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海洋能双碳目标(海洋生态系统碳汇)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-06-19 10:26   点击:204  编辑:jing 手机版

1. 海洋生态系统碳汇

珊瑚礁是生产力水平最高,同时也是最脆弱的海洋生态系统之一。由气候变化及人类活动导致的珊瑚礁全球衰退,已经影响到珊瑚礁的钙化和碳循环过程,也加大了长期悬而未决的珊瑚礁二氧化碳“源-汇”争议。尽管珊瑚礁的钙化过程伴随 CO2 释放,但考虑到珊瑚礁生态系统内部复杂的生物地球化学过程,以及造礁珊瑚特殊的混合营养特性,其作为碳汇功能的属性也不容忽视。

珊瑚礁是生物多样性最高的海洋生态系统,在全球尺度上预计每年可固定 9 亿吨碳。海洋中来自珊瑚礁的初级生产力高达 300—5 000 g C·m-2·a-1,而非珊瑚礁系统只贡献 50—600 g C·m-2·a-1。虽然珊瑚礁潜在的碳汇功能早已被发现,但由于其钙化过程伴随 CO2 释放,珊瑚礁在很长时间一直被定义为碳源属性。

目前,珊瑚礁的碳源/碳汇属性仍然存在争议,还没有被纳入以滨海湿地生态系统(如红树林、盐沼、海草床等)为代表的海岸带蓝碳收支中。因此,厘清珊瑚礁生态系统的“源-汇”机制、探索将珊瑚礁由碳源向碳汇转变的生态调控方式和途径,是当前最为紧迫的珊瑚礁生态修复之举,也是服务好国家碳中和目标与绿色发展战略的应有之义。

2. 海洋碳汇能力

季风增强会提高海洋碳汇能力。

海洋在全球气候变化和碳循环过程中发挥着基础性的重要作用,维护发展海洋蓝色碳汇、稳步提升海洋碳汇能力是助力我国实现碳达峰碳中和目标的重要工作。

在海洋碳汇建设上,生态环境部采取了多项措施一方面发布实施《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护工作的指导意见》,明确积极推进海洋及海岸带生态保护修复与适应气候变化协同增效、推动监测体系统筹融合等一系列重点任务。

一方面,将提高海洋应对和适应气候变化有关工作纳入《全国海洋生态环境保护“十四五”规划》,系统部署相关重点任务。另外,结合渤海综合治理攻坚战等重大治理行动,生态环境部还督促地方加快实施海洋生态恢复修复,组织实施海洋碳汇监测评估,开展海岸带碳通量监测,加强有关监测评估能力建设

3. 海洋生态系统碳汇能力

【碳汇】:是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

【碳汇作用】:森林吸收并储存二氧化碳的多少或者说是森林吸收并储存二氧化碳的能力。

【碳汇分类】分别有以下几种:【森林碳汇】:是指森林植物通过光合作用将大气中的二氧化碳吸收并固定在植被与土壤当中,从而减少大气中二氧化碳浓度的过程。

【草地碳汇】:国内仍没有学者对草地碳汇进行界定,因为大多学者认为草地的固碳具有非持久性,很容易泄漏。尽管草地固碳容易泄露,但是随着我国退耕还林、还草工程的实施,草地土壤的固碳量在增加,因此从增量角度看草地还是起到了固碳的作用。

【耕地碳汇】:耕地固碳仅涉及农作物秸秆还田固碳部分,原因在于耕地生产的粮食每年都被消耗了,其中固定的二氧化碳又被排放到大气中,秸秆的一部分在农村被燃烧了,只有作为农业有机肥的部分将二氧化碳固定到了耕地的土壤中 。

【海洋碳汇】:是将海洋作为一个特定载体吸收大气中的二氧化碳, 并将其固化的过程和机制. 地球上超过一半的生物碳和绿色碳是由海洋生物(浮游生物、细菌、海草、盐沼植物和红树林)捕获的, 单位海域中生物固碳量是森林的10倍, 是草原的290倍。

4. 海洋碳循环示意图

碳循环是一种自然的生态循环过程,是指碳在自然界中的循环和转化过程,包括碳在生物体内的转化、在大气中的吸收和释放、在土壤和水体中的沉淀和释放等。

碳循环的基本原理如下:

碳的来源:碳在自然界中主要来源于光合作用和有机物的分解。

碳的转化:碳在生物体内的转化是碳循环的重要过程。植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物质,同时释放氧气。动物摄食植物,将有机物转化为自身的组织和能量。

