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陆海统筹研发碳汇的战略布局

发布日期:2020-09-01


中国科学院学部院士咨询项目“陆海统筹研发碳汇的战略布局” 于 2012 年获中国科学院地学部批准,专题组由焦念志院士发起,10 名中国科学院院士、2 名中国工程院院士、19 名专家参加,同时包括2 名学术秘书,共 33 人。该项目着眼于我国海洋碳汇研发的整体战略布局,为政府科技战略决策提供依据,为提升我国在气候问题国际谈判方面的话语权提供咨询和参考。项目组围绕项目既定目标,先后开展了多次调研活动。经过近三年的考察调研,组织召开了两次中国科学院学部“科学与技术”论坛,经过深入、细致的交流和探讨,提出了大力扶持海洋碳汇科学研究和技术开发、深入推进海洋碳汇协同创新平台建设、在沿海省份主要入海河流实施海洋碳汇示范工程等九条建设性意见。

一、项目简介

中国科学院学部院士咨询项目“陆海统筹研发碳汇的战略布局” 基于陆海统筹研发海洋碳汇的科学理念,选择陆地流域(长江中上游)、富营养河口(长江口)和贫营养外海(西沙)3 个典型环境进行现场考察,重点调研“农田过量施肥—水土流失氮磷迁移—河流营养盐排放—近海富营养化—海洋生态灾害—海洋碳汇变化”这一系统工程的关键环节;研讨我国建立“陆基—岛基—桩基—浮标 / 潜标—船基—海底— 遥感”多维碳汇监测体系的框架方案及相应的科研布局和研发步骤;推动建立碳汇研发有关的方法、技术、规范、标准[包括海洋碳汇国际标准(草案)];提出我国中长期海洋碳汇研发的重点方向、战略目标和任务。

该项目预期目标包括:①提出陆海统筹开展碳汇研发、应对气候变化的战略动议;②提出建立海洋碳汇国际标准(草案)的动议和路线图;③提出在我国建立国际“海洋碳汇永久观测站”的设想与规划;④推动企业(特别是大型央企)深度介入气候、环境公益事业;⑤促进我国在气候、环境等方面国际影响力的提升,推动相关研究计划。

二、项目调研活动

1.   西沙(永兴岛)调研

通过项目组成员与永兴岛当地军民的两次座谈会,以及在调研现场的咨询、交流,西沙(永兴岛)调研达成了以下共识。

第一,发现微型生物在海洋储碳过程中的作用,是中国科学家对海洋科学界的重要贡献;地质历史上的多次事件也证明了微型生物碳泵的作用。

第二,一个大的专项需兼顾国家需求、人类福祉和科学本色。该咨询项目本身所关注的就是一个重大科学问题,该科学问题符合国家需求(能够帮助确定在气候谈判中是否要计算及如何计算海洋碳汇问题),攸关人类福祉。

第三,科研工作的组织开展需要战略引导。通过该咨询项目的工作,将确立是否及如何设立专项,立项后又需要哪些单位和人员的合作,如何整体布局专项的推进。

第四,促进海洋碳汇从理论走向实践,是战略咨询项目的目标;考虑到生态系统和海洋碳汇问题的复杂性,海洋碳汇的实践可以首先考虑在影响范围较小、容易操作的地方性河口、寡营养海区、缺氧区等建立试点。

第五,根据地方汇报和实地考察,海南省在海洋科技和低碳经济方面做了不少工作,取得了显著进展。因此,海南省可以在今后更多地参与到全国层面的科技活动中来,积极参与国家海洋科技项目,大力开展海洋碳汇研发工作,这对促进海南省和我国的海洋科技发展意义重大。因此,海南政府应大力支持调研团与当地科技力量开展合作研究,充分结合海南的地方特色,做成具有示范效应的海洋碳汇科研平台及生态工程项目。

第六,目前海洋碳汇尚无可被国际、国内认可的、可量化的内容, 这为我国开展此项工作提供了契机。海南省拥有 200 万平方千米的海域,无论从海洋经济发展还是海洋科技发展的角度来看,海洋碳汇的研发对海南省十分重要。

第七,有必要在西沙建立海洋碳汇联合监测站。多个监测站之间关系密切,应分工协作,综合考虑设施布放、监测资源(船时、住宿、仪器、设施及实验室空间)的共享及有效利用, 监测指标应实现标准化、具有可比性,监测数据应能够实现共享。

