中國網/中國發展門戶網訊 世界氣象組織（WMO）早先發布的研討報告表白教學，受溫室氣體濃度不斷上升和累積熱量的推動，2015—2022年是全球有記錄以來最熱的8年。全球氣候變熱加劇了冰川熔化、海立體上升、陸地升溫和陸地酸化，對經濟社會、糧食平安、生齒遷移和生態平安等形成嚴重影響，尤其是發展中國家。氣候變化對地球生態系統的沖擊更是嚴峻。聯合國環境規劃署（UNEP）發布的《與天然戰爭相處——應對氣候變化、生物多樣性喪掉和淨化危機的科學藍圖》指出，當當代界3/4的陸地和2/3的陸地遭到人類的影響，許多對人類福祉至關主要的生態系統服務效能正在喪掉。聯合國《生物多樣性和生態系統服務全球評估報告》表白，今朝物種滅絕速率“至多比過往一千萬年的均勻值超出跨越千倍”。聯合國環境規劃署將“氣候危機”列為嚴重威脅人類未來的三年夜地球危機之一。
減排增匯——二氧化碳管理是解決氣候危機的現實前途
凡是二氧化碳（CO2）被認為是氣候變化的主因，是以常被貼上“禍首禍首”的標簽，事實上這是個誤區。從地球系統來看，人類的保存高度依賴CO2對年夜氣的調節感化，單就氣候與CO2的關系自己而言，假如適合現代人類的CO2值為350 ppm（0.035%），那么年夜氣CO2濃度增添1倍將導致氣候顯著變熱；反之，假如減半將足以讓地球進進新的冰河時代。恰是因為CO2的溫室調節感化，人類才有舒適的保存環境。假如沒有溫室效應，地球概況溫度將只要﹣18℃。所以，年夜氣CO2治理是全球管理的主要任務。
當今的氣候變熱重要是因為人類活動產生的CO2過度排放形成的，減排已成為全球共識。但是，對于我國及“一帶一路”發展中國家，發展才是硬事理，必須根據國情，在盡能夠減排和開發新動力的同時，想方設法增添碳匯，才是現實的前途。據Fuhrman J預算，即便充足應用替換動力，中國每年仍有20—30億噸的CO2排放缺口，需求人為地將CO2從年夜氣中移除（Carbon Dioxide Removal，CDR）。基于天然生態系統、通過人為干預辦法主動地接收和封存CO2的辦法就是“負排放”。從理論上說，當“負排放=排放”時，就實現了碳中和。“負排放”是一種兩全其美之策，尤其是對于“一帶一路”發展中國家，既可為排放留出空間、保證經濟發展，又可增添碳匯，應對氣候變化。
陸地是最年夜的活躍碳匯，是氣候變化的調節器
氣候變化是全球性挑戰，需求國際社會在各個層面協調應對。2023年，已有194個締約方參加《巴黎協定》，構成私密空間了全球共識。但要實現《巴黎協定》規定的全球氣候目標，僅靠節能減排共享空間和生態修復是遠遠不夠的。聯合國當局間氣候變化專門委員會（IPCC）特別報告指出，一切將溫升目標把持在1.5°C的途徑都離不開負小樹屋排放技術，負排放的出口則是陸地和陸地。
面對全球80億生齒的溫飽需求，陸地承載力日趨下限，陸地碳匯的進一個步驟開發遭到諸多挑戰。在此佈景下，人們將眼光轉向了占地球概況近71%的陸地。
陸地是地球上最年夜的活躍碳庫（是陸地碳庫的約20倍、年夜氣碳庫的約50倍）“母親？”她有些激動的盯著裴母閉著的眼睛，叫道：“媽，你聽得見兒媳說的話對吧？如果聽得到了，再動一下手。或者睜，在地球歷史上，陸地對調節氣候變化發揮了無可替換的感化。無論是極真個“雪球事務”，還是周期性的冰期—熱期輪回，不僅受軌道周期把持（米蘭科維奇氣候演變理論），還遭到陸地碳循環的影響。重要緣由就在于陸地中宏大的惰性消融有機碳庫（RDOC），其碳儲量占陸地總有機碳的90%之多。早在半個世紀前，科學家就認識到RDOC在氣候變化中的感化，但RDOC碳庫是怎么構成的一向未瑜伽場地知。2010年，焦念志等提出“微型生物碳泵（MCP）”理論框架，對RDOC的成因給出了公道的解釋。MCP被Science評論為“宏大碳庫的隱形推手”。MCP是陸地儲碳的一個主要機制，分歧于其他已知的陸地儲碳機制，要么把有機碳向下輸送/海底埋躲、要么把無機碳酸鹽沉積到海底，均為單向的碳調控。MCP驅動的RDOC碳庫，既可把碳儲存在海水中，也可以把碳釋放到年夜氣中，發揮著往復調節氣候變化的感化。
