水产养殖与碳汇如何兼得？海洋固碳潜力巨大

撰文 | 陈桂林

→这是《环球零碳》的第112篇原创

环球零碳

碳中和领域的《新青年》

摘要：海洋固碳潜力巨大，但是海洋生态环境却日益恶化。ARC Marine公司推出的珊瑚礁立方体Reef Cubes、海洋垫Marine Matts和海洋装甲Marine Armour等创新洋养护产品，在开发促进海洋动植物养殖的产品时，可以提高海洋固碳的能力，为水产养殖创造新的机会或海岸防御解决方案。

海洋的一个根本的机制就是生物固碳。利用海洋的固碳作用，发展海洋低碳技术，对实现减排和气候目标至关重要。

作为地球生态系统中最大的碳库, 海洋生态系统每年从大气中吸收CO2占全球排放量的20%—35%, 海洋的固碳能力和效率远远大于其他生态系统, 海洋碳库固定的碳是大气的50倍, 是陆地生态系统的20倍。

但是，日益恶化的环境状况也给海洋带来了巨大麻烦，如何养护海洋生态系统，如何增加海洋碳汇的吸附能力方式，在保护生物多样性的同时实现海洋蓝色经济的可持续发展，成为当前研究热点。

英国的一家生态工程公司ARC Marine用海洋混凝土Marine Crete制造了珊瑚礁立方体Reef Cubes、海洋垫Marine Matts 和海洋装甲Marine Armour等创新洋养护产品，对海洋生态的修复做出了巨大贡献。

保护和改善海洋生态环境对于海洋可再生能源行业的发展意义重大，包括海上风能，海洋能源，浮动太阳能光伏和可再生氢气生产等，这是许多国家碳中和计划的核心……

01

海洋养护，可持续利用海洋资源

ARC Marine是一家英国的生态工程公司，专注于向可持续海洋未来过渡，坚守着 "养护和可持续利用海洋和海洋资源，促进可持续发展"的初心，积极参与海洋栖息地的恢复。

这家公司的产品旨在通过为众多海洋生物提供新的栖息地来促进生态更新，充当幼鱼、甲壳类动物和软体动物的育苗场。这些措施促进了在英国和世界各地改善和扩大海洋保护区的机会，为海洋生物多样性的未来提供解决方案。

那么，这些海洋混凝土产品到底是怎么回事呢？对海洋生态保护到底有什么作用？我们不妨逐一瞧一瞧。

1/

珊瑚礁立方体Reef Cubes：生物的新家

ARC Marine通过独特的铸造技术复制了珊瑚礁。这种人造的珊瑚礁立方体Reef Cubes有着和天然珊瑚礁相似的特征和生态位表面纹理。它表面的生态位上可以依附海洋生物，相当于给海洋生态系统的生物创造了新的栖息地，同时提高了海洋的碳封存能力。

Reef Cubes完全由海洋友好型废料制成，是海洋动植物的完美基质，同时也满足了人们对环保海洋产品日益增长的需求。

通过持续监测，ARC Marine已经能够证明他们的技术使海洋生物的栖息地得到改善，帮助了甲壳类动物、幼鱼、本地海带和珊瑚等物种的恢复，同时也改善了海洋生态环境。

图说：附着海洋生物的珊瑚礁立方体Reef Cubes

来源：ARC Marine

这种产品有各种尺寸可供选择，是水产养殖、海岸防御、珊瑚礁保护、生态工程和海底保护等各种海洋项目的热门解决方案。而且是世界上唯一用于海洋栖息地恢复的碳中和、无塑料解决方案，能够确保为子孙后代长期管理人造珊瑚礁系统和海洋健康。

2/

海洋垫Marine Matts：河海的床垫

海洋垫Marine Matts 为生态工程解决方案做出了贡献，是ARC Marine产品系列中最新的碳中和补充，具有防冲刷和稳定沉积物等功能，专为海底保护而设计。海洋垫采用自然包容性设计原则，科学开发，对海底和周围栖息地的影响最小，同时还提供100%可靠的保护。

它完全可定制，没有有毒或塑料成分，是一种环保的选择，可以在海底原地退役。经过测试，以确保它们能够承受自然和人为的影响。

图说：海洋垫Marine Matts

来源：ARC Marine

3/

海洋装甲Marine Armour：海岸的堤坝

已经有明确的证据表明，气候变化使海平面上升、海水温度提高和海洋酸化。随着人类活动继续加剧这些影响，显然我们需要保护海岸线以减轻洪水和海岸侵蚀的影响。

海洋装甲Marine Armour，与珊瑚礁立方体的结构非常相似，适合海岸防御，海底保护和水产养殖，能够起到堤坝的作用，确保为我们的海岸线提供安全可靠的解决方案。

