焦念志院士：缓解全球气候变化“蓝碳”是关键！

焦念志院士

3次热带气旋、4次热浪、2次洪水和1次干旱，这是2004年以来全球最严重的10次气象灾害，共造成至少57万人死亡。国际科研机构“世界天气归因联盟”发布的一项新研究显示，这10次气象灾害，都与全球变暖存在关联。

30年前，人类活动对全球变暖的影响，首次在联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发表的《第一次评估报告》中得到确认，而眼下，全球变暖已成为当今世界最紧迫的问题之一。

海洋是地球上最大的活跃碳库，是气候变化的“调节器”，负排放潜力巨大。因此，海洋负排放是实现“双碳”目标的重要路径之一。

“海洋是地球上最大的碳汇，对缓解全球气候变化发挥着关键作用。”中国科学院院士、美国微生物科学院院士、厦门大学讲席教授和海洋负排放国际大科学计划首席科学家焦念志在接受封面新闻记者专访时强调。

作为中国乃至世界海洋碳汇发展推动者，焦念志在国际上首次提出了海洋储碳新机制——微型生物碳泵理论框架，开辟了海洋碳汇研究的新领域，被美国《科学》杂志评论为“海洋巨大碳库的幕后推手”。

这并不是一个几句话就能讲清楚的领域，新理论的诞生往往充满未知与挑战，随着问题深入，用于解释的名词和话语就越复杂。只有将所有理论与实际融会贯通的人，才能实现化繁为简。

62岁的焦念志，在这个领域钻研了30余年。在采访过程中，聊起晦涩难懂的专业知识，或是最前沿的AI技术，焦念志都能逻辑清晰且言简意赅，直指问题核心并给出通俗易懂的解答。奔走于各国之间，用科学这一“国际语言”实现平等无障碍交流，是焦念志最大的坚持。

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重视海洋碳汇可缓解减排压力

海洋碳汇，也称“蓝碳”，是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定、储存在海洋中的过程、活动和机制的总称。海草床、红树林、盐沼是重要的海岸带蓝碳生态系统，大型海藻、贝类乃至微型生物也能高效固定并储存碳。

一直以来，大家公认海洋碳汇的潜力开发是人类应对气候变化和各经济体实现碳达峰、碳中和目标的必然选择和有效途径。

从碳库体量来看，海洋是世界上最大的碳汇体，海洋碳库的碳储量约为39万亿吨，是陆地碳库的20倍、大气碳库的50倍，海洋生态系统固定了全球55%的碳，每年约有30%由人类活动排放到大气中的二氧化碳被海洋吸收。从效率来看，单位海域中生物的固碳量是森林的10倍，是草原的290倍。

碳汇与碳库有什么区别？“碳库是一个储量大小的问题，还有一个储存时间的问题。如果只能保持很短的时间，它就不能称得上碳汇。碳汇需要长时间离开大气，脱离整个循环，它可以储存一段时间，这是碳汇和碳库不一样的地方。”焦念志向封面新闻记者解释道。

而全球变暖，让全人类不得不重视碳汇。“全球变暖的主要原因是人为排放的二氧化碳温室气体过多，所以抑制全球变暖需要减排，但是减排其实和经济发展有一定的冲突，我国作为一个发展中国家，发展还是第一位的。”焦念志表示，在保持经济增长的前提下，还有一个出路是开发新能源。这是抑制全球变暖的根本出路，但是需要更长的时间也需要更大的投入。“在这种情形下，增加碳汇或者做负排放就是一个两全之策。一是应对气候变化，二是减小减排压力，给发展经济留下更多空间。”

焦念志院士接受采访

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海洋比陆地更“吸碳”

海洋吸收和储存二氧化碳是调节全球气候变化的一个关键，而海洋中的微型生物在很大程度上决定着海洋在调节气候变化中的作用。海洋碳汇能力的研究，是减少碳排放、共同应对全球气候变化重要的方式。

