厦门大学海洋与地球学院

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焦念志院士提出的微型生物碳泵理论和相关内容纳入IPCC海洋与冰冻圈特别报告
COE COE 2019/12/30 620 返回上页

近期,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate),(以下称《报告》)。海洋覆盖了地球表面的71%,包含地球近97%的水。地球上同时还有约10%的土地覆盖着冰川或冰盖。海洋和冰冻圈支持独特的生境,并通过水和碳与气候系统的其他组成部分相互联系。《报告》强调了海洋和冰冻圈对人类文明和可持续发展的重要性,评估了温室气体排放等人类活动对海洋生态系统、冰冻圈和气候变化影响的现状,并在总结全球研究成果的基础上提出了减缓和适应的对策,包括我国科学家焦念志院士提出的“微型生物碳泵(Microbial Carbon Pump, MCP)”原创理论和应用方案。

在应对气候变化、减少风险对策方面,《报告》指出:MCP储碳机制将碳转化为可在海洋中长期储存的难降解溶解有机物质,维持了海洋中高达7000亿吨的巨大有机碳库,对气候变化产生缓冲和调节作用。MCP理论揭示:减少陆源营养盐向海洋输送,将有利于富营养化河口和近海增加碳汇并缓解赤潮、缺氧、酸化等环境问题。此陆海统筹生态工程为保障近海生态系统可持续发展指明了研发方向。

《报告》列举了基于MCP理论引导的应用案例。气候变暖将加剧海水成层效应,导致上层水体营养盐不足和下层营养盐过剩,这不仅不利于储碳,且当台风扰动时,大量营养盐的突然释放就像“炸弹”一样引发赤潮、并发一系列生态环境问题。通过采用绿色能源(太阳能、风能、波浪能等)驱动的人工上升流调节水柱营养盐余缺,不仅为上层海藻光固碳提供营养,同时缓释底层富营养。该生态工程尤其适合中国国情:养殖业是我国海洋经济的重要组成部分,对于供给食品、增加就业、保障民生有重要意义,但养殖活动常引发富营养化、缺氧、酸化、导致底栖动物消亡,相关环境问题被长期诟病。基于MCP原理的生态工程供了缓解上述环境问题和增加碳汇的一揽子方案,并为我国在碳交易和气候谈判等方面的国际话语权提供了科技支撑。

鉴于MCP的重要性,《报告》还在 “名词解释”(Glossary)中对其作了概念阐释。

报告原文:https://www.ipcc.ch/srocc/




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