COP28海洋行动日专题 | 面对真实的蓝碳

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《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第二十八次缔约方会议(COP 28)正在迪拜举行，近年来，海洋与气候变化之间的复杂关联得到越来越多的关注。温室气体浓度和温度的变化对海洋的物理、化学和生物资源的影响、海洋对气候变化的缓冲作用、海洋上的行动对于气候变化减缓和适应的重要性的讨论越来越多地出现在学术论文、科学报告和政策文件中。自2009年以来，每年的COP中都会专设一天作为“海洋行动日”，在谈判外围对海洋的气候行动展开讨论。今年的海洋行动日与土地利用合并在了12月9日，届时在多个场馆都会举办关注海洋的讨论。本文是绿研海洋项目对于海洋碳汇开发的观察与思考，COP28也许是讨论这个话题的好时机。

1. 引文

在全球应对气候变化的行动中，海洋的角色受到日益增长的关注。海洋是地球最大的碳汇，通过化学和生物过程储存了全球约93%的二氧化碳。海洋储碳周期可达数千年，为缓冲气候变化发挥着不可替代的作用。如何进一步发挥海洋碳汇的功能，使之像陆地上的林业碳汇一样贡献于全球的零碳目标，成为了“基于自然的解决方案”等讨论的热点。

2021年4月，广东湛江红树林造林项目通过核证碳标准开发和管理组织的评审，成功注册为我国首个符合核证碳标准（VCS）和气候社区生物多样性标准（CCB）的红树林碳汇项目，并成为我国开发的首个蓝碳交易项目。该项目对保护区范围内的380公顷红树林按照VCS和CCB标准进行开发，从2015年至2055年间产生16万吨二氧化碳减排量。2023年2月28日，宁波象山县西沪港的海岸带藻类一年产生的约2340.1吨碳汇量以每吨106元的价格成交。成交的费用将用于后续浒苔养殖和固碳机制研究。这是中国首次蓝碳的拍卖交易。福建福州连江县完成了全国首宗海洋渔业碳汇交易，经济收入目前已累计超过40万元。海南首个蓝碳生态产品交易项目“海口市三江农场红树林修复项目”完成签约，预计可在未来40年产生9万余吨碳汇。但是，我国的蓝碳交易还处于起步阶段。相关从业人员表示，虽然可以按照国际标准开发国际核证碳减排项目，但目前国内还没有开发红树林的方法学，蓝碳项目市场存量也较少，国际上现有的红树林VCS项目仅有9个。国内也有专家提出了“渔业碳汇”的概念。

把海洋碳汇包装成可进入碳市场的“蓝碳”减排量似乎是逻辑上最合理的选择。但是由于海洋的特殊性，海洋碳汇要成为可交易的减排量依然挑战重重，本文将梳理几种不同类型的海洋生物碳汇所面临的问题，以帮助读者建立起对蓝碳发展的理性预期。

2. 海洋碳汇≠蓝碳

蓝碳是海洋碳汇的一部分，在广义范围内，海洋碳汇有很多新类型：例如，2021年12月美国国家科学院、美国国家工程院和美国国家医学科学院联合发表了《基于海洋的二氧化碳消除战略报告》，其中列出了生态系统修复、海藻养殖、铁施肥、海水碱化、人工上升流以及电化学方法等途径。2019年，国际上几十位从事海洋碳汇研究的顶尖学者联合撰写了一篇名为《蓝碳科学的未来》的观点文章，并发表在Nature Communication杂志上。文章提出了蓝碳科学领域十大悬而未决的问题。这篇文章提出了几项有争议的问题，其中包括碳酸盐和大型藻类和贝类在海洋碳汇循环中的作用。厦门大学在国际上提出了“微型生物碳泵（MCP）”的储碳理论：微型生物的生理生态过程能把活性有机碳转化为惰性有机碳，这些惰性有机碳不会再被利用，从而使碳保存在海洋里，而且周期很长，以千年为单位，即“微生物碳泵”的储碳作用。中国黄海水产研究所提出“渔业碳汇”这一概念，通过渔业生产活动来促进水生生物吸收水体中的二氧化碳，并通过收获把这些碳移出水体的过程和机制，将其固定下来。日本海岸线较长、海藻养殖规模较大，已有研究机构针对养殖海藻的二氧化碳吸收进行实证试验，并尝试开发新的生态养殖商业模式。

