3次熱帶氣旋、4次熱浪、2次洪水和1次干旱，這是2004年以來(lái)全球最嚴(yán)重的10次氣象災(zāi)害，共造成至少57萬(wàn)人死亡。國(guó)際科研機(jī)構(gòu)“世界天氣歸因聯(lián)盟”發(fā)布的一項(xiàng)新研究顯示，這10次氣象災(zāi)害，都與全球變暖存在關(guān)聯(lián)。

30年前，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球變暖的影響，首次在聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）發(fā)表的《第一次評(píng)估報(bào)告》中得到確認(rèn)，而眼下，全球變暖已成為當(dāng)今世界最緊迫的問(wèn)題之一。

海洋是地球上最大的活躍碳庫(kù)，是氣候變化的“調(diào)節(jié)器”，負(fù)排放潛力巨大。因此，海洋負(fù)排放是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑之一。

“海洋是地球上最大的碳匯，對(duì)緩解全球氣候變化發(fā)揮著關(guān)鍵作用。”中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)微生物科學(xué)院院士、廈門(mén)大學(xué)講席教授和海洋負(fù)排放國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃首席科學(xué)家焦念志在接受封面新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪時(shí)強(qiáng)調(diào)。

焦念志院士

作為中國(guó)乃至世界海洋碳匯發(fā)展推動(dòng)者，焦念志在國(guó)際上首次提出了海洋儲(chǔ)碳新機(jī)制——微型生物碳泵理論框架，開(kāi)辟了海洋碳匯研究的新領(lǐng)域，被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)論為“海洋巨大碳庫(kù)的幕后推手”。

這并不是一個(gè)幾句話就能講清楚的領(lǐng)域，新理論的誕生往往充滿未知與挑戰(zhàn)，隨著問(wèn)題深入，用于解釋的名詞和話語(yǔ)就越復(fù)雜。只有將所有理論與實(shí)際融會(huì)貫通的人，才能實(shí)現(xiàn)化繁為簡(jiǎn)。

62歲的焦念志，在這個(gè)領(lǐng)域鉆研了30余年。在采訪過(guò)程中，聊起晦澀難懂的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，或是最前沿的AI技術(shù)，焦念志都能邏輯清晰且言簡(jiǎn)意賅，直指問(wèn)題核心并給出通俗易懂的解答。奔走于各國(guó)之間，用科學(xué)這一“國(guó)際語(yǔ)言”實(shí)現(xiàn)平等無(wú)障礙交流，是焦念志最大的堅(jiān)持。

1

重視海洋碳匯可緩解減排壓力

海洋碳匯，也稱“藍(lán)碳”，是利用海洋活動(dòng)及海洋生物吸收大氣中的二氧化碳，并將其固定、儲(chǔ)存在海洋中的過(guò)程、活動(dòng)和機(jī)制的總稱。海草床、紅樹(shù)林、鹽沼是重要的海岸帶藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)，大型海藻、貝類(lèi)乃至微型生物也能高效固定并儲(chǔ)存碳。

一直以來(lái)，大家公認(rèn)海洋碳匯的潛力開(kāi)發(fā)是人類(lèi)應(yīng)對(duì)氣候變化和各經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的必然選擇和有效途徑。

從碳庫(kù)體量來(lái)看，海洋是世界上最大的碳匯體，海洋碳庫(kù)的碳儲(chǔ)量約為39萬(wàn)億噸，是陸地碳庫(kù)的20倍、大氣碳庫(kù)的50倍，海洋生態(tài)系統(tǒng)固定了全球55%的碳，每年約有30%由人類(lèi)活動(dòng)排放到大氣中的二氧化碳被海洋吸收。從效率來(lái)看，單位海域中生物的固碳量是森林的10倍，是草原的290倍。