陸地負排放科技變革
陸地負排放
陸地儲存了地球上約93%的CO2，累計接收了工業反動以來人類排放量的近40%。過往150年全球變熱增添的能量90%以上儲存在陸地。陸地為抵御氣候變熱對人類和生物圈形成的災難已經個人空間支出了宏大的代價，正經歷著史無前例的變化，包含年夜規模變熱、陸地酸化、海水缺氧以及由此產生的一系列環境后效。而這些變化又反過來影響全球氣候的整體穩定性，好比厄爾尼諾-拉尼娜周期波動及年夜洋環流與全球水循環變化等。這種現狀下，若何進一個步驟有用地發揮陸地調節氣候的感化并且不帶來生態環境后效，是擺在科學家和舞蹈教室各國當局眼前的一項主要且緊迫的任務。
陸地負排放標志著人類面對氣候變化全球危機，由被動應對到主動作為的嚴重轉變，這將是認識上的一場反動。一向以來，盡管“保護陸地”的年夜旗高高飄揚，但事實上人類已在方方面面改變了陸地，從部分的淨化、富營養化、到年夜范圍缺氧、全球性陸地酸化。今朝的陸地，尤其是遠洋環境，已經不是傳統的“保護”所能解決問題的！只要再通過新的“改變”——科學干預來改良已經變化了的陸地。
認識與理念的升華可催生經濟海潮和社會變革。陸地負排放的內涵在于從傳統的“保護陸地”觀念升華到“科學地干預陸地”、保證“人與陸地和諧共生、可持續發展”。這種理念轉變包含從科學的認知到道理的應用。科學公道地樹立基于“碳科學”-“碳環境”-“碳經濟”的新經濟業態，可謂是人類文明發展到明天的又一次深入的社會變革。它就像瑜伽場地從“撿果子”充饑到“種糧食”飽餐一樣，是人與陸地之間的關系在認識上和行動上的一場變革。
從應對氣候變化的層面來看，科學公道地調節/干預陸地、與陸地共存共榮，才是可持續發展的正確教學場地路線。這就像人類不得不進行氣候干預是一個事理，雖然人類已在干預陸地，但受傳統觀念束縛，忽視了陸地的變化——人類實際上一向在應用、干預陸地，而不愿挑戰“世俗正確”的“保護陸地”理念。當然，有需要廓清的是：這里所強調的變革，絕不是單純地為了人類好處而無所顧忌地開發應用陸地，而是依據科學道理公道應用陸地，解決其環境問題。
我們必須甦醒地認識到，應對氣候變化的陸地計劃也存在著風險。在做出明智的負責任的決策之前，必須起首確定計劃的有用性、可行性、平安性。鑒于陸地行動的規模性、海水舞蹈場地的流動性，以及影響的全球性，實現這一巨大目標的有用路徑在于實施跨學科、跨部門、跨地區、跨文明的國際年夜科學計劃。“陸地負排放國際年夜科學計劃”（ONCE）就是要通過系統研討和實踐摸索，不斷深化對天然規律的認識，為應對氣候變化供給加倍生態環保的陸地計劃，為構建陸地命運配合體供給關鍵抓手，加速建設人與天然和諧共生的生態文明。
陸地負排放國際動態
20世紀90年月，american科學家發起了“陸地鐵施肥計劃”，開展了史無前例的年夜規模陸地鐵施肥現場實驗（全球陸地13處代表區域），后因生態后效問題而叫停。但是，隨著氣候變化的影響在全球范圍內不斷擴年夜，聯合國環境規劃署（UNEP）發出正告，只要緊急進行全系統轉型才幹防止氣候災難。陸地作為地球上最年夜的活躍碳庫，再次成為依靠人類應對氣候變化的盼望。陸地負排放的不凡科技價值和宏大產業潛力，不僅促使各國當局出臺了一系列政策，商界也已經看到了氣候變化嚴峻佈景下的宏大商機，甚至連私家基金和相關企業已經開始跟進。歐美等發達國家已相繼投進大私密空間批經費開展陸地負排放研發（表1），并出臺了有關法案對負排放環境評價和市場運行機制進行了規劃安排，為陸地負排放商業化應用敞開了年夜門。
