研究揭示海藻養殖場有可能成為碳儲存解決方案
在日本有明海灣養殖場部署沉積物柱芯。(照片來源:Tomohiro KUWAE/港灣空港研究所)
基于自然的潛在氣候變化解決方案
藍碳 — 儲存在海洋生態系統中的碳 — 被譽為基于自然的潛在減緩氣候變化解決方案。紅樹林、海草床和鹽沼地等自然生態系統將碳封存或捕獲在沉積物中,其積累速率大大快于類似的陸地生態系統。在海洋2050 — 全球海藻項目支持下發表的這項研究證實,海藻養殖場現在可以歸入這一類系統,因為它們雖非自然形成,但仍“基于自然”。
研究分析了五大洲海藻養殖場的數據,結果表明海藻在沉積物中埋藏碳的速率與天然藍碳生境相當。論文主要作者之一、前原子能機構工作人員Pere Masque說:“我們假定這些沉積物中的碳埋藏量很大,便借助當地多個優秀團隊的支持,在全球20個不同的海藻養殖場進行了驗證。”

從多柱芯取樣器取回沉積物柱芯。(照片來源:Nichole Price/畢格羅海洋科學實驗室)
確定海洋沉積物中有機碳的積累速率是一項非常復雜的工作,可以借助核技術來實現。海洋沉積物會隨時間分層堆積,因此必須使用沉積物柱芯采集樣品,這種長圓柱形容器可垂直插入沉積物中收集樣品,同時保持各層完整。樣品收集和制備完成后,科學家利用同位素鉛-210(一種天然放射性核素)來確定沉積物的積累速率。Masque說:“鉛-210的半衰期為22年,因此我們可以用它來評估幾十年到一個世紀的積累速率。這樣,我們便能夠量化這些生態系統儲存有機碳的埋藏速率。
與該項目密切合作的原子能機構科學家Beat Gasser說:“這樣的研究令人興奮,因為它為科學家們開展這項非常重要的工作提供了更多機會。我們采用的核工具讓我們在計算碳積累速率時能夠極其精確,這在更多新領域的研究中都非常關鍵。”
藍碳:新興研究領域
藍碳在減緩和適應氣候變化中的作用是一個新興研究領域。隨著數據越來越多,政策方面和私營部門的利益相關方可以利用這些數據制定可持續政策,開發出開創性的氣候技術。
這項研究的主要作者、“海洋2050”首席科學家Carlos Duarte說:“海藻養殖提供了一種可擴展的、基于自然的碳清除解決方案,同時還帶來了生物多樣性增強、經濟機會和糧食安全等多種協同效益。”
世界各地的海藻養殖場數量不斷增加。海藻作為食品越來越受歡迎,還可用于醫藥、化妝品和肥料。全世界約有35個國家在從寒帶、溫帶到熱帶的各種水域中進行海藻的商業捕撈。
隨著全世界努力應對溫室氣體排放過多帶來的影響,科學家們也在緊急尋找潛在的解決方案。今后,還需要開展更多的研究,以確定全球的碳積累速率。為支持促進更好地了解全球藍碳儲存的工作,原子能機構致力于在世界各國轉讓知識和開展能力建設。