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什麼是海洋藍碳?帶你揭開 2050 淨零挑戰賽中超級新秀的面紗

112/04/28 瀏覽次數 6909
圖一: 過去數十年來,海洋吸收了全球碳排放的 20~30%。如此強大的「藍碳 」,不僅大幅降低全球增溫和氣候變異的惡化程度,更成為人類減碳的重要幫手。(影像來源:unsplash)

圖一: 過去數十年來,海洋吸收了全球碳排放的 20~30%。如此強大的「藍碳 」,不僅大幅降低全球增溫和氣候變異的惡化程度,更成為人類減碳的重要幫手。(影像來源:unsplash)

一般講到「減碳」,第一直覺會想到的幫手就是樹木、森林等這些陸地上的「綠碳」,但其實還有時常被我們所忽略的海洋,它每年可吸收 25~30% 人為活動所排放的二氧化碳,這些被海洋所吸收的碳就是所謂的「藍碳」。「藍碳」不僅緩解了全球暖化和氣候變遷的威脅,近年來更成為 2050 淨零挑戰賽中備受矚目的超級新秀。

一、海洋固碳背後的科學原理

海洋主要是透過物理幫浦和生物幫浦來吸收大氣二氧化碳:

(1)物理幫浦:由於海水中二氧化碳氣體的溶解度和海水密度皆與溫度成反比,因此高緯度海域的海水可以溶解較多的二氧化碳,同時也具有較高的密度,這些富含二氧化碳且密度高的冷水會逐漸下沉至深海,藉由大規模溫鹽環流的輸送,便可將溶入表層海水中的二氧化碳,輸送至全球深海中儲存。

(2)生物幫浦:指以生物為動力,將碳從海洋表面向深層垂直傳輸的過程。此過程起始於生活在透光層中的浮游植物進行光合作用,將溶解於海水中的二氧化碳轉化為顆粒態的有機碳。雖然大部分光合作用所生成的有機碳,會在上層海水中被分解再循環使用,但仍有少部分的顆粒態有機碳可以透過膠結作用轉化成較大的有機顆粒。由於大顆粒有機物的沉降速度較快,因此可以在被微生物完全分解前沉降至深海乃至沉積物中儲藏起來。

二、藍碳的優勢

藍碳主要具有下列優勢:

(1)海洋是地球系統中最大的活躍碳庫,儲存了地球上約 93% 可交換的碳,倘若我們希望將大氣二氧化碳濃度由現今約 410 ppm(ppm, parts per million)降低至工業革命前 280 ppm 的水平,大約需要自大氣中移除 270 GtC(GtC, gigatonnes of carbon)( 1GtC=109 噸碳),此量約僅佔海洋碳儲量的 0.7%,藍碳的巨大潛力由此可見一斑。

(2)藍碳通常儲存於深層海水或是海洋沉積物中,因此較不易引發土地資源使用上的競爭,此優勢對於土地資源相對稀缺的臺灣尤為重要。

(3)藍碳技術基本上都是師法自然界現存的運作機制,因此,對生態環境的衝擊相對較小,部分技術(例如,濱海藍碳的復育)同時還具有增加生物多樣性與減緩海洋酸化⋯⋯等等多重的生態服務價值。

(4)在大氣二氧化碳移除的過程中,若海洋二氧化碳沒有同步降低,將導致海氣二氧化碳分壓差的減少,進而削弱海洋的碳匯能力,甚至可能由碳匯轉變為碳源。

三、臺灣海洋藍碳的概況

國立中興大學生命科學系林幸助教授的調查結果指出,臺灣(含離島)鹽沼、紅樹林及海草床等濱海藍碳生態系,每年二氧化碳吸收總量分別為 5,830 、64,156 和 381,045 噸1。國立中山大學海洋科學系洪慶章教授利用沉積物收集器測量有機碳輸出通量的估算結果顯示,東海、南海及西北太平洋臺灣的專屬經濟海域內,每年二氧化碳的吸收總量分別為 49,300,000、19,900,000 和 26,400,000 噸。

若以 2019 年為基準,臺灣年溫室氣體排放總量約為 287,060,000 tonCO2e,而海洋碳匯總量約為 96,051,031 tonCO2,佔溫室氣體排放總量比高達 33.5%,充分說明海洋藍碳巨大的潛力。

四、臺灣發展藍碳的建言

臺灣地狹人稠且四面環海的地理特性,使得藍碳比綠碳具有更大的發展空間與潛力。在目前被提出以海洋為基礎的六大類碳移除方法中:濱海藍碳的復育(Recovery of coastal blue carbon)、大型海藻養殖(Macroalgal cultivation)、人工湧升流(Artificial upwelling)、海洋施肥(Ocean fertilization)、鹼度添加(Ocean alkalinity enhancement)與直接捕捉(Direct capture),除濱海藍碳的復育有較成熟的方法學外,其餘皆處於尚在發展的階段。

因此,政府與學研界首先應釐清目前國際上所討論之各項技術的成熟度、規模化的潛力、成本效應等面向在臺灣的適用性,進而擬定出適合臺灣海域特色的技術發展路徑與優先順序。

此外,亦應針對我國專屬經濟海域內(包括濱海藍碳)碳匯現況進行詳細調查,以建立將來可供比對的基線資料,同時亦應積極推動標準方法學的認證與發展第三方監測、報告及驗證機制 (MRV, Monitoring, Reporting and Verification),以便為將藍碳納入碳權交易市場預作準備。

資料來源

●    周文臣、洪慶章、林幸助合著,〈海洋碳匯〉,陳綠蔚、盧虎生主編《碳匯之發展趨勢及國內策略研析》,臺北市,財團法人中技社,2022,頁111-151

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