自2021年政府工作報告將“雙碳”目標(biāo)列入工作計劃以來，“碳達(dá)峰”、“碳中和”等關(guān)鍵詞頻繁出現(xiàn)在各部委指導(dǎo)文件、行業(yè)規(guī)劃乃至大眾視野中，中國由此進(jìn)入“碳中和元年”。作為全球最大的溫室氣體排放國，中國推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的決定對于全球應(yīng)對氣候變化具有至關(guān)重要的作用，同時也對國內(nèi)高碳行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型與普通行業(yè)綠色發(fā)展提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。中國亟需在推進(jìn)各行業(yè)節(jié)能減排的同時，探索新路徑，力促“雙碳”目標(biāo)如期達(dá)成。隨著二氧化碳排放總量與強(qiáng)度的不斷增加，海洋酸化等問題也使其作用及可持續(xù)性不斷受到威脅，需要進(jìn)一步的深入研究與解決措施以降低其對“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的阻礙。本文主要針對海洋酸化的問題影響、現(xiàn)狀以及展望進(jìn)行簡要分析和探討，拋磚引玉，以饗讀者。
一、海洋酸化議題闡述
(一)海洋酸化的概念
海洋酸化即由于海洋吸收、釋放大氣中過量二氧化碳(CO?)，使海水pH酸堿值下降、逐漸變酸的反應(yīng)過程。自工業(yè)革命后，由于化石燃料的燃燒和土地使用的改變，大氣中二氧化碳濃度不斷增加。在海洋吸收了大氣中釋放的約30%的二氧化碳后，二氧化碳在海水中發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致氫離子濃度增加，從而促使海水酸性更強(qiáng)并減少碳酸根離子的含量。而碳酸根離子是構(gòu)成海殼和珊瑚骨架等結(jié)構(gòu)的重要組成部分。碳酸根離子的減少將使牡蠣、蛤蜊、海膽、淺水珊瑚、深海珊瑚和鈣質(zhì)浮游生物等鈣化生物難以建立和維持外殼和一些其它身體結(jié)構(gòu)，并影響某些非鈣化生物的生存狀態(tài)，例如某些魚類的探測捕食能力在酸性較強(qiáng)的水域中將有所下降，從而逐漸影響并威脅到整個食物鏈及生態(tài)網(wǎng)。
(二)海洋酸化的影響
1、生態(tài)影響
海洋酸化將對海洋內(nèi)棲息的動植物及其所處生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞。
對于動物而言，對于海洋中廣泛分布的魚類，酸性更強(qiáng)的環(huán)境將改變魚細(xì)胞中酸性平衡進(jìn)而導(dǎo)致酸毒癥。海水酸性的輕微改變都需要大量額外能量讓魚恢復(fù)其體內(nèi)的酸堿平衡，酸性海洋環(huán)境將剝奪魚其它器官工作所需能量進(jìn)而影響其生存與生長。對于牡蠣、蚌類、海膽與海星類有殼動物在酸性更強(qiáng)的環(huán)境中將像珊瑚一樣更難形成外殼，而烏賊和海星用碳酸鈣建造的殼狀部分將溶解得更快，屆時這些生物外殼將會更加脆弱，增加其被壓碎或被進(jìn)食的風(fēng)險。此外，處于海洋食物鏈中重要角色的浮游動物，其本為碳循環(huán)的關(guān)鍵。當(dāng)帶殼的浮游動植物死亡并沉入海底時，其碳酸鈣殼會以巖石或沉積物的形式積累，這也是從大氣中清除二氧化碳的重要途徑。而海洋酸化的環(huán)境下，兩大浮游生物之一的有孔蟲外殼將迅速被溶解，其并不能很好地在較高酸度的環(huán)境生存。
對于植物及藻類而言，其可通過結(jié)合陽光和二氧化碳產(chǎn)生能量，因而水中更多二氧化碳將不會傷害它們，植物和許多藻類能在酸性條件下茁壯成長。造礁的珊瑚需通過碳酸鈣打造自己的家園并形成復(fù)雜的珊瑚礁，而珊瑚動物本身可容納大量其它生物供以棲息。海洋酸化可能通過腐蝕已有的珊瑚骨架來限制珊瑚的生長、減緩新珊瑚骨架的生長，由此產(chǎn)生的相對脆弱的珊瑚礁將更容易受到來自風(fēng)浪與其它動物的侵蝕。同時，海洋酸化還將傷害珊瑚幼蟲等依附于珊瑚藻生長的生物。
2. 經(jīng)濟(jì)影響
我國是世界上最大的水產(chǎn)大國，貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量約占全球總量的85%。健康發(fā)展的水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)在保障國家糧食安全、豐富動物蛋白種類、維持沿海海區(qū)穩(wěn)定、拓寬就業(yè)渠道、增加農(nóng)漁收入、維持沿海漁區(qū)穩(wěn)定、清潔海域水質(zhì)和固碳匯碳等方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。海洋酸化引起的碳酸鈣溶解直接影響如貝類、甲殼類等鈣質(zhì)生物，給海洋生物的生存帶來極大挑戰(zhàn)，進(jìn)而破壞整個食物鏈。未來，在pH值較低的海水中，為保護(hù)自己，鈣化生物會越長越小、外殼越來越厚，其作為餌料價值也將隨之下降，屆時將對食用貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)造成很大的打擊。
