蓝碳正成为一个越来越受欢迎的术语，但它到底意味着什么?答案可能会略有不同，具体取决于您询问的对象。但从广义上讲，根据国家海洋局的说法，“蓝碳只是世界海洋和沿海生态系统捕获的碳的术语。

那么为什么它很重要呢?它在应对气候变化方面可以发挥什么作用?为了找到答案，我们与哥伦比亚气候学院的研究人员Dorothy Peteet，Ajit Subramaniam和Romany Webb讨论了处理海洋和沿海生态系统碳的一些机遇和挑战。

保护和利用蓝碳

科学家们正在以两种主要方式探索蓝碳。首先，他们希望测量和保护已经储存在海洋和沿海湿地(如沼泽和红树林)中的碳。其次，他们想知道我们如何利用这些生态系统来缓解气候变化。

美国宇航局/戈达德空间研究所的高级研究科学家、哥伦比亚大学地球与环境科学系兼职教授多萝西·皮蒂特(Dorothy Peteet)正试图解决第一个谜语。她和她在Lamont-Doherty地球天文台的同事正在测量当地沼泽沉积物中的碳含量。

“盐沼储存的碳是陆地森林的50倍，尽管它们的面积相对较小，”她说。“随着海平面上升，这种碳处于危险之中，如果沼泽被洪水淹没，将有助于大气温室气体加热。

在沉积物之上，哥伦比亚气候学院Lamont Doherty地球观测站的研究教授和海洋学家Subramaniam专注于生活在这些生态系统中的生物及其储存碳的能力。“海洋中的种群、海草和微藻中储存着大量的碳，并沿着海岸生长。所以你要确保任何沿海开发或建筑或人类活动，如养虾或水产养殖，最终不会释放这种碳，“他说。

研究表明，湿地储存了世界上20%至30%的碳，与它们覆盖的相对较小的陆地表面相比，这尤其令人印象深刻。

用捕获的碳保护湿地至关重要，但我们不能止步于此，Subramaniam继续说道，并指出我们认为蓝碳的更重要的方式是从大气中吸收碳。

“当你去海上时，许多从大气中去除碳的计划都是从种植海带开始的 - 在光合作用过程中吸收二氧化碳 - 然后收获它。在这里，你可以采取不同的途径：你可以消费或重新利用海带。或者你可以以持久的方式沉没和掩埋它，“他说。

Subramaniam认为，以食物或生物燃料的形式重新利用海带并不是应对气候变化紧迫性的充分方法，因为一旦海带被消耗或燃烧，碳就会返回大气。“如果你想到绿色生物柴油，它很棒，也是向下弯曲排放曲线的另一种方法。但这实际上不会降低排放率或大气中的碳含量。他说，这是第一步，但“用生物柴油代替柴油”不能成为最终目标。

因此，另一种选择是将海带沉入海洋深处至少100年，这样光合作用捕获的碳就不会回到大气中循环，Subramaniam说。理想情况下，在那个世纪的时间里，你也为科学家和工程师争取了时间来提出新的更好的技术。

“我们已经有了模型，可以帮助我们弄清楚我们需要将碳下沉多深以及它会在那里停留多长时间。但是当你这样做时，你正在影响一个不同的生态系统，这也需要考虑，“他说。

“基于自然的解决方案”

对于他目前的一个项目，Subramaniam提出了他所谓的“基于自然的解决方案”，用于去除碳，将马尾藻大型藻类吸收到海洋表面以下2米处。马尾藻是一种中上层大型藻类，这意味着它的整个生命周期都在海洋表面度过，肉眼可见。“它永远不会附着在陆地上，除非它被冲上去搁浅，否则不会上岸。

Subramaniam说，虽然这种大型藻类已经认识了几个世纪，但在过去的10年或20年里，一个新的种群越来越接近赤道。“他们称之为”大马尾藻带“，基本上从西非海岸一直延伸到墨西哥海岸，穿过加勒比海的墨西哥湾。这是一个很大的麻烦。

他补充说，这种海带堆积在加勒比海向风群岛的海滩上，破坏了它们在很大程度上依赖旅游业的经济。“你怎么摆脱它?你不能埋葬它。你不能把它从海滩上拿下来，放在陆地上的任何地方，因为这些岛屿太小了。