2015年，american國家科學院發布《氣候干預：二氧化碳往除和靠得住的封存》戰略報告，指出舞蹈教室負排放技術有助于緩解氣候變化，需求擴年夜規模。2019、2021年，american國家科學院、國家工程院和醫學科學院相繼聯合發布2份關于碳負排放研討戰略議程，為american安排負排放技術研發供給了戰略支撐。此中，2021年發布的《陸地二氧化碳移除和封存研討戰略》，詳細剖析了陸地生態修復、海水堿化增匯、人工上升/降落流、陸地施肥、年夜型海藻養殖及電化學增匯6種陸地負排放計劃的理論基礎、增匯效力、實施本錢，并對生態環境影響進行了評估（圖1）。2023年，american當局進一個步驟發布《陸地氣候行動計劃》，介紹了200多項跨部門的具體行動，力圖通過陸地來實現碳中和，開發基于陸地的氣候變化解決計劃，增強陸地應對氣候變化的才能。除了american國家陸地和年夜氣治理局（NO小樹屋AA）在教學場地2023年啟動“陸地CO2往除”（mCDR）研討計劃，歐盟也相繼啟動了“基于陸地的負排放技術研討”（OceanNETs，2000年）、“脫碳路徑中的陸地碳匯”（CDRmare，2021年）、“深化陸地碳認識”（OceanICU，2023年）、“陸地CO2肅清評價評估戰略”（SEAO2-CDR，2023年）等研討計劃。加拿年夜當局也在2023年啟動了“轉變氣候行動：應對缺掉的陸地”研討計劃，積極摸索陸地在應對氣候變化方面的感化。由此可見，自2020年至今美歐等發達國家開展的陸地負排放研發計劃或項目，不論數量還是資助金額均呈現出明顯增長趨勢（表1）。
陸地負排放中國計劃
我國陸地國土面積約470萬平方千米，陸地經濟在國平易近經濟中占有主要位置，并呈現顯著的增長態勢。陸地經濟生產總值占國內生產總值的比例，從1996年的1.9%進步到2022年的7.8%，達到9.46萬億元。但是，伴隨著陸地經濟的高速發展和沿海地區城市化進程的疾速推進，我國陸地生態環境也面臨著宏大壓力。盡管我國當局始終高度重視陸地環境與生態保護，早在1982年就制訂了《中華國民共和國陸地環境保護法》，并陸續出臺實施了一系列促進陸地可持續發展的法令法規。但我國遠洋陸地環境依然面臨著生態系統嚴重退步，不僅“赤潮”等廣泛性生態災害頻發，新的挑戰也不斷出現。例如，2008年以來，青島持續出現全球罕見的滸苔“綠潮”已有15年，2023年黃海滸苔災害呈現出南北跨度年夜、東西分布廣，以及單位面積生物量年夜等特點。在陸地淨化和氣候變化的雙重影響下，東海長江口已成為世界上最年夜的季節性河口缺氧區之一，面積最高可達1.57萬平方千米。我國傳統四年夜漁場之首的船山漁場漁業資源已在闌珊。這就是已經變化了的陸地現實場景，而更年夜范圍里陸地生物多樣性與漁業資源也面臨威脅。是以，我們必須改變傳統的“保護”觀念，“以變應變”，從解決凸起生態環境問題進手，由被動應對到主動作為。