碳的释放:碳在生物体代谢或有机物分解过程中被释放为二氧化碳或甲烷等气体,这些气体通过呼吸或分解进一步参与碳循环过程。

碳的沉积:部分碳通过死亡的生物体和植物残体沉积在土壤中,同时部分碳通过生物和物理过程沉积在水体中,这些过程是碳循环的重要环节之一。

碳的吸收:大气中的二氧化碳可以被植物吸收,同时也可以被海洋吸收

5. 海洋在碳循环中的作用

蓝色碳汇,也叫海洋碳汇,是利用海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在海洋中的过程、活动和机制。当大气中的二氧化碳分压高于表层海水时,借助波浪搅动作用,二氧化碳从大气进入海水,并以碳酸盐形式存储,形成海洋碳汇。

海洋在全球的碳循环中起着重要作用。作为一个巨大的碳汇,海洋不仅能长期储存碳,还可以对二氧化碳进行重新分配。地球上约93%(40万亿t)的二氧化碳储存在海洋中,并在海洋中循环。

世界上捕获的生物碳(或绿碳)中超过一半(55%)是由海洋生物捕获,而不是由陆地生物完成的,因此,这种碳汇被称为蓝色碳汇。

6. 海洋在碳循环中扮演什么角色

一直以来,人们对“绿碳”更为熟悉。其实,海洋也是固定碳、储存碳的一座大宝库。海草床、红树林、盐沼被认为是3个重要的海岸带蓝碳生态系统,研究表明,大型海藻、贝类乃至微型生物也能高效固定并储存碳。

2009年,联合国发布相关报告,确认了海洋在全球气候变化和碳循环过程中的重要作用。“蓝碳”作为一个新鲜名词,开始被逐步认可并得到重视。

7. 海洋生态系统碳汇原理

1.森林碳汇

是指森林植物通过光合作用将大气中的二氧化碳吸收并固定在植被与土壤当中,从而减少大气中二氧化碳浓度的过程。

2.草地碳汇

国内仍没有学者对草地碳汇进行界定,但草地碳汇能力很强,主要将吸收的二氧化碳固定在地下的土壤当中,植物的固碳比例较小,仅占一成左右,多年生草本植物的固碳能力更强,随着我国退耕还林、还草工程的实施,尤其是退化草地的固碳增量更加明显,因此可充分发挥草地的固碳作用。

3.耕地碳汇

耕地固碳仅涉及农作物秸秆还田固碳部分,原因在于耕地生产的粮食每年都被消耗了,其中固定的二氧化碳又被排放到大气中,秸秆的一部分在农村被燃烧了,只有作为农业有机肥的部分将二氧化碳固定到了耕地的土壤中 。

4.土壤碳汇

据“酶锁理论”,土壤微生物可作碳“捕集器”,以减少大气中的温室气体。

5.海洋碳汇

是将海洋作为一个特定载体吸收大气中的二氧化碳,并将其固化的过程和机制。

8. 海洋生态系统碳汇与污水处理

湿地八大生态功能:

1、天然蓄水库;

2、调蓄洪水;

3、补充地下水;

4、保护海岸和控制侵蚀;

5、天然空调器和加湿器;

6、碳汇和碳源(湿地是一种比较活跃的生态系统类型,它与陆地、大气圈、水圈作用的绝大部分生物地球化学通量有关。湿地中有机质的不完全分解导致湿地中碳和营养物质的积累,湿地植物从大气中获取大量的 CO2,又通过分解和呼吸作用以 CO2 和 CH4 的形式排放到大气中,湿地碳循环过程受气候条件及人类活动的影响)

7、天然污水处理厂;

8、生命的摇篮(物种丰富)

9. 海洋碳汇与能源微生物

碳载量再生是指通过植物的光合作用,将二氧化碳转化为有机物质并存储在植物体内,以达到减少大气中二氧化碳的含量的环保措施。这种方法可以通过种植更多的植物来实现,同时也可以通过科技手段,例如搭建大型温室,使植物生长条件更加优化,加速储存二氧化碳的速度。此外,碳载量再生除了可以减少大气中有毒气体的浓度,还可以促进土壤生态系统的发展,提高土壤的肥力和生物多样性。因此,碳载量再生不仅是一种环保措施,也是一种可持续发展的生态经济手段。总之,碳载量再生是一种有效的环保方法,通过促进植物生长和加强土壤生态系统的发展,可以有效地减少大气中的二氧化碳含量。

10. 海洋碳汇类型有哪些

山东大学海洋研究院是学校直属独立建制的科研机构。海洋研究院坚持海洋强国战略,以全球气候变化为背景,以海洋碳汇与环境关系为科学主线,立足国际海洋科学前沿,聚焦国家和山东发展重大需求,以陆海统筹、理工交叉

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