碳匯林訊 一項在山東海帶養(yǎng)殖場試驗的海洋負排放技術，讓單位海域碳匯量飆升近3倍，中國科學家正改寫全球藍碳規(guī)則。
愛沙尼亞塔圖，2025年7月。中國科學院院士焦念志向全球32位頂尖科學家展示中國方案——在《陸海聯(lián)動倡議》上，十五國代表鄭重簽名。這份在第十二屆國際濕地生態(tài)學大會上發(fā)布的文件，標志著一個歷史性跨越：中國從藍碳技術追隨者躍升為規(guī)則制定者。
而在萬里之外的山東青島鰲山灣海域，數(shù)千只聚乙烯浮球如稻田秧苗般整齊排列。海面之下，一臺巨型“氣泵”正將海底富營養(yǎng)鹽水源源不斷輸送到上層水域，滋養(yǎng)著蓬勃生長的海帶。
一、四泵協(xié)同，中國方案的儲碳革命
藍碳，這個曾經(jīng)陌生的專業(yè)詞匯，如今已成為應對氣候變化的關鍵詞。占地球表面71%的海洋，儲存著全球93%的二氧化碳，其碳匯潛力是陸地生態(tài)系統(tǒng)的20倍。
然而，如何安全高效開發(fā)這片“藍色油田”？2023年，焦念志院士團隊在TheInnovationGeoscience發(fā)表的“海洋負排放生態(tài)工程新范式路線圖”給出了中國答案。
這項突破的核心是BCMS機制（生物-化學-物理多過程耦合）。它創(chuàng)新性地將四大海洋儲碳泵有機結合：
生物泵（BCP）：通過紅樹林根系和海藻養(yǎng)殖固定有機碳
碳酸鹽泵（CCP）：利用貝殼類養(yǎng)殖提升海水堿度
微生物泵（MCP）：人工調控藻菌群落轉化惰性有機碳
溶解度泵（SCP）：海藻提取物增加CO₂溶解能力
“傳統(tǒng)的海洋碳匯技術如同單兵作戰(zhàn)，而四泵集成是集團軍協(xié)同作戰(zhàn)。”一位參與項目的科學家這樣比喻。當這四大機制在特定海域協(xié)同作用時，形成碳匯增長的乘數(shù)效應。
在山東海帶養(yǎng)殖區(qū)的實踐證明，該技術使單位海域碳匯量提升3.8倍，為全球提供了可復制的增匯模式。
二、巨型氣泵，山東養(yǎng)殖場的碳匯奇跡
青島鰲山灣，國內首個人工上升流增匯示范工程已持續(xù)運行超過四年。這片500畝的示范海域，正在驗證中國科學家的理論構想。
海面上，浮球陣列拱衛(wèi)著太陽能供能浮臺；海面下，巨型氣泵通過壓縮空氣在海底形成氣泡幕。這些氣泡如同無形的傳送帶，將深層富營養(yǎng)鹽水提升至光照充足的表層。
“人工上升流技術通過海洋能自供給，解決了傳統(tǒng)掛袋施肥導致的外源污染問題。”浙江大學海洋學院樊煒教授解釋道。這項由焦念志和陳鷹院士于2015年提出的技術，現(xiàn)已實現(xiàn)12.38%的涌升效率提升。
數(shù)據(jù)證明了示范工程的卓越成效：海帶單株平均增產(chǎn)36.1克，每畝增加碳匯1.6噸。更令人振奮的是，上升流系統(tǒng)通過潮流作用，能有效提升周邊5000畝海域的營養(yǎng)鹽濃度。
工程團隊測算，若在我國14萬公頃海藻養(yǎng)殖區(qū)推廣該技術，每年可增加碳匯490萬噸（按二氧化碳計），同時移除氮元素1.39萬噸、磷元素2130噸。這一成果已被聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）列入海洋增匯方案，向全球推廣。
三、技術解析，四泵集成的科學密碼
四泵集成技術的精妙之處在于其環(huán)環(huán)相扣的運行機制。根據(jù)焦念志團隊公布的路線圖，該技術通過三步實現(xiàn)海洋負排放最大化。
第一步，智能人工上升流調節(jié)營養(yǎng)鹽供給。白天與光合作用同步運行，促進藻類生長；夜間停止，避免底層富碳海水上涌釋放CO₂。
第二步，藻華控制與碳封存。采用羥基自由基滅活技術精準破壞微藻DNA而不釋放有機質；利用原位漂浮反應器養(yǎng)殖有益微藻制造“綠水”，抑制有害藻華。
