專題報導

    海洋「藍碳」會是未來碳儲存的潛力股嗎?

    共同企劃/低碳生活部落格、環境資訊中心;文/李昱德(台達基金會低碳生活部落格寫手)

    面對氣候變遷,除了減少排碳外,如何將碳「儲存」起來也成了熱門議題,繼陸上的「綠碳」之後,「藍碳」也成了話題——廣袤的海洋,要怎麼成為重要的碳儲存槽呢?
    占全球面積71%的海洋可以儲存大量的碳。圖片來源:solenedesjardins/Pixabay
    占全球面積71%的海洋可以儲存大量的碳。圖片來源:solenedesjardins/Pixabay

    自然碳匯優於人工碳匯 海洋「藍碳」受重視

    自從工業革命後,人類的每日活動排放了大量的二氧化碳,其中一半持續逗留在大氣之中,另外一半則被自然所吸收,保存在土壤、海洋與植被這些「碳匯」當中。比起人工碳匯每年只能儲存0.003%的年碳排,自然碳匯可說是優異許多。

    陸生植物透過光合作用將二氧化碳儲存在植物體與土壤中,植物碳匯因而被稱作「綠碳」。長期以來,外界對於自然碳匯的重點都放在陸地上的森林。然而在人類開發日盛、極端氣候影響日增的情況下,陸生植物貢獻的綠碳已經難以平衡總體的排碳量,甚至逐漸轉為排碳大於吸碳的「排碳者」,因此,海洋「藍碳」的重要性便開始受到重視。

    海域的吸碳效率不一 且儲碳過程耗時數個世紀

    海洋靠著物理效應與海生動植物作用,在工業革命以來,大概吸收了40%人類製造出二氧化碳;但因為許多因素都會影響海洋的吸收效率,因此這個數字並不是固定不動,每個海域吸碳的速度也不一樣。

    舉例來說,海洋中存在著深淺層對流,1990年代北大西洋熱鹽循環(Atlantic meridional overturning circulation)減緩,將深海處大量「含碳水」帶往表層,反而把所儲存的二氧化碳釋放到大氣當中,同時,海洋從大氣中吸收二氧化碳的能力也因此被削弱。這些現象讓北大西洋少吸收了約20%的二氧化碳,直到2000年熱鹽循環回復正常後,吸收量才得以恢復。

    熱鹽循環的強弱會影響海洋吸收二氧化碳的能力。圖片來源:擷取自NOAA報告
    熱鹽循環的強弱會影響海洋吸收二氧化碳的能力。圖片來源:擷取自NOAA報告

    全球碳計畫(Global Carbon Project)2019年發布的評估報告顯示:2009年至2019年間,海洋總共吸收了全球人類17%至28%的二氧化碳排放量;2020年的報告也指出,全球有高達80%的碳以各種形式被保存在大海中,理論上如果時間足夠,海洋甚至可以吸收人類所製造的95%溫室氣體。

    紅樹林、鹽沼、海草床 儲碳能力較穩定

    只不過,二氧化碳入海、逐漸進入深海、直到最後被儲存起來的過程,需要耗費長達數個世紀的時間;且二氧化碳聚集於海水表層時,海洋的自然吸收效率也會變差,因此在自然的狀況下,海洋並不是個有效的碳封存方式。

    相較之下,靠著海生動植物與微生物來吸收二氧化碳會是比較穩定的作法,像是位於陸地與海洋的交界帶的沿岸植被生態系(VCEs),因為有大量紅樹林、鹽沼與海草床而蘊藏著龐大的碳封存潛力,這三者相加可以儲存超過550億公噸的二氧化碳,超過海洋總儲碳量的50%。

    其中,海草床雖然只占海洋面積的0.2%,卻占了海洋年總儲碳量10%,擁有巨大的碳匯潛力。一群由藝術家、科學家、工程師等不同領域成員組成的團隊「Pull To Refresh」以巨大的「海草農場」為構想,角逐伊隆・馬斯克(Elon Musk)X獎基金會(XPRIZE Foundation)的除碳獎,希望藉由在海底種植大規模的海草群,來達成吸收更多二氧化碳的目的。

    酸化與暖化影響海洋儲碳能力 減碳、綠電是更佳解

    大氣中的二氧化碳濃度變得越高,海洋也會「被迫」吸收更多的碳,直到可以容納的氣體飽和為止。然而,二氧化碳進入海水之後會轉為碳酸,造成海洋酸化,讓貝類、珊瑚等由碳酸鈣組成的動物身體變得脆弱,影響海洋生態系的穩定。

    除此之外,海洋不只會幫忙吸收氣體,就連溫室氣體幫地球「加溫」所帶來的多餘熱量也會一併吸收,使得海洋的均溫也跟著上升。液體的加溫除了減少能溶解的氣體量之外,也將造成珊瑚白化、藻類減少,進一步衝擊海洋生態系與儲碳能力。

    唯一值得慶幸的是,海藻跟一般的植物一樣,會受益於環境中二氧化碳的增加——這代表海中如果有更多的二氧化碳,「海草農場」就有更大的發展潛力。相較於每噸7.5美元至27美元的空氣碳捕捉、每噸80美元至180美元的玄武岩碳捕捉等方式,透過生物自然而然吸收與儲存二氧化碳,確實是便宜多了。

    不過世界資源研究所(World Resources Institute)「全球恢復倡議」(Global Restoration Initiative)的經理賈里德・梅辛格(Jared Messinger)強調,比起捕捉碳再進行儲存,或是想破頭該用什麼碳匯,使用綠電並減少排放二氧化碳,才是最實惠的方式。

    參考資料

    ※本文為低碳生活部落格與環境資訊中心共同刊登之〈海洋「藍碳」會是未來碳儲存的潛力股嗎?〉

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