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降碳减排

2021-05-24

科学大观园 2021年10期
关键词:海草红树林二氧化碳

应对气候变化,我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”“到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上”等目标承诺;中央经济工作会议也将“做好碳达峰、碳中和工作”作为2021年要抓好的重点任务。截至目前,我国为实现碳中和目标过程中都做出了哪些努力?

森林碳汇重要性凸显

当前,减缓气候变化有两大主要途径:一是工业和能源领域提高能效、降低能耗,减少二氧化碳排放,即减排;二是保护修复森林、草原、湿地等,增加对二氧化碳的吸收,即固碳。

“就像银行存储现金一样,森林可以通过植物光合作用存储二氧化碳。”中国林业科学研究院森林生态与环境保护研究所副研究员朱建华介绍,植物光合作用吸收二氧化碳后,并不能完全存储下来,有一部分会随着植物和土壤的呼吸释放出来;植物死亡以及火灾、病虫害、采伐等,也会导致森林释放一部分碳,剩余存储的二氧化碳就被称为碳汇。

森林作为陆地生态系统的主体,是系统中最大的碳库。森林碳汇也是应对气候变化经济有效的方式之一。朱建华介绍,森林固碳利用自然过程,不需要很高成本,同时具有保护生物多样性、涵养水源、防风固沙等生态效益。

我国高度重视森林碳汇在应对气候变化中的作用。早在2009年,我国就提出,到2020年森林蓄积量比2005年增加13亿立方米;又于2015年提出,到2030年森林蓄积量比2005年增加45亿立方米左右。

近年来,我国开展大规模国土绿化行动,全面保护天然林,扩大退耕还林还草规模。截至目前,全国森林覆盖率达23.04%,森林蓄积量超过175亿立方米,比2005年增加超过45亿立方米。“森林蓄积量已超额完成2020年目标,2030年增加45亿立方米左右的目标也已提前完成。”国家林草局生态司气候处三级调研员张国斌介绍。

专家指出,森林固碳速率与其年龄组成密切相关。一般森林按照年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林。幼、中龄林的固碳速率相对较快,而成、过熟林由于生长速率下降,对碳的吸收和释放基本平衡。

“通过大规模植树造林和植被恢复,目前我国森林整体处于以幼龄林和中龄林为主的阶段,生长较为旺盛,有助于提高我国陆地生态系统碳汇强度,在温室气体减排的多重举措中作用显著。”朱建华说。

中国科学院2018年发布的一项研究成果显示,我国陆地生态系统在过去几十年一直扮演着重要的碳汇角色。在2001—2010年期间,陆地生态系统年均固碳2.01亿吨,相当于抵消了同期中国化石燃料碳排放量的14.1%;其中,森林生态系统是固碳主体,贡献了约80%的固碳量。

国家林草局配合生态环境部,结合我国国家温室气体清单编制工作,对碳汇情况进行了系统测算。国家林草局副局长刘东生表示,目前我国的森林植被总碳储量已达92亿吨,平均每年增加的森林碳储量都在2亿吨以上,折合碳汇7亿到8亿吨。

在我国新的气候行动目标中,2030年森林蓄积量比2005年增加量从45亿立方米左右提高到60亿立方米。“经过测算,森林蓄积量每增加1亿立方米,相应地可以多固定1.6亿吨二氧化碳。”国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任徐华清表示,完成新的目标,我们要付出很多努力。

挖掘海洋碳汇潜力

海草床、红树林和滨海盐沼等海岸生态系统能够捕获和储存大量碳并将其永久埋藏在海洋沉积物里,因而成为地球上最密集的碳汇之一。这些生态系统的固碳潜力如何挖掘?

沿海居民对海草并不陌生,它主要分布于热带、亚热带和温带沿岸海区的浅海水域。

在适宜的环境中,海草大面积连片生长,形成海草床。海草床在全球分布面积不大,仅占海洋面积的0.1%,却在保护生物多样性、净化水质等方面发挥着重要作用。据估算,全球海草床年固碳量约占海洋总固碳量的18%。

“海草床通过光合作用固定二氧化碳,通过减缓水流促进颗粒碳沉降,固碳量巨大、固碳效率高、碳存储周期长。”自然资源部北海局教授级高工宋文鹏介绍,但同时,海草床也是一种比较脆弱的生态系统,对生长条件要求高,容易受外界环境的影响。为了更好地维护海草床的固碳效益和生态功能,我国正在抓紧推进针对海草床的保护修复工程。