2010年，焦念志在国际上首先提出海洋碳汇新机制——“海洋微型生物碳泵”。简单说，就是通过海洋中个体极小、数量极大的微型生物来吸收固定大气中的碳并长期保存。这一创新理论扩展了传统的海洋碳汇机制理论，开辟了一个全新的学科领域，相关论文也发表在了英国《自然》（Nature）子刊《自然——微生物学综述》（Nature Reviews Microbiology）上。

微型生物碳泵是一种全新的海洋储碳机制。以前的储碳机制依赖于有机碳垂直转移，从表层海洋传输到深层海洋再埋到海底。而微型生物碳泵在水体里就可以实现储碳，不需要传输，可以在水层的任何一个深度进行。

此前，人们熟知的海洋生物泵理论认为，有机碳沉到海底埋起来以后基本上一去不复返了。比如说埋下去成为石油，如果是人类不开发的话，它就会在海底储存不知道多少亿年，这样的储碳机制就没有双向调节作用。

“地球历史上确实有记录表明，在海洋碳库增大的时候，气候变暖问题有所减缓甚至会气候变冷。除此之外，微型生物碳泵在地球冰期恢复的时候，可以帮助气候回暖，所以它有着双向调节的作用。”焦念志向封面新闻记者解释道。

“事实上，微型生物泵是有实际应用的，不仅有，而且非常有效。”焦念志说，比如说利用海水养殖这种环境来增加碳汇、利用污水处理厂等来实施不排放，就叫作合情合理合法的技术路线，而且是可以调节的。

“相比于近海的富营养海区，远海能够把惰性的有机碳更多地储存下来。”焦念志谈到，“所以减少陆地施肥可以使微生物碳泵在近海更加有效地将有机碳惰性化，然后带入大洋进行长期储碳，增加碳汇。这种调节不仅可行，而且完全正确，它使得‘陆海统筹’这一国家战略落到了实处。”

海水养殖在进行增汇的同时，也让微型生物碳泵理论落地。“原来海水养殖在碳排放的同时，也会导致海水的富营养化、酸化以及生物多样性降低等问题。我们基于清洁能源的通过人工上升流技术，可以把营养盐在内部调节余缺。余，就是底层富营养化；缺，就是上层光合端的营养盐又不够。”焦念志解释道，调节之后让表层的浮游植物还有藻类去进行大量的固碳。这样既能够解决环境问题，又能实现固碳目的。

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共筑全球气候解决方案需建立国际标准

“联合国在提倡发展健康的海洋，比如现在的海洋牧场这种形式。目前已经有大量的海洋基础设施修建，这些大型设施用在哪？我们可以把它用起来做海洋和碳排放，一举两得。既应对气候变化，又修复环境，保持生态可持续发展。”焦念志解释道。

“我们现在提出的技术路线是针对这两个问题，把污水处理从一个排放大户变成一个碳汇大户，实现负排放。同时让污水处理从一个投入大户变成一个盈利大户，因为产生了碳汇就可以进行碳交易。”基于多年的海洋碳汇基础理论研究成果积累，结合国内外形势，焦念志告诉封面新闻记者，要建立一系列的国际标准，在同样的标准下进行交易，“这里的交易，是在国际碳交易平台上共同的尺度，建立国际标准，这个标准要让全世界都认可，全世界都按照这个标准来实施碳交易，才是公平、公正、公开、有效的。”

气候变化是全球危机，不分国家大小，而是涉及地球村的每个人。同时，气候变化也是个很好的科研领域，是科学工具可应用的地方。

“所以我呼吁，让科学再次成为全世界的共同语言或者世界语言，让大家可以共同交流。”在AI急速发展的当下，焦念志认为更要使用好人工智能这一工具，“气候变化需要数理化天地生的综合知识，而AI的最大的特点就是综合，能利用大数据，基于大模型把无数的人的智慧集中在一起，正好适合应对气候变化这样的复杂问题，而关于应对气候变化的科普，AI也可以发挥作用。”

• 信息来源：封面新闻记者 边雪 谭羽清。
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