气候环境:要应对气候变化,目光应投向海洋
来源:环球科学
发布时间:2021-06-17
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气候环境:要应对气候变化,目光应投向海洋

海上风电场。图片来源:Pixabay

在佛罗里达群岛的泳池中学习游泳是一种纯粹的快乐。那时候我才五岁,喜欢吹泡泡,喜欢像炮弹一样跳入水中。长大了几岁后,当我学会在海里游泳时,感觉就不一样了,不只是一种纯粹的快乐。有句箴言是:永远不要背对着海洋。因为我曾被这样告诫:你需要注意海浪,避免被它们淹没,也要避免更糟糕的情况出现。长辈们也教我如何在暗流和激流中前行,教我敬畏海洋。

成年后,当我看到气候变化引发的飓风摧毁了海岸,当我读到海平面上升方面的科学研究,对于海洋拥有的危险力量我又有了新的认识。但或许,当我们敬畏海洋毁灭生命的力量时,我们没有意识到海洋也有着治愈的力量。我们也要为意识不到这件事自负后果。我不是指海洋能在情感上治愈我们,虽然我们在与大海相处时的无拘无束也许真的会让我们获得治愈。我想表达的治愈力量,是将海洋作为一种资源,“治愈”恶化的气候。

我们需要改变对海洋的态度。我们常常关注海洋是如何包容我们一次次滥用资源的:原油泄漏、农业、工厂、微塑料带来的污染;温室气体引发的海水升温和酸化,从而导致鱼类向两极迁徙、珊瑚白化;海岸生态系统被摧毁以建造度假村和养虾场;过度捕捞导致鱼类数量急剧下降;由于一些不必要的矿产资源,深海还面临即将到来的被开发、被毁坏。

也许正如我一定要写下这些,你们也一定会读到这些。当然,我们必须关注这一切,并努力阻止这些破坏。海洋岌岌可危。但是要知道,海洋也能为我们提供未来的发展道路,它能让我们有机会摆脱对化石燃料的依赖、将大量的碳封存起来、并创建一个可持续的食物系统。可再生的海上能源、藻类生物燃料、海岸生态系统和可持续的海水养殖正是我们可以做的事情。我们早该转变对海洋的看法,从将海洋视为受害者或威胁到视之为英雄。

可再生的海上能源

在美国,大约40%的人生活在滨海城市。想象一下,如果这些地方家庭和公司的电力都可以由海上风浪供应。这将不是梦想。海上的风力比陆地上更强劲更稳定,所以海上漂浮的涡轮机能捕获更多的能源,更可靠地产生,并供应给附近人口密集的地区。然而,尽管有相当一部分的风电场正在开发中,但离罗德岛州几英里的布鲁克岛海上风电场(Block Island Wind Farm)是目前美国唯一一个正在运营的商业化海上风电场。我们滞后于英国、德国和其他欧洲国家在海上风电方面的发展,是因为我们有漫长许可申请流程,需要环境影响评价的数据,同时海岸上居住的富人也在抗议风电场的开发计划离他们的住宅太近。

图源:www.microhm.com

如果我们需要在电网方面实现快速减排,我们可以且应该在2050年之前将海上风能在国家能源的占比从原本的0%提高到10%以上。此外,还有利用海浪和洋流能量的技术在快速发展,甚至还可以在海面上铺设太阳能电池板。当我们进行工程选址的时候,我们必须注意对于海洋生态系统和物种迁徙路线的保护,而且这些事情需要快速落实。

海洋生态系统

海洋不仅能提供无碳能源,还能将大量的碳封存起来:目前为止,海洋已经吸收固定了我们燃烧化石燃料所排放的二氧化碳的30%。最近有很多关于植树的讨论,大多数讨论都没有提及一个事实——全球一半的光合作用是在海洋进行的。这种以大陆为中心的短视忽视了湿地和海草、珊瑚礁和牡蛎礁、海藻森林和红树林对于降低全球二氧化碳浓度的潜力。