第三步，四泵協(xié)同的化學反應。在山東海帶養(yǎng)殖區(qū)，科學家們應用橄欖石等堿性礦物提高海水堿度，增強對大氣CO₂的吸收。海藻養(yǎng)殖維持的高pH環(huán)境，使微生物泵產(chǎn)物成為碳酸鹽凝結核。
“關鍵在于將不可控的自然過程轉變?yōu)榭刹倏v的技術系統(tǒng)。”一位參與示范工程的專家指出。沉積物中厭氧微生物的代謝活動進一步強化了這一過程，形成“無機碳-有機碳”綜合儲碳能力。
輔助這一系統(tǒng)的生物微膠囊技術同樣突破：3-15毫米的微膠囊內，堿性礦物與微生物活性細胞被半透膜包裹。這些“碳搬運工”能促進活性有機碳向惰性有機碳轉化，實現(xiàn)千年尺度的碳封存。
四、全球范式，從黃海走向世界的中國方案
中國藍碳技術的突破具有全球意義。2025年7月發(fā)布的《陸海聯(lián)動倡議》直擊全球濱海濕地保護的三大痛點：監(jiān)測標準缺失、技術資源失衡、社區(qū)參與不足。
該倡議提出系統(tǒng)性解決方案框架：
跨半球監(jiān)測網(wǎng)絡：聯(lián)合北歐與中國機構，在泥炭地和紅樹林區(qū)部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器陣列
低成本技術包：向越南、孟加拉等國推廣“紅樹林微生境修復法”，成本降低60%
一帶一路示范工程：在印尼爪哇島、緬甸若開邦啟動碳匯金融試點
針對發(fā)展中國家需求，中國團隊創(chuàng)新性提出三級技術擴散體系：低成本修復工具包、社區(qū)護林員機制、數(shù)字賦能平臺。
在越南紅河三角洲，無人機播種紅樹胚軸技術已成功修復4200公頃濕地；在菲律賓，生物可降解基質替代混凝土護坡，使成本降低72%；印尼廖內群島項目培訓原住民操作eDNA檢測儀，將碳儲量監(jiān)測誤差從±30%壓縮至±5%。
“濱海濕地是海洋負排放的戰(zhàn)略支點。”焦念志在全會報告中強調。隨著“亞投行提供2億美元氣候韌性基金”，中國藍碳技術正在全球南方國家落地生根。
五、海洋負排放，氣候危機的藍色解方
海洋負排放技術的突破恰逢其時。世界氣象組織數(shù)據(jù)顯示，大氣二氧化碳濃度已從工業(yè)革命前的280ppm飆升至413.2ppm，全球氣候危機迫在眉睫。
我國“雙碳”目標背景下，海洋碳匯成為國家戰(zhàn)略。《“十二五”“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》明確將“增加生態(tài)系統(tǒng)碳匯”作為重要組成部分。
藍碳技術的魅力在于其多重效益。在鰲山灣，人工上升流不僅增加碳匯，還催生了漁業(yè)繁榮。青島悅海藍天水產(chǎn)公司應用該技術開拓5000畝養(yǎng)殖海域，2020年增收3500萬元。
“世界著名漁場基本分布在自然上升流區(qū)。”樊煒教授指出，“雖然自然上升流區(qū)僅占海洋面積的0.1%，卻提供全球44%的漁獲量。”
該技術還展現(xiàn)出應對生態(tài)危機的潛力。當珊瑚因海水升溫發(fā)生白化時，人工上升流可提取深層冷水，緩解珊瑚熱應激。
展望未來，研究團隊正致力于氣幕式系統(tǒng)的小型化、智能化。“利用海洋地形、洋流等條件，達到四兩撥千斤的效果。”樊煒透露。隨著成本降低和效率提升，這項曾被視為“地球工程”的前沿技術，將惠及更多沿海社區(qū)。
在印尼爪哇島的海岸線上，當?shù)貪O民看著新培育的紅樹林幼苗在潮間帶頑強生長。這些幼苗根系下埋設著中國研發(fā)的生物微膠囊，它們將堿性礦物和精心篩選的微生物群落包裹在半透膜內，靜靜催化著碳轉化反應。
遠處海面上，浮標間的太陽能人工上升流裝置規(guī)律地涌出氣泡，將海底的營養(yǎng)鹽帶到光照充足的表層水域。海帶養(yǎng)殖筏架下，硅藻在橄欖石粉提供的硅元素滋養(yǎng)下蓬勃生長，其硅質骨架加速了碳顆粒向深海沉降。
|