第八, 目前工作的重心是落实、制定海洋碳汇联合监测的时间表和路线图, 明确关键的检测指标,尽快开展时间序列的碳汇监测工作。

2.中海油考察调研及全国海洋碳汇联盟成立

2013 8 28 日,中国海洋石油总公司(现为中国海洋石油集团有限公司,以下简称中海油)总经理杨华率公司相关部门人员至厦门大学展开座谈,希望双方能够在包括海洋碳汇在内的各方面开展合作。2013 9 10 11 日,中海油科技发展部副总经理刘一峰带队来访厦门大学,建议专家到中海油的海上石油平台进行实地考察,商讨合作建站事宜。在此次调研会上,焦念志院士等倡导:为更好地汇集全国海洋碳汇研究力量,应成立“全国海洋碳汇联盟”(Pan-China Ocean Carbon AllianceCOCA)。

2013 9 17 日,海洋碳汇时间序列监测站暨全国海洋碳汇联盟启动仪式在三亚举行。中国科学技术协会、中国科学院、国家海洋局、国家气候变化专家委员会等相关部门领导和专家出席了会议,厦门大学、中国海洋大学、国家海洋局第二研究所、中国科学院海洋研究所、中国科学院南海海洋研究所、中国科学院深圳先进技术研究院、中国环境科学研究院、天津科技大学等国内相关科研院所、高等院校及中国海洋石油总公司、中海油湛江分公司、成山集团有限公司等企业参加了该会议。COCA 详细介绍请见第四章第三节。

3.   舟山调研及舟山海洋碳汇联合监测站成立

舟山是我国的重要海港,也是研究海洋碳汇的热点区域。因此, 在这一特殊地理位置进行高频率、长周期的海洋微型生物监测、揭示这一海区微型生物的生态特性、探讨其在海洋碳循环中的作用成为亟须开展的工作。为此,该咨询项目对舟山的碳汇研发展开了调研, 并在调研的基础上建立了“舟山海洋碳汇联合监测站”,搭建了“舟山海洋碳汇联合监测站”围隔并进行了 40 天的科研试运行,为科学家今后推进碳汇大型围隔和“海洋气候环境模拟实验体系”(Marine Environmental Chamber SystemMECS)的建设提供了宝贵的实际经验。

4.   威海调研及近海养殖环境碳汇监测站的建设

我国是世界上最大的海水养殖大国,养殖种类以贝藻为主。以海水养殖作为支柱产业的山东威海,是我国最为典型的近海养殖大市。以海带养殖为例,仅威海市的海带产量就占据全国产量的 50%,占世界产量的 30%。以海藻养殖为主体的海洋牧场建设是一种重要的近海增汇方式。该咨询项目对威海进行了深入调研,并在此基础上与威海市政府、海洋与渔业局及当地大型养殖企业联合建立了威海海洋碳汇与生物研发基地和近海养殖环境海洋碳汇监测站,以更深入地研究与全面揭示近海养殖海区碳汇过程机制与潜力。

三、项目建议

经过近 20 位院士和几十位专家学者近三年的考察调研,横跨我国典型陆地生态系统及海洋生态系统,组织召开了两次中国科学院学部“科学与技术”论坛,经过深入、细致的交流和探讨,针对我国陆海统筹研发碳汇的战略布局提出以下建议。

第一,大力扶持海洋碳汇科学研究和技术开发

设立海洋碳汇研发的专项经费,重点支持海洋碳汇领域关键基础科学问题(如生物泵和微型生物碳泵)及关键技术的研究和开发,鼓励有关海洋碳汇的理论和技术创新,建立“海洋碳汇研发基地”。鼓励跨学科交流、多部门联手,在典型海区跨部门跨单位共建“海洋碳汇监测站”,联合我国海洋碳汇优势研发力量组建研发团队,形成一批海洋碳汇国际领先成果,开发一批海洋碳汇高端技术。促进政 - - - - 用相结合,推进科技成果转化,积极推动企业参与海洋碳汇科学研究和技术开发。

第二,深入推进海洋碳汇协同创新平台建设

结合教育部 2011 计划,乘势而上,积极与相关高等院校和科研院所开展协同合作,打造海洋碳汇科技人才聚集地;重点扶持已有相当基础的海洋碳汇协同创新中心,有效凝聚创新要素和资源,打造一个海洋科技与人才高地,形成辐射效应,吸引社会力量,尤其是国企、央企参与协同创新,开创低碳经济新局面。