在我國浙江、福建、广西等省份的沿海地区,生长着大片红树林。据介绍,红树林生态系统的碳密度显著高于同纬度其他生态系统。

厦门大学环境与生态学院教授王文卿介绍,红树林大多分布在沉积型的海岸河口。上游河流和海洋潮汐共同作用,给这些地方带来了大量外源性碳。这些外源性碳被红树林捕获而积累在红树林沉积物中。“因周期性的淹水,红树林沉积物长期处于厌氧状态,根系和凋落物因缺氧而分解速度慢,给碳埋藏创造了理想条件。曾有研究发现,有些地区的红树林泥炭甚至可达十几米之深。”王文卿说。

“海水养殖污染、病虫害、围填海等会造成红树林生态系统的退化。只有加强红树林保护和修复,才能提升红树林的碳固持能力。”王文卿介绍,近年来,我国红树林的保护力度日益加强,目前全国已成立了超过50个以红树林为保护对象的保护地。2000年以来,我国成功遏制了红树林面积急剧下降的势头,通过严格的保护和大规模的人工造林,使我国成为世界上少数红树林面积净增加的国家之一。

滨海盐沼湿地也叫潮汐沼泽,是位于陆地和开放海水或半咸水之间,伴随有周期性潮汐淹没的潮间带上部生态系统。这里的地表水呈碱性,土壤中盐分含量较高,分布着芦苇、碱蓬、柽柳等植物。北京师范大学环境学院教授白军红告诉记者,滨海盐沼是我国滨海湿地中典型的海洋碳汇生态系统,具有巨大的碳捕获和封存潜力。

“十三五”期间,自然资源部通过组织实施“蓝色海湾”整治行动、海岸带保护修复工程等,对退化的盐沼生态系统开展修复,恢复其生态功能。

让电更“绿”

青海省清洁能源资源丰富,有可用于光伏发电和风力电场建设的荒漠化土地10万平方公里,太阳能可开发量超过30亿千瓦,风能可开发量超过7500万千瓦。2020年5月9日至8月16日,国家电网青海省电力公司连续100天对三江源地区全部使用清洁能源供电,促进清洁能源就地消纳5亿千瓦时,减少燃煤消耗6.1万吨、二氧化碳排放16.6万吨。

青海—河南±800千伏特高压直流工程,是国家电网公司为支撑青海新能源大规模开发规划建设的第一条特高压输电通道,也是全世界第一条专为清洁能源外送而建设的输电大通道。国家电网青海省电力公司建设部副主任李庆军介绍,截至2020年12月31日,青豫直流工程已累计向河南输送“绿电”34.1亿千瓦时,相当于减少原煤消耗154万吨、减排二氧化碳253万吨。

海草床通过光合作用固定二氧化碳,通过减缓水流促进颗粒碳沉降,固碳量巨大、固碳效率高、碳存储周期长。

能源绿色发展对碳排放强度下降起到重要作用。国务院新闻办公室2020年12月发布的《新时代的中国能源发展》白皮书显示,“2019年碳排放强度比2005年下降48.1%,超过了2020年碳排放强度比2005年下降40%~45%的目標,扭转了二氧化碳排放快速增长的局面。”

我国正加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,全国可再生能源开发利用规模快速扩大,截至2020年8月底,水电、风电、光伏发电累计装机容量分别达3.6亿千瓦、2.2亿千瓦、2.2亿千瓦,均居世界首位。截至2019年底,我国在运在建核电装机容量6593万千瓦,居世界第二。

同时,我国能源消费结构向清洁低碳加快转变。初步核算,2019年煤炭消费占能源消费总量比重为57.7%,比2012年降低10.8个百分点;天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量比重为23.4%,比2012年提高8.9个百分点;非化石能源占能源消费总量比重达15.3%,比2012年提高5.6个百分点,已提前完成到2020年非化石能源消费比重达到15%左右的目标。

值得一提的是,我国能源科技水平快速提升,建立完备的水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源装备制造产业链,成功研发制造全球最大单机容量100万千瓦水电机组。2020年7月,我国自主研发的首台10兆瓦海上风电机组在福建福清市成功并网发电。这台目前单机容量亚洲最大、全球第二的海上风电机组,轮毂中心高度距海平面约115米,风轮扫风面积相当于3.7个标准足球场——据介绍,在年平均10米/秒的风速下,单台机组每年输送的清洁电能可满足2万个三口之家的用电需求,减少燃煤消耗1.28万吨、二氧化碳排放3.35万吨。

此外,我国可再生能源电力利用率显著提升,2019年全国平均风电利用率达96%、光伏发电利用率达98%、主要流域水能利用率达96%。

◎ 来源|人民日报

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