此外，海洋酸化還將影響海洋生物體內(nèi)不同生化結(jié)構(gòu)的成分和比例，改變生物群落的結(jié)構(gòu)和組成，從而影響海洋食物網(wǎng)中物質(zhì)、能量與營養(yǎng)的傳遞并最終影響海產(chǎn)品的品質(zhì)甚至危及人類健康。據(jù)估算，海洋酸化對中國貝類產(chǎn)業(yè)的潛在影響巨大，未來100年內(nèi)中國貝類產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)可能面臨142億— 11500億美元的限制現(xiàn)值損失，損失程度與海洋酸化程度將正向相關(guān)。
二、國內(nèi)外海洋酸化問題現(xiàn)狀簡述
(一)國內(nèi)海洋酸化問題及藍(lán)碳發(fā)展現(xiàn)狀
黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)放在前所未有的重要地位，強(qiáng)調(diào)要將生態(tài)文明建設(shè)融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程，不少沿海地方已認(rèn)識到健康的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的正面作用，積極保護(hù)和恢復(fù)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)。與此同時，在我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施投資逐步回落的情況下，沿海地方對通過圍填海擴(kuò)張城鎮(zhèn)和工業(yè)建設(shè)的需求已大幅降低，為保護(hù)和恢復(fù)藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。然而，我國對海草床和濱海沼澤的保護(hù)仍十分有限，這兩類藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)科學(xué)研究、保護(hù)和恢復(fù)工作亟待加強(qiáng)。貝類、藻類養(yǎng)殖增匯(增匯指增加能夠儲存碳的匯，比如森林、海藻等)途徑主要包括增加養(yǎng)殖面積和提高單位養(yǎng)殖面積碳匯量兩個方面。目前的海水養(yǎng)殖主要集中在水深20米以淺的區(qū)域，-20——-40米等深線之間的養(yǎng)殖活動幾乎為空白。同時由于我國養(yǎng)殖品種固碳率及養(yǎng)殖技術(shù)營養(yǎng)層次有限且單一，無法適宜不同區(qū)域環(huán)境，因而單位養(yǎng)殖面積的產(chǎn)量與碳匯量也受到限制。關(guān)于海洋牧場建設(shè)也是提高局部海域碳匯能力的重要途徑，這一領(lǐng)域仍有待進(jìn)一步關(guān)注和研究。
此外，目前為止我國仍未參與包括“藍(lán)碳倡議”、“國際藍(lán)碳伙伴”等在內(nèi)的國際藍(lán)碳合作平臺，缺乏與國際藍(lán)碳科學(xué)界和相關(guān)國家、國際組織交流的渠道；我國科學(xué)家提出的漁業(yè)碳匯、微型生物碳泵等概念或設(shè)計對國際藍(lán)碳科學(xué)和政策的影響力有待提升。
(二)國際海洋酸化問題現(xiàn)狀
目前全球海洋酸化問題正快速惡化。據(jù)英國卡迪夫大學(xué)發(fā)布的研究結(jié)果顯示，海洋酸化已達(dá)到1400萬年未見的水平。全球表層海水的平均pH值為8.1，預(yù)計到2100年將下降到7.8，意味著酸度將增加75%。美國國家環(huán)境保護(hù)局(EPA)正努力減少導(dǎo)致酸化的兩類污染：二氧化碳排放和水質(zhì)營養(yǎng)過剩。此外，EPA正與其它組織合作監(jiān)測海洋和沿海酸化情況，努力解決、減少導(dǎo)致海洋和沿海酸化的污染物，包括二氧化碳排放、酸雨、富營養(yǎng)化等過程形成的污染物。在歐洲，國家政策和針對海洋酸化的行動仍未統(tǒng)一。挪威對海洋酸化方面的研究和行動方面表現(xiàn)出了積極主動的態(tài)度，但大多數(shù)歐盟成員除意大利和荷蘭外，并沒有表現(xiàn)出很充分、主動的對海洋酸化及相關(guān)問題的積極態(tài)度或承諾。
三、對海洋酸化問題的展望
未來，海洋酸化問題會面臨更多挑戰(zhàn)和危機(jī)。據(jù)科學(xué)家預(yù)測，到2050年世界上86% 的海洋將比現(xiàn)代歷史上任何地方都更暖、更酸。到2100年，表層海洋的pH值可能會降至 7.8 以下，與今天依然具有腐蝕性酸化狀態(tài)相比，可能會再下降 150% 以上——在地球上一些特別敏感的地區(qū)，比如北冰洋，這個數(shù)字可能會更高。
減緩氣候變化影響，可通過碳交易將沿海濕地納入碳市場，類似方法還有碳稅等，都能夠在私有化環(huán)境問題的同時幫助創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)營收或政府收入，而這些收入又可以再次投入到社會的不同方面包括環(huán)境、教育、基礎(chǔ)設(shè)施等。除此之外，政府的相關(guān)政策、人們的環(huán)保意識等都將是實現(xiàn)海洋、環(huán)境保護(hù)及碳中和目標(biāo)的重要途徑和方式。
人類活動釋放到空氣中的二氧化碳被海洋吸收導(dǎo)致海洋酸化，對健康、環(huán)境、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展皆產(chǎn)生了不同程度的影響，且已引起許多國家和國際組織的重視、關(guān)注、與研究。海洋作為各國共通的自然資源，需要世界共通正視，制定應(yīng)對措施且采取行動，促進(jìn)海洋環(huán)境與人類社會的和諧發(fā)展。
原標(biāo)題：IIGF觀點 | 被二氧化碳吞噬的大海：海洋酸化問題現(xiàn)狀、影響及展望