第三,在沿海省份主要入海河流实施海洋碳汇示范工程

通过陆海统筹,减少陆地施肥和排污来提高近海储碳效率,实施海洋增汇生态工程。这将是一个既现实可行又无环境风险的增汇途径。

该工程的实施不仅可增加近海碳汇,还可减少近海富营养化、赤潮等生态灾害;不仅可以在相当程度上解决沿海各省的减排指标,而且可以从根本上解决近海环境问题。

第四,建立科学的海洋碳汇标准

由国家海洋局、其他有关部委及科学家代表联合组成建立“海洋碳汇标准领导小组”,全面统筹海洋碳汇标准研发各项工作,协调各方面力量尽快制定出既尊重科研规律又符合我国实际,同时具有可操作性的海洋碳汇标准。同时,由国内外本领域有关高等院校、科研院所的专家、国际代表科学家、政府部门经验丰富的管理专家组成 “海洋碳汇标准研发专家组”。制定海洋碳汇标准的总体框架,把握碳汇标准的适用层面(可划分为科学研究、环境监测、行业应用 3 个层面);构建海洋碳汇体系框架(包括关键指标、指标范围、测定方法、技术规范、操作规程、评价体系);指导落实观测技术,与国际同行建立比对机制,规范具体步骤,建立严格的“海洋碳汇观测体系”;遴选关键/ 代表指标,建立“海洋碳汇指标体系”。根据应用目的(科研、监测、行业、交易)建立“海洋碳汇标准计量体系”。加强海洋碳汇标准研发领域的国际合作,通过举办海洋碳汇国际论坛,以及代表海区的实际合作研究,为我国海洋碳汇标准研发提供支撑,为今后把我国研发的海洋碳汇标准推向国际奠定基础。

第五,深化国际合作,提升国际影响力

通过我国主导的国际海洋碳汇研发组织,充分发挥国际组织的引领作用,建立“海洋碳汇国际合作基地”,引入国际智力资源为我国战略目标服务,为我国在气候谈判方面增加筹码、加强话语权,提升我国的国际影响力。

第六,倡导海洋碳汇理念,建设海洋文化强国

积极建设海洋碳汇理念推广平台,通过“海洋碳汇科普教育基地”“海洋碳汇知识竞赛”“海洋碳汇志愿者”等方式,将低碳文化和海洋生态文明建设精神广泛推广,建设海洋文化强国,让海洋碳汇文化成为我国建设海洋强国的软实力。

第七,打造中国特色的海洋碳汇监测体系

在我国典型海区如渤海、黄海、东海和南海建立永久性海洋碳汇时间序列监测站,集成运用海洋碳汇监测浮标、时间序列观测航次、中宇宙实验设施、卫星遥感、生态系统模型等现代海洋观测技术与手段,组建综合性海洋碳汇监测核心站。发挥国家海洋局已建立的海洋环境监测站网络的优势,充分利用现有平台和资源,结合当地的科研院所和高等院校,构成“多元化、立体化、实时化”的海洋碳汇立体观测网络,为我国海洋碳汇的科学研究提供长期、实时、连续、高精度的多学科同步观测资料,进而对我国海洋的储碳情况有一个全面的了解和评估,并能针对性地采取措施增加海洋储碳潜力,为我国海洋碳汇相关法律法规的制定提供科学依据。

第八,扶持全国海洋碳汇联盟

将全国海洋碳汇联盟纳入国家海洋局相关部门的管理框架,成立“全国海洋碳汇联盟”管理委员会(以下简称联盟管委会),吸纳包括政府、科研院所、高等院校、企业在内的各方代表参与其中,推动、规范联盟的信息共享、成果处置、权责划分、适用法律等工作,解决联盟在创新中遇到的发展不平衡、技术标准不同、信息不畅、资源共享不足等问题,维护联盟在人才、项目、服务等方面的发展权责和利益, 建立健全联盟的制度保障体系;推动联盟成员之间的合作,促进包括政府、科研院所、高等院校、企业在内的各种资源的对接,充分发挥各单位的特色与优势,互通有无、交流协作,实现“资源汇聚”、“交叉融合”和“引领创新”;发挥联盟的桥梁作用,组织、协调、引导、加强各相关部门间的沟通,链接协调政府、科研院所、企事业单位之间的关系,寻求更有力的行政支持,实现联盟成员的共赢。

第九,培育以中国为核心的海洋碳汇高层论坛

邀请世界上领域内顶尖科学家到中国共同研讨海洋碳汇方面的前沿进展、相关成果与未来发展方向,为海洋碳汇的研究、开发与利用出谋划策。同时,借助海洋碳汇高层论坛将我国发展低碳经济的努力与成果展示给世界,加强国际社会对中国海洋碳汇研究和实践的了解,扩大我国在该领域的国际影响力。

 

文章来源:焦念志.蓝碳行动在中国[M],北京:科学出版社,2018051-056.

 

(资料整理 蓝志鹏)