根据IPCC的定义，蓝碳是：“易于管理的海洋系统所有生物驱动碳通量及存量”，并将红树林、海草床、滨海盐沼和大型海藻列为四类海岸带蓝碳。这四个种类的特点就是“易于管理”而且是“生物驱动”，二者缺一不可。南极磷虾的碳汇功能无法成为蓝碳是因为“无法管理”，而海洋的碳溶解功能也无法成为蓝碳，则是因为既“无法管理”又不是“生物驱动”。蓝碳生态系统相关的研究有很多，海岸带蓝碳有着较强的单位面积固碳效率，但是目前存量较低。

蓝碳概念的设计是为了碳汇效益的货币化，通过这种货币化以支持到增加海洋生物碳汇的人为干预活动。

不管是保护还是种植养殖，只要人为干预导致的碳汇有如下特点：

（1）因果关联明确

（2）可测量，可报告，可核证

（3）有额外性（如果没有额外的资金支持经济上就不划算）

就可以成为可交易的碳减排量。

因此，蓝碳开发成为了当下的热点，广东湛江、山东威海和青岛、福建泉州和厦门、广西等沿海地区，提出了一些蓝碳先行方案，成交了一些自愿减排量的交易。2022年2月，自然资源部发布了《海洋碳汇经济价值核算方法》，阐明了IPCC定义的四类海岸带蓝碳以及贝类和浮游生物碳汇的计算方法，进一步加强蓝碳方法学的理论基础。但是，目前概念虽火，政策举措积极，蓝碳开发依然仅限于点对点的自愿减排交易，交易的蓝碳种类大多局限于红树林这一种生态系统（仅有宁波一项海藻交易先例）。原因就在于要满足上述三个条件面临的挑战太大。

3. 海洋碳汇成为蓝碳的门槛

要按数量来放在市场上售卖首先就需要这个交易的商品的数量是准确的，客观的。核证减排量（CER）是《京都议定书》下的“清洁发展机制”里的一个概念，在理想状态下，可以把在发展中国家的减排量卖给发达国家来完成他们的定量减排任务。因为存在这个市场，就要求不同项目产生的减排量在质量上是一致的。这个质量的一致性就是通过方法学来保证，方法学中要求明确的减排逻辑、清晰的基线识别、具备真实性、可测量性和可论证的额外性。这样才能保证来自内蒙的林业项目的每一吨减排量和江苏风电项目产生的每一吨减排量对于气候变化减缓的效果是相等的。我国在陆地上开展的国家核证自愿减排量（CCER）项目，其中包括可再生能源、林业碳汇、甲烷利用等，本质上就是CER的中国版，面向的是国内的碳市场。目前国家发改委已经分4批公布了178个备案的不同领域的CCER方法学。要将沿海的蓝碳资源（主要是海岸带的蓝碳资源）开发为CCER，这需要摸清目标区域的现存状况，在科学和实验上明确其本质属于碳汇，而且在管理上可以对数据进行报告、测量和第三方核证，同时还要计算其经济上的额外性。这里对海藻、贝类、养殖及捕捞渔业等角度，对新兴的海洋资源进行梳理，并根据不同的海洋碳汇种类，分析其目前可交易的蓝碳程度，如表1。

3.1 海藻

在很长一段时间内，海洋大型藻类被排除于可交易蓝碳的讨论之外，因为大型海洋藻类生长的环境多为硬质或沙质海底，不会在海底积累大量的有机碳。然而一些数据表明，大型藻类可能是海洋沉积物和深海固碳的重要来源。大型藻类主要有两种固碳模式：90%的海藻碳沉积至深海，10%通过海流埋藏在沿岸沉积物中。不仅大型海藻可以固碳，我们肉眼不可见的微藻，也在持续地吸收着海洋溶解的二氧化碳，并为自身繁殖生长过程提供养分。微藻的生长速度很快，所以它的固碳效率较高，而且可以生成可利用的生物油。微藻生成的生物质可转化为生物燃料、生物材料及生物肥料等，可以实现对传统化石燃料、塑料及化肥等的替代。

海藻作为可交易蓝碳资源面临着多重困境，首先它的碳汇机制和价值目前仅在研究中得到了一部分学者的支持，学界在这方面仍有本质性的争议。天然的海藻碎屑进入深海或被沉积物掩埋，它所含的碳就会被安全地锁在深海几百年，成为碳汇。但是，如果未能进入这个过程，生长在整个海藻生态系统的贝类和海鞘等生物以稳定的速率吸收沿海水域冲刷来的大量浮游生物和其他有机质。由海藻创造出的额外的生态繁荣可能会成为碳源。但是，作为初级生产者，大型藻类可以在海水中释放大量溶解有机碳（DOC），而其中有一定比例的DOC是抗微生物降解的惰性有机碳（RDOC），这些稳定的RDOC又成为了大型海藻的重要碳汇组成部分。因此，不同的自然海域情况下，海藻的多种碳汇碳源数据具有波动性，需要因地制宜地分析其属性。其次如果是海洋保护区的海藻，数据测量的成本过高，可能超过碳汇量能卖出的价值。而如果是养殖的海藻，大部分的碳吸收最终又进入食物系统被转化为二氧化碳排出，因此固碳效率不高，不一定值得做成蓝碳项目。