中國科學家將“微型生物碳泵（MCP）”原創理論與中國實際情況結合，提出了陸海統籌減少陸源營養鹽排放增添遠洋富營養化海區的負碳排放、應用海水養殖區通過人工干預實現綜合負排放最年夜化，以及應用污水處理廠進行低本錢、平安有用的海水堿化負排放等現實可行的陸地負排放“中國計劃”。MCP理論的應用也為若干全球性科學難題/悖論給出了公道的解釋。例如，“為什么高生產力的河口海區是年夜氣CO2的源而不是匯？”“為什么高多樣性、高生產力的珊瑚礁生態系統反而是年夜氣CO2的源而不是匯？”等長期存在的悖論。同時，將MCP與生物泵（BCP）、碳酸鹽泵（CCP）、消融度泵（SP）有機結合，樹立BCP-CCP-MCP“三泵融會”、以及BCP-CCP-MCP-SP“四泵聯合”的綜合儲碳理論與方式（BCMS），無望構成基于業務個人空間化連續性治理規范（BCMS）的高效、低風險、年夜規模負排放體系，再現地質歷史上曾出現過的大批儲碳現象，打造環境友愛型“生態地球工程”新范式。基于陸地負排放計劃向聯合國教科文組織（UNESCO）當局間陸地委員會（IOC）提出的建議已經獲得聯合國同意設立“全球陸地負排放國際年夜科學計劃”（Global-ONCE）（圖2）。
陸海統籌負排放生態工程，促進經濟年夜循環
通過減少陸地施肥，增添陸地碳匯，實現陸地—陸地統籌規劃、東西部生態良性年夜循環。陸源營養鹽大批輸進遠洋，不僅導致遠洋環境富營養化、引發赤潮等生態災害，並且使得海水中有機碳難以保留，尤其是陸源輸進陸地的大批有機碳（約5億噸碳/年，占陸地凈固碳量的約1/4），在河口和近岸海區被轉化成CO2釋放到年夜氣中，導致這類高生產力海區反而成為排放CO2的源。在陸海統籌理念指導下，通過科學施肥，減少農田的氮、磷等無機化肥用量，從而減少河道營養鹽進海量，緩解遠洋富營養化，減少赤潮災害。尤其是，下降陸源輸進有機碳的分化率、進步RDOC堅持率，使總儲碳量趨于最年夜化。這是低本錢、高效益的減排增匯計劃，已納進IPCC2019年的《氣候變化中的陸地和冰凍圈特別報告》。
年夜型海藻養殖是緩解遠洋富共享空間營養化、增添陸地碳匯的有用途徑。年夜型海藻通過光一起配合用將CO2轉化成為有機碳，這類“藍碳”生態系統的碳封存率是陸地植物的10倍。不僅這般，早先研討發現，海藻飼喂反芻動物，可減少甲烷（CH4）排放。CH4是僅次于CO2的第二年夜溫室氣體，其短期溫室效應是CO2的約80倍。工業反動以來，CH4已導致全球溫度降低超過0.5℃，貢獻了超過30%的全球變熱。當前60%的CH4排放來自人類活動，此中來自反芻動物的排放量占人為甲烷排放量的近1/3，相當于28億噸CO2eq。需求指出的舞蹈教室是，CH4在年夜氣中的周期短，現在采取行動減少CH4排放是短期內減緩氣候變熱的有用手腕。已有研討表白，一些年夜型海藻能夠顯著減少反芻動物的CH4排放，最高可減少98%的CH4排放。中國作為畜禽養殖年夜國，西部畜牧業可與東部海藻養殖業聯合，通過實施“東部養藻—西部喂牛”的產業鏈協同戰略，構成“東—西部國內年夜循環”的新抓手，為落實“全球甲烷行動”作出中國貢獻。
應用已有的海水養殖基礎，打造海上牧場新業態
海水養殖不僅可以供給豐富的優質卵白資源，還能減輕捕撈對天然資源的壓力。我國的海水養殖產量占世界總產量的近60%，是我國陸地經濟主要組成部門。但是，傳統的養殖形式和迅猛擴張導致生態負荷過重、環境壓力過年夜，所引發的富營養化、缺氧、酸化等環境問題為外界詬病，值得高度重視。在新的國際形勢下，海水養殖業具有保證糧食平安、增添就業機會、改良生涯程度等主要內涵和任務，急需通過科學研討和實踐，摸索公道地開發應用陸地、并實現修復和保護陸地的新路徑。這是擺在科學家、當局和企業界的主要命題。