碳匯與碳庫(kù)有什么區(qū)別？“碳庫(kù)是一個(gè)儲(chǔ)量大小的問(wèn)題，還有一個(gè)儲(chǔ)存時(shí)間的問(wèn)題。如果只能保持很短的時(shí)間，它就不能稱得上碳匯。碳匯需要長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)大氣，脫離整個(gè)循環(huán)，它可以儲(chǔ)存一段時(shí)間，這是碳匯和碳庫(kù)不一樣的地方。”焦念志向封面新聞?dòng)浾呓忉尩馈?/p>

而全球變暖，讓全人類(lèi)不得不重視碳匯?！叭蜃兣闹饕蚴侨藶榕欧诺亩趸紲厥覛怏w過(guò)多，所以抑制全球變暖需要減排，但是減排其實(shí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的沖突，我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，發(fā)展還是第一位的。”焦念志表示，在保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，還有一個(gè)出路是開(kāi)發(fā)新能源。這是抑制全球變暖的根本出路，但是需要更長(zhǎng)的時(shí)間也需要更大的投入?！霸谶@種情形下，增加碳匯或者做負(fù)排放就是一個(gè)兩全之策。一是應(yīng)對(duì)氣候變化，二是減小減排壓力，給發(fā)展經(jīng)濟(jì)留下更多空間?！?/p>

焦念志院士接受采訪

2

海洋比陸地更“吸碳”

海洋吸收和儲(chǔ)存二氧化碳是調(diào)節(jié)全球氣候變化的一個(gè)關(guān)鍵，而海洋中的微型生物在很大程度上決定著海洋在調(diào)節(jié)氣候變化中的作用。海洋碳匯能力的研究，是減少碳排放、共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化重要的方式。

2010年，焦念志在國(guó)際上首先提出海洋碳匯新機(jī)制——“海洋微型生物碳泵”。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是通過(guò)海洋中個(gè)體極小、數(shù)量極大的微型生物來(lái)吸收固定大氣中的碳并長(zhǎng)期保存。這一創(chuàng)新理論擴(kuò)展了傳統(tǒng)的海洋碳匯機(jī)制理論，開(kāi)辟了一個(gè)全新的學(xué)科領(lǐng)域，相關(guān)論文也發(fā)表在了英國(guó)《自然》（Nature）子刊《自然——微生物學(xué)綜述》（Nature Reviews Microbiology）上。

微型生物碳泵是一種全新的海洋儲(chǔ)碳機(jī)制。以前的儲(chǔ)碳機(jī)制依賴于有機(jī)碳垂直轉(zhuǎn)移，從表層海洋傳輸?shù)缴顚雍Ｑ笤俾竦胶５?。而微型生物碳泵在水體里就可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)碳，不需要傳輸，可以在水層的任何一個(gè)深度進(jìn)行。

此前，人們熟知的海洋生物泵理論認(rèn)為，有機(jī)碳沉到海底埋起來(lái)以后基本上一去不復(fù)返了。比如說(shuō)埋下去成為石油，如果是人類(lèi)不開(kāi)發(fā)的話，它就會(huì)在海底儲(chǔ)存不知道多少億年，這樣的儲(chǔ)碳機(jī)制就沒(méi)有雙向調(diào)節(jié)作用。

“地球歷史上確實(shí)有記錄表明，在海洋碳庫(kù)增大的時(shí)候，氣候變暖問(wèn)題有所減緩甚至?xí)夂蜃兝?。除此之外，微型生物碳泵在地球冰期恢?fù)的時(shí)候，可以幫助氣候回暖，所以它有著雙向調(diào)節(jié)的作用?！苯鼓钪鞠蚍饷嫘侣?dòng)浾呓忉尩馈?/p>

“事實(shí)上，微型生物泵是有實(shí)際應(yīng)用的，不僅有，而且非常有效?！苯鼓钪菊f(shuō)，比如說(shuō)利用海水養(yǎng)殖這種環(huán)境來(lái)增加碳匯、利用污水處理廠等來(lái)實(shí)施不排放，就叫作合情合理合法的技術(shù)路線，而且是可以調(diào)節(jié)的。