相反，Subramaniam和他的同事们希望使用包括遥感，人工智能和海洋机器人在内的先进技术“驱动一系列平台，这些平台在离岸约15或20英里处拉网，以便在马尾藻到达海滩之前捕获它。

他解释说，一旦网里装满了这种大型藻类，它就会破裂，当这种情况发生时，网上有一个紧固件，旨在将其关闭。紧固件有一个附加的重量，然后将这种马尾藻下沉到2米，这意味着“我们将完全将这种碳从循环中移除，”他说。

“在这个'新'马尾藻种群中大约有1万公吨的碳，”Subramaniam说。作为保守的估计，他认为使用拟议的技术，他们可以吸收至少10%的碳，即每年约100万吨。“就上下文而言，冰岛的逆戟鲸设施是最大的碳捕获厂，每年有能力从大气中抽取000公吨。

当然，在提出这样的方法时，要考虑的重要一点是碳生命周期分析。“例如，你不能消耗100公斤的碳来吸收10公斤的碳。我们需要确保我们在下沉时消耗的碳量不超过我们吸收的碳，“他说。他们希望使用遥感、机器人和人工智能将最大限度地提高效率。

Subramaniam指出，他个人“对地球工程深感怀疑”，但由于所讨论的马尾藻种群是新的 - 因此可能已经与人类活动和气候变化有关 - 他对它的移除感到满意。

他还与哥伦比亚大学法学院副研究学者、萨宾气候变化法中心副主任韦伯合作，研究这一过程的法律方面，因为它属于现有环境法的灰色地带。

法律和社会考虑

“我认为关于蓝碳在缓解气候变化中的作用还有很多悬而未决的科学问题，”韦伯说，她花了很多时间考虑从大气中去除和储存二氧化碳的技术，以及旨在确保它们以安全和负责任的方式发生的框架。

但她补充说，除了科学问题外，还有一些社会和治理问题可能会影响我们是否可以有效利用任何拟议的战略。“我们可能会有社会或公众对项目的反对，因为它们被视为不自然或干扰海洋生态系统，许多人认为海洋生态系统是地球上最后一个未受破坏的部分，或者因为它们被视为影响其他海洋活动。一些团体还表示担心，由于项目将在海洋中进行，海洋是全球公域的一部分，它们可能会受到各国政府的有限监督和控制。

她说，虽然大量的国际法适用于海洋活动，但没有专门处理海洋碳去除技术的综合国际法律框架，导致很多不确定性。例如，海洋肥沃化和海洋碱度增强，即向水中添加物质，可以被视为海洋倾倒的一种形式，具有既定的国际法律框架。

“然而，该框架是为了解决诸如向海洋倾倒石油等问题而制定的，”她说。此外，正如Subramaniam在他的项目中指出的那样，“在这种情况下，你正在将海洋中已有的东西转移到另一个地方。

韦伯补充说，另一个挑战是，你离海岸越近，就越有可能有国内法，从而产生潜在的重叠框架。“特别是在美国，国内法律可以包括多层政府，因为你可能有联邦、州甚至地方法律。因此，关于如何处理不同的活动以及它们将如何适应现有的框架，存在很多复杂性和不确定性，这些框架并不是真正为碳去除而开发的。

后续步骤

韦伯和她在萨宾中心的同事目前正在写一本书，研究这些现有的国际和国家法律框架，以及它们如何应用于不同的海洋碳去除活动。除了学习美国法律外，他们还与其他六个国家(中国、加拿大、德国、挪威、荷兰和英国)的法律学者合作。这本名为“海洋二氧化碳去除促进减缓气候变化：法律框架”的书将于今年春天出版。

与此同时，韦伯和她在萨宾中心的同事也在为海洋二氧化碳清除项目编写一套示范法。“我们希望起草可以由国会颁布的示范立法，以创建一个专门针对海洋二氧化碳去除研究的综合法律框架，”她说。该文件涵盖的领域将包括：联邦对海洋二氧化碳清除项目的管辖权范围，监督这项研究的责任是否完全由联邦承担，或者各州是否将发挥作用，哪些机构应该颁发许可以及他们需要考虑哪些因素这样做，以及研究项目的环境审查和公众咨询过程应该是什么样子。

“我们预计将在2023年初发布示范立法草案，”韦伯说。

通过这样的举措，专家们希望为科学家、立法者和公众带来更清晰的蓝碳研究领域。