針對上述環境問題，ONCE提出基于生態系統內部調節理念的人工上升流舉措，即通過清潔動力驅動的人工上升流把養殖海區底部富營養鹽水體帶到上層，供給養殖海藻光一起配合用所需營養鹽，不僅解決營養鹽、無機碳、消融氧供需錯位問題，並且變“淨化場”為“增匯場”。該舉措特別適用于今朝敏捷發展起來但有待進一個步驟優化的“陸地牧場示范區”。近瑜伽教室幾年我國已建成169個陸地牧場，獲得了傑出的進展。但多數陸地牧場逗留在布放人工魚礁等設施建設上，生態示范感化有待進一個步驟展現。
通過實施陸地負排放系列辦法，衝破傳統思維和技術瓶頸，無望年夜幅度進步碳匯增量，同時解決現存的環境問題。在系統總結國內外陸地牧場建設經驗的基礎上規劃設計和建設“海上牧場”，可看催生陸地產業升級。傳統的筏架養殖在中國歷史長久，漁平易近吃住生涯在筏架上，塑造了“陸地村會議室出租歌”的雛形。在國外，荷蘭的海上養牛場可算是海上車間。海上牧場將是“集約式養殖+開放式牧場”的現代版的耕海漁業。將利于承擔多種養殖體系，使得傳統的陸地畜牧業得以延長至陸地領域。例如，基于漂浮建筑的多效能一體化效能，海藻喂牛工程在遠洋環境中的直接實施，以及魚類網箱養殖的靈交流活可移動性，旨在實現環保與經濟效益的雙重優化。年夜型養殖平臺陸地牧場還為抵御天然災害供給保證，并能靈活適應氣候的變化，在有用下降溫室氣體排放的同時，也顯著晉陞資源的產能。在此基礎上，充足應用陸地能、太陽能等清潔動力，以及“水下年夜型藻+平臺微藻工廠化”“人工上升流+海水堿化辦法”等技術手腕實現高效負排放，催生多效能、高效力、可持續的海上牧場，構成基于陸地科技變革的新業態。它以生態安康與環境平安優先的原共享空間則為指導設計建設海上年夜型可移動工女。蘭。找一個合適的家庭的姻親可能有點困難，但找到一個比他地位更高、家庭背景更好、知識更豐富的人，簡直就是如虎程平臺，集生產、把持與治理系統于一體。既著眼于生產又考慮廢物循環再應用，既通過科學干預實現年夜規模負排放，又解決富營養化、缺氧、酸化等環境問題，既充足考慮到本錢效益又嚴格把持和防范各類風險，有著宏大的發展潛力。
在此基礎上，可進一個步驟延長產業鏈、增添就業。包含生態游玩和游釣漁業，建設碳中和教導科普基地，將海水養殖區打形成“經濟生產”“技術示范”“觀光游玩”“科普教導”四位一體的新型海上牧場。將海上牧場培養成為陸地經濟發展的新業態。打造增添碳匯、保護環境和經濟發展的新手刺，構成范例推廣到“一帶一路”甚至全球沿海國家。
污水堿化增匯負排放，促進氣候經濟落地生花
陸地接收年夜氣CO2的主要機制之一是消融度泵，它是基于CO2在年夜氣和表層陸地的分壓差而天然發生的，一度被認為是不成操控的。最新研討發現，人為地向陸地施加堿性礦物，進步海水堿度可以促進對年夜氣CO2的接收（即堿化增匯），堿化增匯是國際公認的疾速負排放路徑。但是，由于進步海水堿度會對環境產生影響，其實施計劃及其生態后效均不明確，加之海上實施本錢較高，今朝國際上這方面的研發仍處于試驗摸索階段。
ONCE建設性地提出污水處理場尾水堿化排海增匯的新思緒。尾水具有低pH、高pCO2和高有機酸等特點，若在排水進海前添加堿性物質（如橄欖石等堿性礦物），既能夠減輕近岸海域的CO2排放、增添CO2接收，也能夠緩解海水酸化等遠洋環境問題。全世界每年有1000多億噸污水排放至江河湖海，增添堿度可實現年夜規模的負排放。據預算，陸地堿度僅需晉陞1.5%，即可將年夜氣中的pCO2將穩定在42瑜伽場地0 ppm（2020年程度），也就是說，在堅持經濟平穩發展的條件下，每年至多從年夜氣中移除100億噸CO2。需求指出的是，通過污水處理后的尾水堿化計劃是在人為把持的環境下實施，相對而言是最平安、共享空間靠得住、本錢最低的陸地負排放計劃。
