世界海洋日｜學(xué)知識，贏門票！海洋如何助力“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)？

海洋，是生命的搖籃，資源的寶庫，人類賴以生存的藍(lán)色家園。2022年6月8日是第14個“世界海洋日”暨第15個“全國海洋宣傳日”，主題為“保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng) 人與自然和諧共生”，旨在提醒我們與海為善，積極擁抱海洋。

那么，海洋具有怎樣的科考價值？我們應(yīng)該如何科學(xué)探索海洋？你知道海洋生態(tài)系統(tǒng)也可以助力實現(xiàn)我國的“雙碳”目標(biāo)嗎？

首都科學(xué)講堂曾邀請自然資源首席科學(xué)傳播專家程國明和自然資源部第二海洋研究所副研究員唐立梅，分別圍繞“生態(tài)系統(tǒng)碳匯”和“從深海到南極，科考的‘詩與遠(yuǎn)方’”，為我們講述海洋科考的價值和海洋生態(tài)系統(tǒng)的“碳匯”奧秘。下面一起來快速get知識點（文末有彩蛋）~

海洋具有怎樣的科考價值？

我們知道，地球表面71%的面積是海洋，在這片浩瀚的蔚藍(lán)色下面，既有綿延起伏的山脈，也有寬闊的海盆，蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源和生物基因資源。每個國家都有200海里的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)，在這個專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架之外，就是2.517億平方公里的國際海底，占到地球表面積的49%。國際海域作為我國未來發(fā)展空間與戰(zhàn)略資源的來源，尤為重要。

《聯(lián)合國海洋法公約》規(guī)定：國際海底不是任何國家領(lǐng)土的組成部分，不屬于任何國家的主權(quán)之下，任何國家都不能將公海的任何部分據(jù)為己有。不能對公海本身行使管轄權(quán)。國際海底以及它的資源是全人類共同繼承的財產(chǎn)，但有個原則：誰先去勘探，誰先去調(diào)查，誰就有優(yōu)先開采權(quán)。

那在國際海底都有哪些資源呢？在海山有富鈷結(jié)殼區(qū)資源，在海盆有鐵錳結(jié)核和稀土資源，在洋中脊（指貫穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脈系列）有多金屬硫化物資源，里面金屬含量很高，尤其是銅鋅含量可以達(dá)到陸地的600多倍，極具開采價值。

另外還有熱液系統(tǒng)（指地球表面下，在各種溫度和壓力下呈側(cè)向和垂向流動的熱流體分布的范圍），其周邊有盲蝦、多管蠕蟲、熱液螺等稀有生物，具備極高的研究價值，是我們探索生命起源的重要場所。

我國正從海洋大國向海洋強國轉(zhuǎn)變

我國在歷史上就是一個海洋強國，自600多年前，明代鄭和就曾七下西洋，取得了舉世矚目的成就。1983年我國恢復(fù)了大洋調(diào)查，1984年我國有20多位科學(xué)家登上了南極洲，1999年我們開啟了首次北極考察。

雖然我國對海洋探索的腳步邁出得比較晚，但已經(jīng)取得了不可小覷的成績。比如對多金屬硫化物的勘探——1979年國際上首次在洋中脊發(fā)現(xiàn)熱液區(qū)，我國2005年開始多金屬硫化物的調(diào)查，2011年就申請到了第一塊多金屬硫化物的礦區(qū)，可以說僅用7年時間就走完了西方32年的調(diào)查研究歷程，成績斐然。

現(xiàn)今，我們已經(jīng)形成了“立足太平洋，開拓印度洋，挺進(jìn)大西洋”的戰(zhàn)略格局，也形成了“統(tǒng)一布局，多部門聯(lián)合，全國一盤棋”開展資源調(diào)查的局面。我國已是世界上礦產(chǎn)資源最多、礦區(qū)數(shù)量最多的國家，在太平洋有3個專屬勘探礦區(qū)，在印度洋有1個專屬勘探礦區(qū)，總面積達(dá)到16萬平方公里，超過了兩個渤海的面積。