3.2 贝类

贝类养殖过程中，既是碳汇也是碳源。在贝类养殖过程中，绝大多数情况并不投放饵料。通过滤食以浮游植物为主的颗粒有机碳，吸收水中碳元素，形成有机性溶解碳。贝类在排泄过程中也会产生大量的溶解性有机碳，这种碳不稳定，很容易被微生物利用，经过呼吸变成二氧化碳。自身形成碳酸钙为主的外壳，也起到了固定碳元素的作用，虽然每固定2mol二氧化碳形成1mol的碳酸钙的同时，也会释放1mol二氧化碳，但净存量仍是碳汇。而贝类自身呼吸活动释放出二氧化碳，当贝壳死亡并分解或受到地球化学过程的影响时，钙碳酸盐可能会再次释放二氧化碳。在某些情况下，例如在海水酸化的条件下，钙碳酸盐更容易分解并释放二氧化碳，这些释放的渠道也是贝类动物固碳功能存在争议的关键。这种情况下，死亡的贝壳和其它含有钙碳酸盐的海洋生物可能会成为碳源。但总的来说，在其生命周期中，活跃生长的贝类有助于固定大气中的二氧化碳，并为碳汇做出贡献。养殖贝类上岸需要称重，这个固碳过的数据报告核证问题不大，能否包装或转化成蓝碳还要看碳汇的效益是否对养殖户有吸引力。这种可能性在理论上还是存在的。

3.3 养殖渔业与捕捞渔业

如果养殖业完全不依靠人为投送饵料，仅仅利用自然海洋食物链与食物网中的浮游生物，那么这样的蓬勃发展的自然鱼类、头足类、甲壳类和棘皮动物种群, 可以起到促进海洋碳循环，提高海洋生物多样性和促进海洋生态健康的作用。这一过程中，这类生物完全摄入海洋中的浮游生物和微型藻类，尽管存在的呼吸作用释放二氧化碳等碳源活动，但是完全固定下的体重里的有机质可以作为碳汇资源。但这个碳汇只是通量不是存量，因为养殖的目的是食用，食用的过程就把碳释放回大气层。而捕捞渔业的碳汇也一样只是通量。即使把渔业打造成种群管理，以整个种群的碳汇功能来做蓝碳，在现实中也是不可能的，首先因为种群管理由于确权的难度在国家管辖范围内很少能实现，此外，种群管理的蓝碳要依赖与种群评估的情况，而种群评估的不确定性导致算出来的碳汇量也是不准的，因此无法交易。而由于捕鱼船只还需要燃烧化石燃料，将其作为碳源还说得过去。

综上所述，目前提出的蓝碳设想，在以下方面还存在很大的挑战：

1

基于有共识的碳汇机制的方法学

可交易的蓝碳需要有合理、详细、稳定、通用的方法学。合理指的就是方法学中碳汇机制及其计算方法是科学上有共识的。养殖和捕捞渔业的碳汇机制虽然很清楚，但是由于是通量不是存量，或者存量算不清楚，在这一步就可以排除掉了。藻类保护的碳汇也因为机制上有一些争议，以目前的技术能力，尚无通用的方法学。

2

基线识别与可论证的额外性

蓝碳资源的评估需要可论证的额外性，即基于基线情景下，蓝碳项目新增加的额外碳汇，也就是我们常说的减排量。能源项目的减排量的额外性主要是看如果没有碳交易资金支持该项目的成本效益比，这个比值越高说明在照常的市场情境下这个项目越不可能，所以项目的“额外”性就越高。这样看的话，具有经济效益的养殖碳汇的额外性就要低于自然保护型的碳汇。保护和恢复性的项目本来多数就是公共资金补贴的，只要能证明与基线相比有额外的减排量，那就是额外的。

目前养殖和捕捞渔业海洋碳汇的计量和监测还处于初步尝试的阶段，主要沿用能量生态学和箱式生态模型等方法，缺乏精准的计量和监测技术。而海洋监测成本较高，技术上和经济上的双重压力，使得其确认相比于陆地上更难。（但这两种碳汇的最大问题还是方法学不可能过关，因为只有通量没有存量）

