江苏省海水养殖贝藻类碳汇能力评估

孙雪峰，陈爱华，张雨，张志东，曹奕，陈素华，李秋洁，3，吴杨平*

（1.江苏省海洋水产研究所，江苏 南通 226007；2.南京师范大学海洋科学与工程学院，江苏 南京 210046；3.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306）

自工业革命以来，大气中二氧化碳（CO）升高导致全球变暖等环境问题已经成为全世界的焦点。为此，我国提出了2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。这一目标的实现需要在减排的同时将大气中的CO移除或者固定。

“碳汇渔业”又称“可移出的碳汇”，是指水产养殖生物可对水体中的碳进行固定，通过对这些养殖生物的收获从而达到移出碳汇的目的。海水养殖是碳汇渔业的重要组成部分。在海水藻类的养殖过程中，大型藻类通过吸收海水中的CO进行固碳形成碳汇，减少海水表层CO的分压，从而促进大气中的CO扩散溶解于海水。贝类的碳汇过程可以分为两条途径，一是通过滤食水体中的浮游植物和颗粒有机物质来促进软体组织生长；二是通过吸收水体中溶解的碳酸根形成碳酸钙躯壳（即贝壳）。贝壳可以形成长久的碳汇，其通过地球化学循环重新进入大气需要数百万年。因此，对海水养殖贝藻类的碳汇量进行计算是有必要的。

江苏省是海洋大省，海域辽阔，滩涂资源丰富，贝藻类在海水养殖产业中占有较大比重。现依据2010—2020年江苏省海水养殖贝藻类产量数据，从物质量和价值量两方面对其碳汇量进行定量评估，并与其他沿海省份进行比较，以分析差异原因，为江苏省发展碳汇渔业提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

2010—2020年江苏省以及沿海省份海水养殖贝藻类产量数据来自《2021中国渔业统计年鉴》。

1.2 评估方法

1.2.1 物质量评估方法

海水养殖贝藻类碳汇量评估参考于佐安等的计算方法，公式如下：

式中：C——藻类固碳量，kg；P——藻类产量，kg；C——贝类固碳量，kg；C——软体组织固碳量，kg；C——贝壳固碳量，kg；P——贝类产量，kg；C——总碳汇量，kg；w——藻体碳含量占比，%；R——软体组织干质量占比，%；w——软体组织碳含量占比，%；w——贝壳碳含量占比，%；R——贝壳干质量占比，%。

不同海区同种藻体内的碳含量无显著差异。参考郭波、齐占会等、李昂等的研究方法，海带（Laminaria japonica）、紫菜（Porphyra）、江蓠（Gracilaria gracilis）、裙带菜（Undaria pinnatifida）的藻体碳含量分别为31.2%，27.39%，20.6%和31.2%。滤食性贝类软组织碳含量通常为软组织干质量的44%，贝壳中碳含量通常为贝壳干质量的12%，不同海区和种类之间差异不显著。长牡蛎（Crassostrea gigas）、紫贻贝（Mytilus galloprovincialis）、菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）、毛蚶（Scapharca subcrenata）、缢蛏（Sinonovacula constricta）的组织干质量和壳干质量参考Tang等、周毅等、吕昊泽等研究方法。贝类软体组织碳含量和贝壳碳含量参考周毅等和柯爱英等研究方法。其他贝类碳含量如泥螺（Bullacta exarate）参考张继红等的计算方法，软组织碳含量为2.30%（以湿质量计），壳的碳含量为7.02%（以湿质量计）。

1.2.2 价值量评估方法

根据《联合国气候变化框架公约》京都议定书（1998），工业化国家减排CO的开支预计为150～600美元/t进行贝藻类碳汇价值量计算。

2 结果与分析

2.1 贝藻类碳汇物质量评估

2010—2020年江苏省主要海水养殖贝藻类产量见表1。2010—2020年，江苏省海水养殖年平均产量为89.93万t，其中海水养殖贝类年平均产量为67.33万t，藻类年平均产量为3.29万t，海水养殖贝藻类年平均产量占海水养殖年平均产量的78.53%。其中文蛤（Meretrix meretrix）是主要的贝类品种，条斑紫菜是主要的藻类品种。