图说：海洋装甲Marine Armour

来源：ARC Marine

以上的三种产品都由海洋混凝土Marine Crete制造而成。使用Marine Crete混凝土，与标准波特兰基混凝土相比，它可减少数吨二氧化碳排放。使用这种混凝土部署的海洋产品可以成为生态系统的一部分，能够在海床上无限期地持续下去，没有昂贵且对环境有害的退役工作。该公司先进的铸造技术和现场制造能力能够确保高效部署，将部署的碳足迹减少了90%。

图说：海洋混凝土Marine Crete

来源：ARC Marine

ARC Marine 已成功建造并部署了一个模块化的低碳珊瑚礁结构，以加速珊瑚礁的形成。珊瑚礁立方体Reef Cubes 已部署在靠近当地贝类水产养殖场的地方，以展示这项新技术被用于加强水产养殖项目周围的静态渔具渔业。通过部署珊瑚礁立方体，ARC Marine 旨在增加螃蟹和龙虾的数量和捕捞量，同时实现生物多样性的净收益。

他们还开始努力改善渔民、水产养殖经营者和其他利益相关者之间的沟通，开发负责任和可持续的方法在水产养殖场周围捕鱼，并展示珊瑚礁立方体的安全部署。

02

海上风电场的海洋资源有望发展繁荣

ARC Marine自2015年以来一直在开发该技术，并于2019年成为英国海事公司的年度初创企业。目前，该公司已成功从研发环境转变为试生产，并于2020年4月部署了模块化和其他一些复杂的 Reef Cube装置。

ARC Marine已成长为一家屡获殊荣的珊瑚礁创造公司，该公司从获得 Virgin StartUp 贷款开始，并成为该品牌的大使。

近日，ARC Marine成功筹集了50万英镑的投资，并成为挪威奥斯陆著名的 Katapult Ocean VC项目的一部分。越来越多的事实表明，对于积极改变海洋足迹的技术和对海洋生态保护正被重视。

The Rich North Sea是由北海基金会和 Natuur & Milieu 发起的一项倡议。在这个海上试验场，正在进行可持续海藻种植的研究。该项目坚信：海上风电场区域是海洋未来与自然结合的热点。风电场内不允许钓鱼，意味着该区域有机会再次发展。

该项目通过与风能和水利工程部门、科学界和政府的密切合作，希望为全球的风电场制定蓝图。

“我们对这次合作非常满意。我们做了很多研究，现在我们有机会在靠近海岸的地方测试最新的技术和设计。一旦证明，我们可以未来在海上风电场中使用它们。拥有我们自己的海上试验场是迈出的重要一步，”The Rich North Sea 项目主管Erwin Coolen说。

ARC Marine公司设计的珊瑚礁，希望它们能吸引螃蟹、海葵和鱼，让贻贝附着在自己身上。研究人员还希望鱿鱼利用珊瑚礁产卵。这两种结构对于建造天然珊瑚礁都很重要。 

来源：ARC Marine

03

保护海洋环境，大力发展海洋固碳潜力

青岛国家海洋科学研究中心主任李乃胜表示，通过增加海洋的碳汇能力，发展海洋低碳技术，可以在一定程度上缓解化石能源消费造成的全球气候变化问题，将进一步推进我国经济结构调整，转变经济增长方式，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。

在过去的10年中，人们越来越关注基于自然的解决方案。生物固碳被认为是缓解全球变暖最具前景的方法。

海洋生物固碳，是指通过海洋“生物泵”的作用进行固碳，即由海洋生物进行有机碳生产、消费、传递、沉降、分解、沉积等系列过程，从中实现“碳转移”。海洋中的藻类、珊瑚礁、贝类等都有很强的固碳能力。

以藻类固碳为例，地球上的光合作用90%是由海洋藻类完成的。海藻能够有效地利用太阳能，通过光合作用固定二氧化碳，将无机碳溶解转化为有机碳，并且在其初级生产过程中，还需从海水中吸收溶解的营养盐，如硝酸盐、磷酸盐，这使得表层水的碱度升高，将进一步降低水体中二氧化碳的分压。

研究表明，海洋大型藻类养殖水域面积的净固碳能力分别是森林和草原的10倍和20倍。据计算，每生产一吨海藻，可固定二氧化碳1.1吨。近几年，我国大型海藻养殖产量每年在120万吨～150万吨左右（干重），换算为固碳量为36万吨～45万吨/年。

专家介绍，海洋覆盖了地球表面约70%，储碳量则达到陆地的近20倍、大气的50倍，也是气候重要的调节器。从全球来看，以海岸带植物生物量为例，尽管它只有陆地植物生物量的0.05％，每年的固碳量却与陆地植物相当。应大力发挥海洋碳汇潜力。

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参考资料：

[1]https://www.arcmarine.co.uk/

[2]https://www.ccchina.org.cn/Detail.aspx?newsId=29301&TId=63

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