此外，在污水堿化進進海區后，由于堿度降小樹屋低接收空氣中的CO2可通過海上漂浮式微藻光生物反應器向海水堿化區持續補充輸送無益的微藻，經光一起配合用及時固定CO2、并維持較高的海水pH，進而有利于持續接收年夜氣CO2，進進良性循環。微藻大批滋生又為貝類生會議室出租長供給充分的食品，有利于發展漁業資源，并耗費貝類鈣化過程中釋放的CO2，使生態系統整體受害。
這般，污水堿化進海負排放計劃，不僅可實現規瑜伽教室模化增匯，還可減緩污水排放對天然環境的壓力。實現化學途徑與生物過程融會、無機與有機綜合儲碳，秉持BCMS理念，使應對氣候變化與經濟發展融為一體，使傳統的污水處理行業煥發生機、構成新業態。
陸地科技變革助力“一帶一路”可持續發展，引領全球氣候管理
“應對氣候變化，建設生態文明，我國應實現由被動應對到主動作為的嚴重轉變；緊跟時代、放眼世界，承擔年夜國責任、展現年夜國擔當舞蹈教室，實現由全球環境管理參與者到引領者的嚴重轉變”。我們應踐行國際共識，鎖定碳中和目標，樹立陸地負排放有用路徑、提出合情、公道、符合。法規的ONCE計劃。合情，即合適中國國情——我國是陸地年夜國，但80%的海岸線已被人為改革，富營養化、缺氧、酸化等環境問題亟須解決；公道，即合適科學道理——基于BCP-CCP-MCP三泵融會，以及BCP-CCP-MCP-SP四泵聯合（BCMS）的陸地負排放計劃可看發展成顛覆性的技術；符合法規，即合適國際陸地法公約——我國是世界上最年夜的海水養殖國，供給了合適國際陸地法的年夜規模陸地負排放實施場所，可看樹立業務化連續性治理體系。
鑒于ONCE年夜科學計劃的理念契合應對氣候變化國際共識、技術路線通明公道，既具有創新性、又具可復制、可推廣性，今朝已經吸引了33個國家參與。特別是，年夜多數“一帶一路”沿海國家也面臨著經濟發展與環境淨化等類似問題、以及碳中和的國家需求。因此，基于合情、公道、符合法規的ONCE計劃廣泛適用于“一帶一路”一起配合伙伴國家。ONCE將成為加強國際和區域環境一起配合、構建人類和陸地配合命運體的主要抓手。
陸地不僅為人類供給了賴以保存和發展的天然資源，並且在國際經貿一起配合、支撐國家經濟發展中飾演著主要腳色，其在國際政治、經濟、科技競爭中的戰略位置也日益凸顯。陸地的可持續發展已成為國家生態文明建設的主要內容，尤其是在應對氣候變化國際共識方面，可看發揮主要的感化。這一切的條件，是人類必須起首直面當下的陸地所處的狀態，然后才教學能夠正確地認識陸地、科學地干預陸地、從而真正保護陸地和人類可持續發展。既應用陸地調節氣候變化，又要堅持人與天然和諧共生，這是一項樹立在科學真知基礎之上的巨大系統工程。我們必須歷史地看問題，包含環境的變遷、氣候的演變，比較工業反動前后、人類的過往與現代的生涯方法的最基礎變化，從地舞蹈場地球系統科學出發認識天然規律，系統研討陸地負排放的理論與方式，使之成為有用應對氣候變化、積極參與全球管理、推動構建人類命運配合體的主要抓手。我們應掌握當前窗口期，以陸地負排放為衝破口，把合情、公道、符合法規的ONCE計劃推向“一帶一路”甚家教至世界沿海國家，加強全球管理的引領力度、促進應對氣候變化的全球一起配合，加速實現人與天然和諧共生現代化。
（作者：焦念志，廈門年夜學碳中和創新研討中間福建省陸地碳匯重點實驗室 廈門年夜學 ONCE聯合實驗室 加拿年夜戴爾豪斯年夜學 山東年夜學陸地研討院；駱庭偉、陳泉睿、朱陳霸，廈門年夜學碳中和創新研討中間福建省陸地碳匯重點實驗室廈門年夜學；劉紀化，山東年夜學陸地研討院 山東年夜學。《中國科學院院刊》供稿 ）