2019年7月，我國提交的多金屬結(jié)核勘探工作計劃獲得批準(zhǔn)。此次獲批勘探區(qū)是我國的第5塊礦區(qū)，位于西太平洋國際海底區(qū)域，面積約7.4萬平方公里。2016年，《中華人民共和國深海海底區(qū)域資源勘探開發(fā)法》通過，我國肯定會繼續(xù)加強對深海的探測，從海洋大國走向海洋強國。

海洋生態(tài)系統(tǒng)的“碳匯”潛力

2020年9月，中國提出“3060”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。自此，“碳達(dá)峰”和“碳中和”兩詞成為大眾最耳熟能詳?shù)臒狳c詞匯之一。為了達(dá)成這個目標(biāo)，我國除通過節(jié)能減排外，還將通過國土空間的規(guī)劃和用途的管控，有效地發(fā)揮森林、草原、濕地、海洋等一些生態(tài)系統(tǒng)的作用，提升生態(tài)系統(tǒng)“碳匯”的增量。

在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，海洋動物本身就可以固碳：用自己的身體儲存碳，把碳變成糞便沉入深海；一些像海帶的海洋植物也可以儲存碳；其他的脊椎動物像魚、海鳥和海洋哺乳動物，也能幫助捕獲大氣中的碳。

以鯨為例，它們的壽命能超過200年，長時間儲存大量的碳是沒問題的，這種生物體中的碳被稱為“生物量碳”。當(dāng)鯨死亡以后，它們的尸體會沉入海底與世隔絕數(shù)百萬年，而這部分生物量的碳也會被永久性地困在海底，成為“死碳”。

再比如紅樹林，它是海岸帶的一種植物群落，其生態(tài)系統(tǒng)一般包括紅樹林、灘涂和基圍魚塘三部分，由藻類、紅樹植物和半紅樹植物等構(gòu)成。紅樹林不僅能夠吸收二氧化碳，調(diào)節(jié)氣候，抵御海嘯和臺風(fēng)，還可以幫助凈化海水水質(zhì)，發(fā)揮陸地森林難以企及的強大固碳功能。相對陸地森林，紅樹林的固碳能力要高出2~10倍，因而紅樹林生態(tài)系統(tǒng)也有“海岸衛(wèi)士”“藍(lán)碳明星”“天然物種庫”等美稱。

我們將海洋的碳匯能力稱為“藍(lán)碳”，將陸地的碳匯稱為“綠碳”。二者的區(qū)別很大，首先，藍(lán)碳的封存時間比較長，可以達(dá)到上千年的時間尺度，而在陸地上只有幾十年；其次，藍(lán)碳的捕獲效率高：海岸的面積僅占全球海床面積的0.2%，卻貢獻(xiàn)了海洋沉積物碳總量的50%；最后，藍(lán)碳還具有巨大的生態(tài)環(huán)境效益。

為了幫助海洋增加碳匯，近年來，國際上提出了包括“微型生物泵”（MCP儲碳機制）在內(nèi)的一些概念，但最為重要的是，陸地和海洋其實是相互影響的，不能單獨搞海洋研究——況且海洋碳匯的研究本身就很復(fù)雜，它需要通過陸海統(tǒng)籌的方案來進(jìn)行解決。舉例來說，科學(xué)地統(tǒng)籌入海，科學(xué)地施肥，進(jìn)而減少向近海的營養(yǎng)輸入，緩解富營養(yǎng)化進(jìn)程……這些科學(xué)的陸海統(tǒng)籌措施，都能為生態(tài)增匯提供低成本、高效益的路徑。

海洋碳匯生態(tài)工程案例示意圖（圖源：焦念志 2021）

福利時間

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首都科學(xué)講堂 | 第703期：從深海到南極，科考的“詩與遠(yuǎn)方”

首都科學(xué)講堂 | 第722期：生態(tài)系統(tǒng)碳匯

看完上面的科普知識，相信大家對于海洋的豐富資源都有所了解，下面進(jìn)入答題時間：

生活在印度洋2000米深度以下的鱗角腹足蝸牛的外殼含有一種特殊的元素，讓它們成為海底的“萬磁王”。你知道是什么元素嗎？

A.鐵

B.鈷

C.鎳

D.錳

以下哪種生態(tài)系統(tǒng)不屬于主要的海岸帶藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)？

A.紅樹林

B.濱海鹽沼

C.海藻床

D.珊瑚礁

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Tips：

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