3

成本

成本的问题实际上与基线识别以及数据的监测报告核证是挂钩的。一些蓝碳资源在逐年的研究中建立的稳定有效的方法学、同时又寻找到了行之有效的额外性检测和论证方式。然而，蓝碳资源本身的价值，却有可能远低于维护、监测和核证的成本。水面下生物资源监测的成本远远高于陆地生物资源的监测，如果这些已经证实的蓝碳资源，作为碳汇吸收二氧化碳的能力并不突出，或者效率很高但是单个项目的总量很低，例如一个项目的蓝碳资源可能值10万元，但是却需要20万甚至50万的人力物力成本来使市场信服，这个资源值10万。这一行为显然是违背市场规律和开发蓝碳资源的初衷。

4. 讨论：蓝碳发展的理性预期 

可交易的蓝碳减排量是通过人工管理而导致的额外碳汇，可以满足这一条件的海洋和海岸带生物资源的管理类型非常有限。因此在下一阶段的蓝碳开发工作中，应该集中资源加速开发有可能开发出严格且通用的交易标准的方法学的行业，即海岸带在水面以上的生态系统。贝类养殖的碳汇算一算经济账取舍也很容易。水面以下的生物碳汇可以等以后有合适的新技术出现再开发。

同时, 生物多样性碳汇难以精确核算不代表这些碳汇没有价值。在自然资源管理中依然需要加入碳汇的评估，碳汇计算的精确度和课核证性即使不足以支撑碳交易也依然可以成为自然保护的重要理由。Science Advances 杂志于2020年发表过一篇研究文章表示，和陆地生物不同，大型海洋生物死亡后尸体会在深海中下沉并起到固碳的作用。也有研究估算南极磷虾活动每年产生的碳汇相当于3500万辆汽车的排放。重建鱼类种群、并增加鱼体自然死亡量、重新激活自然界的生物碳泵，对于减少二氧化碳排放更有帮助。

综上所述，在开发海洋碳汇功能的工作中，应基于不同类型碳汇的“监测、报告和核证”难度对其作出区别：可以进入碳市场的，哪怕只是自愿市场，也值得投入研究资源来完善方法学；碳汇机制清楚但是核算困难的自然碳汇，可以基于碳汇的估算来为自然保护政策的建设提供依据；还有还有一些碳汇机制上都争议很大的，还是应该先通过科研来把机制描述清楚。这样的分类提供了一个基本的框架，可以帮助读者来识别不同类型的海洋碳汇，基于这样一个框架，不同类型的支持海洋气候行动的资金可以找到适合自身目标的资助对象。但是就气候变化减缓的整体而言，社会需要预期到可交易的蓝碳数量其实很有限，不容易交易的蓝碳额外性也很有限，所以一方面海洋碳汇的开发无法替代能源转型，另一方面只有保护海洋生物多样性，那些没有额外性的碳汇才能得以维持。现在也有人提出通过基于生物的主动干预来进行大规模海上碳移除的可能性，但是由于这些技术的其他影响还不够明确，因此应用的规范还在讨论中，这是值得关注的发展，不过这跟目前所说的蓝碳性质上有所不同。

生物多样性损失和气候变化之间的复杂但是紧密的联系系意味着存在实现双赢的解决方案。开发基于自然的气候解决方案可以是用气候资金来保护生物多样性，也可以是用保护自然的资金来实现碳汇的维持或者增加。实事求是地来看，能够货币化市场化的生态系统服务的价值只是生态系统服务的一小部分。可交易的海洋碳汇，无论对于生物多样性保护的资金，还是对于气候变化的减缓的效果而言，都是杯水车薪。如果为了碳汇的市场化价值实现而过度包装生态系统服务，不仅在过程中造成资源浪费，在结果上存在风险，从理念上看更是舍本逐末。从目前的制度框架来看，我们面对的是简单而残酷的现实，那就是《昆蒙全球生物多样性框架》中目标的实现，主要还是要依靠公益性和公共性的资金；而《巴黎协定》中控制升温1.5度以下目标的实现，主要还是依赖于快速的能源转型。海洋碳汇所涉及的生态系统的管理，应该放在生物多样性的框架下而不是气候变化的框架下，蓝碳对于这一管理起到的只能是一个锦上添花的作用。对于这一概念的发展最终能产生多少市场价值，社会应有一个比较理性的预期。

封面图：航拍澳大利亚国王湾的红树林 | Alamy Stock

参考文献

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