表1 2010—2020年江苏省海水养殖主要贝藻类产量① 万t

2010—2020年江苏省主要贝类软体组织和贝壳干质量及其碳含量占比见表2。文蛤是江苏省主要养殖的蛤类品种，目前关于其R和w方面的研究较少，文中以菲律宾蛤仔的参数进行估算。长牡蛎、紫贻贝、菲律宾蛤仔、毛蚶、缢蛏、泥螺分别代表牡蛎、贻贝、蛤、蚶、蛏、螺的种类进行干质量和碳含量占比计算。

表2 主要贝类软体组织和贝壳干质量及其碳含量占比%

2010—2020年江苏省海水养殖的主要贝藻类碳汇量见表3，年平均碳汇量和CO吸收量见表4。江苏省海水养殖贝藻类年平均碳汇量为6.38万t，换算成CO吸收量为23.41万t。2010—2020年江苏省海水养殖贝藻类碳汇量见图1。由图1可见，江苏省海水养殖贝藻类碳汇量比较稳定，总体保持在6万~7万t。

表3 2010—2020年江苏省海水养殖贝藻类碳汇量 万t

表4 2010—2020年江苏省海水养殖贝藻类年平均碳汇量和CO2吸收量 万t

图1 2010—2020江苏省海水养殖贝藻类碳汇量

2.2 贝藻类碳汇价值量评估

2010—2020年江苏省海水养殖贝藻类年均碳汇量为6.38万t，等同于每年移出CO23.41万t，江苏省年均移出CO的经济价值约为0.35×10～1.41×10美元。由此可见，江苏省贝藻类养殖在进行碳汇的同时也产生了重要的经济和社会效益。

2.3 与其他沿海省份比较

2020年沿海省份海水养殖贝藻类产量见图2。由图2可见，山东贝藻类产量最高，其次为福建和辽宁，江苏仅排第七，且与山东、福建等海水养殖大省产量相比，差距较大。

图2 2020年沿海省份海水养殖贝藻类产量

2020年沿海省份海水养殖贝藻类碳汇量以及组成品种见图3。由图3可见，江苏省海水养殖贝藻类种类较少，碳汇量较高的仍是山东、福建、辽宁等海水养殖大省。

图3 2020年沿海省份海水养殖贝藻类碳汇量及其组成品种

3 讨论

2010—2020年，江苏省海水养殖贝藻类产量总体稳定在60万~70万t，其中，贝类产量最高的品种为蛤类，达到总产量的一半以上，主要品种为文蛤。藻类产量几乎全部来自紫菜，条斑紫菜是江苏省沿海大规模养殖品种，其产量占全国产量的90%以上。我国海带养殖主产地为山东、辽宁、福建，江苏省的海带养殖面积较少，所以海带产量较低。从近5年江苏省海水养殖贝藻类碳汇数据来看，碳汇总量保持在6万~7万t，贝类中蛤类碳汇贡献力度最大，藻类碳汇量的最主要贡献者即为条斑紫菜。

由碳汇量的计算方法可知，影响碳汇量的因素主要有两个，一是养殖产量，二是不同养殖品种自身碳含量。由图2可见，沿海9个省份中江苏省海水养殖贝藻类产量排第七，仅高于河北和海南，与辽宁、福建、山东等海水养殖大省还有较大的差距。江苏省养殖品种也较少，缺少海带这样碳汇能力较高的养殖品种。江苏省海水养殖贝藻类的碳汇量与辽宁、福建、山东相比有较大的差距，主要原因是产量相差较大。由于藻类的碳汇能力要大于贝类，福建碳汇量高于山东，主要是因为藻类的产量较高。于佐安等也有相似结论，即藻类的碳汇能力要大于贝类的碳汇的能力，并且贝类中蛏、贻贝的碳汇能力要优于其他贝类。

4 结语

江苏省海水养殖贝藻类具有一定的经济和环境效益，但其产量以及碳汇量与沿海省份相比仍处于靠后位置，其最主要的原因是养殖产量上的差距，这可能是由各省份海水养殖力度差异所导致。所以，在低碳经济背景下，江苏省应充分利用省内得天独厚的滩涂优势，提高养殖产量，发展碳汇渔业。