海洋蓝碳
2021-02-07徐宁
徐宁
山东滨州地处渤海之滨,在其126.4千米的海岸线上,有一段全长76千米的贝壳堤。滨州的贝壳堤和南美苏里南贝壳堤、美国圣路易斯安纳州贝壳堤,被并称为世界三大古贝壳堤。即便在这三座古贝壳堤中,滨州贝壳堤也是贝壳质占比最多的一座,其贝壳质占比几乎为100%,而其他两座仅约为30%。据估计,滨州贝壳堤总共储存了3.6亿吨贝壳,其中95%为碳酸钙,折算下来,滨州贝壳堤封存了4000万吨净碳,如此规模的碳汇在全世界范围内都属罕见。
其实,除了陆地植被碳汇,海洋也是重要的碳汇之地。陆地碳汇被称为陆地绿碳,相应的,海洋碳汇被冠以海洋蓝碳的名字。除了贝壳堤这类罕见的碳汇,红树林、海草床和盐沼也是海洋蓝碳的代表。虽然这三者的覆盖面积不到海洋的0.5%,但其蕴含的碳储量却占整个海洋碳汇总量的50%~71%。2013年的一项调查数据显示,当年海洋蓝碳净吸收碳量为绿碳的88%。
海洋蓝碳有三种固碳方法:
大气中的二氧化碳溶解到海水中,海水温度越低,单位体积溶解的二氧化碳就越多;
海洋浮游植物、红树林等植物通过光合作用吸收、转化二氧化碳,这些二氧化碳随着植物残体沉积到海底;
貝类、珊瑚礁等海洋生物将碳转化为碳酸钙并沉积起来。
红树林、海草床和盐沼的光合作用能力强,同时分解效率低,它们超强的固碳能力,使其成为海洋蓝碳的主要贡献者。
海洋吸收碳的几种方式
红树的根深深扎在海岸带附近的沼泽和滩涂中,它们一半淹没在海水中,一半露出水面,耐高盐能力让它们成了为数不多的、能在海水中生存的木本植物。全世界共有83种红树植物。
红树林是一种高效率的碳汇所,这是因为:红树林死去的残体中很大一部分会被红树林下方的滩涂沉积物掩埋,沉积物的缺氧环境让微生物难以分解红树林残体,而陆地上的植物残体掉落在泥土上后,很快就被微生物分解,导致植物固定的碳又再次进入大气。
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顾名思义,盐沼是含盐量很高的沼泽,只有盐生植物或泌盐植物能在盐沼存活下来。这两种类型的植物的存在也是盐沼固碳的秘密。盐生植物能容忍高盐环境,其秘密在于它们的细胞内渗透压极高:普通植物的氯化钠浓度一般不超过0.5%,而盐沼植物细胞的氯化钠浓度甚至可以超过6%,高于附近海水的氯化钠浓度。在渗透压作用下,水会往盐分更多的地方移动,盐生植物体内的高浓度盐分,让它们能够从海水中吸取水分。泌盐植物又叫排盐植物,它们能将海水中多余的盐分从盐腺中分泌出去,就像人出汗一样。
据官方初步估算,仅黄河入海口的盐沼生态系统,储存的碳储量就超过400万吨,而且每年还能再储存3.4万吨碳。
初次来到烟台莱州的游客,目光首先会被这里房顶上的海草所吸引。海草房是胶东半岛的一种特色建筑形式,别看是草屋顶,但它们不仅防虫蛀和霉烂,而且不易燃。海草屋顶修建好后,40~50年内不需要再次大修。利用晒干的海草作为隔热材料,在让房屋冬暖夏凉的同时,也体现了当地人物尽其用的智慧。不过,今天人们很难再盖出一座海草房,原因就是渤海湾附近的海草床面积迅速减小。
我国海岸带附近的海草床总面积不到150平方千米,并主要分布于南海和渤海湾。海草不是海藻,它们是生长在海岸带中的草本植物,有根、茎和叶等结构。长长的鳗草和叶片圆圆的喜盐草是最常见的两种海草。海草床的单位面积生产力(利用光合作用将二氧化碳转化为糖类)是珊瑚礁的3倍,鱼类、海龟、软体动物、儒艮等海洋动物将海草床视为重要的觅食地和庇护所之一。海草床也是重要的海洋碳汇之处。
海草房结构图