“相比于近海的富營(yíng)養(yǎng)海區(qū)，遠(yuǎn)海能夠把惰性的有機(jī)碳更多地儲(chǔ)存下來(lái)?！苯鼓钪菊劦剑八詼p少陸地施肥可以使微生物碳泵在近海更加有效地將有機(jī)碳惰性化，然后帶入大洋進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)碳，增加碳匯。這種調(diào)節(jié)不僅可行，而且完全正確，它使得‘陸海統(tǒng)籌’這一國(guó)家戰(zhàn)略落到了實(shí)處?！?/p>

海水養(yǎng)殖在進(jìn)行增匯的同時(shí)，也讓微型生物碳泵理論落地。“原來(lái)海水養(yǎng)殖在碳排放的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致海水的富營(yíng)養(yǎng)化、酸化以及生物多樣性降低等問(wèn)題。我們基于清潔能源的通過(guò)人工上升流技術(shù)，可以把營(yíng)養(yǎng)鹽在內(nèi)部調(diào)節(jié)余缺。余，就是底層富營(yíng)養(yǎng)化；缺，就是上層光合端的營(yíng)養(yǎng)鹽又不夠。”焦念志解釋道，調(diào)節(jié)之后讓表層的浮游植物還有藻類(lèi)去進(jìn)行大量的固碳。這樣既能夠解決環(huán)境問(wèn)題，又能實(shí)現(xiàn)固碳目的。

3

共筑全球氣候解決方案需建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

“聯(lián)合國(guó)在提倡發(fā)展健康的海洋，比如現(xiàn)在的海洋牧場(chǎng)這種形式。目前已經(jīng)有大量的海洋基礎(chǔ)設(shè)施修建，這些大型設(shè)施用在哪？我們可以把它們用起來(lái)做海洋牧場(chǎng)和碳排放，一舉兩得。既應(yīng)對(duì)氣候變化，又修復(fù)環(huán)境，保持生態(tài)可持續(xù)發(fā)展?！苯鼓钪窘忉尩馈?/p>

“我們現(xiàn)在提出的技術(shù)路線是針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，把污水處理從一個(gè)排放大戶變成一個(gè)碳匯大戶，實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。同時(shí)讓污水處理從一個(gè)投入大戶變成一個(gè)盈利大戶，因?yàn)楫a(chǎn)生了碳匯就可以進(jìn)行碳交易?！被诙嗄甑暮Ｑ筇紖R基礎(chǔ)理論研究成果積累，結(jié)合國(guó)內(nèi)外形勢(shì)，焦念志告訴封面新聞?dòng)浾?，要建立一系列的?guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在同樣的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行交易，“這里的交易，是在國(guó)際碳交易平臺(tái)上共同的尺度，建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要讓全世界都認(rèn)可，全世界都按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施碳交易，才是公平、公正、公開(kāi)、有效的?！?/p>

氣候變化是全球危機(jī)，不分國(guó)家大小，而是涉及地球村的每個(gè)人。同時(shí)，氣候變化也是個(gè)很好的科研領(lǐng)域，是科學(xué)工具可應(yīng)用的地方。

“所以我呼吁，讓科學(xué)再次成為全世界的共同語(yǔ)言或者世界語(yǔ)言，讓大家可以共同交流。”在AI急速發(fā)展的當(dāng)下，焦念志認(rèn)為更要使用好人工智能這一工具，“氣候變化需要數(shù)理化天地生的綜合知識(shí)，而AI的最大的特點(diǎn)就是綜合，能利用大數(shù)據(jù)，基于大模型把無(wú)數(shù)的人的智慧集中在一起，正好適合應(yīng)對(duì)氣候變化這樣的復(fù)雜問(wèn)題，而關(guān)于應(yīng)對(duì)氣候變化的科普，AI也可以發(fā)揮作用。”