事实上,湿地土壤固持碳的能力是温带或热带森林的五倍以上。在纽约州和新泽西州,85%的沿海湿地已被破坏,但仅剩的少量湿地仍使超级风暴桑迪(Sandy)造成的损失减少6.25亿美元。与筑设的海堤相比,海岸生态系统往往能够为我们提供更经济、更有效的岸线防护,同时海岸带蓝碳(blue carbon)也不应被忽视。保护和恢复海岸生态系统是一项很好的投资。

藻类生物燃料

来自陆地的生物燃料(主要是玉米等作物中的乙醇和糖)在获得原材料过程中通常就需要消耗大量的水、化肥和杀虫剂,在加工出品过程中还需要消耗大量的化石燃料,因此很难作为一种清洁能源。然而来自沿海藻类的生物能源就不同了,虽然大规模生产藻类生物燃料需要大量的研究和基础设施建设。负责资助研究与开发项目的联邦政府高级研究计划署能源部(Advanced Research Projects Agency—Energy, ARPA-E)的水手计划(Mariner program)估计,美国每年可以养殖5亿吨干重的大型藻类,这相当于全国交通运输所需能源的10%。此外,海藻能吸收大量二氧化碳用于其成长,大型褐藻一天就可以生长两英尺,固碳效率要远高于陆生植物。尽管我了解这门科学,但对我来说,光合作用仍然像魔法一样神奇。

可持续的海水养殖

我们还可以,按理说也应该,将藻类作为我们的食材或是用来饲养牧畜,而不仅仅是为我们的机器提供能源。全球超过90%的鱼类资源已被最大限度地开发甚至过度捕捞,我们当然不能再依赖自然鱼类资源来养活这个世界已经接近80亿的人口。与此同时,工业化的水产养殖在很大程度上是不可持续的,因为其主要集中在那些需要大量饲料和基础设施的肉食性鱼类上。然而,海水养殖若是集中在海藻和滤食性贝类(牡蛎、贻贝、蛤蚌、扇贝)上则很有可能会恢复其可再生能力,因为养殖它们仅仅需要阳光和海水中已经存在的营养物质。

图源:huaban.com

这种海洋养殖可以减少当地海水的酸化问题(通过光合作用)并改善当地水质。另外,海藻会吸收过量的氮和磷,这些氮和磷是大陆上规模农业生产中过度使用化肥而流失入海,甚至会形成海洋死水区。还有意外的发现:这些“海洋蔬菜”有很高的营养价值,用来喂牛可以使他们排泄物的甲烷排放量最多减少67%。

我们正努力让新冠疫情引发的经济衰退实现恢复,因此还必须指出,实施这些利用“海洋之力”解决气候问题的措施可以创造许多的就业机会。在美国,“蓝色经济”提供了大约300万个工作岗位(包括旅游业、航运、渔业和建筑业),且每年创造2850亿美元GDP。“蓝色经济”带来的就业机会和经济效益仍在增长。未来十年,马里兰州到缅因州海上风电场的建设将提供超过3.6万个全职工作。作为绿色刺激计划的一部分,气候保护队(Climate Conservation Corps)能够推动人们通过重新种植修复海岸生态系统。规模化的可再生海水养殖也可以直接和间接创造数百万个就业机会。

这就是为什么我们需要一个“蓝色新政”而不是“绿色新政”。海洋的价值在绿色新政里仅是寥寥几笔。如果要在我们需要的量级水平上解决气候危机,我们应该将海洋视为核心而不是事后思考。

因此当你思考气候变化的解决方案时,不要只想到屋顶太阳能板和电动汽车。“永远不要背弃海洋。”海洋里都是解决方案。

作者:Ayana Elizabeth Johnson是海洋生物学家、政策专家。她是咨询公司Ocean Collectiv和智库Urban Ocean Lab的创始人。

翻译:黄灏

审校:曾小欢

引进来源:科学美国人

引进链接:https://blogs.scientificamerican.com/observations/to-save-the-climate-look-to-the-oceans/


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