提高海洋保护、生态修复、认真监测力度,以及在海平面上升地区扩大生态系统覆盖范围等。
展望未来,海藻(大型海藻)大有希望。海藻产品可以用来替代产生较高二氧化碳足迹的产品,从而避免在食品、饲料、肥料、营养食品、生物燃料和生物塑料等领域产生的排放(而不是直接对碳封存的贡献)。在反刍哺乳动物(特别是羊和牛)的饲料中添加海藻,可在减少牲畜肠道甲烷排放方面发挥重要作用。例如体外实验表明,饲料中加上2%比例的天冬酰胺红藻,就可以减少反刍动物的甲烷排放量达99%,其他几种常见的红藻也可以减少33%至50%的甲烷排放量。
饮食结构向海洋性食物转移
人类消费的海洋性食物中大部分蛋白质的碳足迹都大大低于陆地动物性蛋白质,尤其是源自于反刍动物的蛋白质。在短期内,渔业改革可在减少碳排放的同时,提高捕捞渔业产量和收入。因此,鼓励人们改变饮食结构,从海洋中获取更多可持续的低碳蛋白质,可以在不需要额外技术投资的情况下发挥重要作用。还有人指出,人们饮食中更多海产品对健康和环境有莫大好处。但低碳海洋蛋白质对气候的潜在好处是一个相对较新的认识,如此大规模的食品政策和饮食行为转变不是件容易的事,但可观的气候效益应该有助于激发更多的动力。从长远来看,一个结构合理的碳价格,海洋性食物与碳排放全生命周期的详细评估,有针对性的投资,以及信息和认证活动,都将有助于优先考虑低排放水产养殖和饲料选择,促进饮食从排放密集型的陆地动物蛋白来源转向产生较低碳足迹的海洋性动物蛋白。
海底碳储存
确保经济上可行的长期海底碳储存计划存在重大挑战,这种碳储存方式对深海生态系统的负面影响极小。理论上其潜力极大,也有商业项目在运作,例如挪威的斯莱普纳项目(Sleipner),但这一方案需要解决一些重大挑战问题,然后才能在气候相关的范围内被广泛接受。
气候规划
NDCs为许多国家提供了重要的短期机会,将基于海洋的减排机会嵌入或提升到国家决策和预算周期中。IPCC关于1.5℃的特别报告发现,“如果近期目标不超过当前NDCs所意指的水平,那么1.5℃目标失败的可能性将显著增加。”对许多国家来说,以上列出的一些行动可能都将有所帮助。各国都将有机会在2020年提交新的或更新的NDCs,确定未来5至10年气候行动的优先事项。将明确的有时间限定的基于海洋的减排目标、政策和措施列入NDCs,可为各国政府提供一个直接机会,确保将海洋行动的潜力列入其国家优先事项。例如,虽然不是专门针对海上风能,但在NDCs中有162篇关于生产可再生风能的参考文献,可确保条件允许的一些国家制定明确的目标、政策和措施,以发掘和提高发展海上风能的潜力。
同样,将蓝碳计划纳入NDCs也是一条明确的发展道路,将5至10年的短期目标,与长期的低温室气体排放发展战略相结合。迄今为止,斐济、马绍尔群岛共和国、加拿大、日本和墨西哥已将基于海洋的减排缓解气候变暖的这一机会纳入其战略。英国强调指出,海洋是气候战略的一个关键因素,对海洋健康影响的关注也是其雄心勃勃气候计划背后的一个重要原因。塞舌尔、百慕大、库拉索和汤加都在积极进行海洋空间规划工作,为协调目前的海洋利用及着眼于未来提供经验。在各国将长期愿景与短期和中期行动结合起来的情况下,这些战略可以为NDCs计划提供指导,还可确保一个国家的气候计划与追求强劲、可持续、平衡和公平增长的努力相一致。这些战略还揭示,为使各国气候行动符合《巴黎协定》的全球目标所需做出改变的规模,在所有以海洋为基础的行动领域内,必须在当地的社会经济背景下考虑雄心勃勃的减排目标,以防止产生不良后果。
SROCC的发现让地球和人类的未来成为人们关注的焦点。很长一段时间以来,关于减少碳排放和应对气候变化挑战的政策讨论中,基本上都没有涉及海洋。HLP报告提出了新的见解,强调了海洋在气候缓解相关议程中的潜在重要作用。海洋行动在增加了实现1.5℃目标希望的同时,也有助于解决其他一些社会挑战,包括经济发展、粮食安全和沿海生态恢复能力。
资料来源 Science
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本文的三位作者是澳大利亚昆士兰大学全球变化研究所所长奥乌·豪厄格﹣古尔伯格(Ove Hoegh-Guldberg),美国华盛顿特区世界资源研究所(WRI)可持续海洋计划高级助理伊莱扎·诺思罗普(Eliza Northrop),NOAA 前任局长、美国俄勒冈州立大学综合生物学系环境科学家简·卢布琴科(Jane Lubchenco)。