地质碳汇何时纳入减排视野?
来源:http://www.sina.com.cn 作者: 更新日期:2010-05-13 15:32:00 点击:5688

  自然界中,理论上应该收支平衡的碳总有一部分不知去向。经过长期野外观测,科学家从美丽的喀斯特地貌中发现了一条碳循环的秘密通道。据中科院专家最新估算,“秘道”的吞吐量大得惊人——全球每年约有8亿多吨“流离失所”的碳经此找到归宿。

  碳在岩石间的“旅行”究竟如何进行?“由于监测网络缺失,目前尚难说清其中的每一个细节。”惊喜之余,科学家不免遗憾。地质学家袁道先院士说,在碳汇研究领域,我国的生态监测系统已经建立了几十年,但地质碳汇研究还显得十分薄弱;因为知之甚少,被形容为“地球最大碳库”的岩石圈长期游离于减排视野之外。

  岩石风化开启尘封“未知汇”

  在碳的循环过程中,排放(碳源)与吸收(碳汇)之间本应划“等号”,可无论科学家怎么算,都是“大于号”。据统计,人类活动每年排放的碳源约为79亿吨,其中有32亿吨悬浮于大气,19亿吨溶于海洋,剩下的28亿吨则是一笔说不清的“糊涂账”。科学界推测,自然界中存在着多个“未知汇”。

  这么多“失踪的碳”究竟哪儿去了?大多数研究者希冀从森林、土壤储存的有机碳中寻找答案,中科院地球化学研究所研究员刘再华及其合作者把目光投向了神奇的喀斯特地貌,沿着岩石的风化(即岩溶作用)轨迹追踪碳的去向。

  这是一个非常复杂的链式反应:当水流从空气中“大口吮吸”二氧化碳侵蚀碳酸盐岩石,持续不断的吸碳过程就悄无声息地展开了;接着,在岩石表面自由流淌的酸性水流携带着大量碳酸氢根,跟随自然界的水循环辗转奔向江河湖海;此时,浮游于植物体内的“食物加工厂”正急切地“找米下锅”,它们惊喜地发现,分泌一种叫作“碳酸酐酶”的催化剂对水中的碳酸氢根“略施魔法”,等待加工的“米”——二氧化碳,几乎唾手可得。最终,光合作用将大量随波逐流的碳转化成有机碳“封存”于水生生物体内。

  人类之手可使岩溶增汇减排

  这一“跨界”碳汇究竟有多大?在我国西南地区长达10年野外观测和理论计算的基础上,刘再华等人估算,全球碳酸盐风化碳汇的容量约为8.24亿吨/年,约占全球遗失碳汇的29%。“随着二氧化碳排放源和大气中碳酸盐粉尘的增加,以及全球变暖引发的水循环加强,岩溶碳汇还将逐年扩容。”刘再华预测,到2100年,全球变暖将使碳酸盐风化碳汇增加21%,年均增幅或可达到1.8亿吨。

  在最新出版的国际地学顶级期刊《地球科学评论》上,中国学者的成果引起了国际同行的广泛关注。美国、加拿大等国的评审专家认为,综合考虑岩石风化、全球水循环和水生植物光合作用的碳汇估算新方法“近乎还原了真实的自然”。

  既然喀斯特地貌蕴藏如此巨大的“碳封存”潜力,能否通过人为干预,实现减排最大化呢?“当然可行。”刘再华告诉记者,目前我国不少岩溶地区都面临石漠化威胁,若进行荒漠化治理,改变土地利用方式,即可为岩溶增汇。与此同时,科学家还可利用氮、磷、铁等元素对水生生物的“施肥效应”,刺激浮游生物的“碳食欲”。

  地质碳汇研究需要跨界合作

  与光合作用引发的生态系统碳汇相比,地质碳汇的变化情况更为隐蔽和漫长。“此前认为,地质碳汇是一种不受人类活动影响的自然平衡,因此不在减排话题之列。现在看来,人类也能插上一手,这愈发证明地质碳汇研究已不容忽视。”在袁道先看来,地质碳汇充满了未知,而中国作为喀斯特地貌分布最广、类型最全的国家,理应作出有价值的探索。

  据悉,由国土资源部立项的“中国地质碳汇监测网络”有望年内启动,项目一期将在珠江流域规划建设50个监测站。袁道先强调,碳循环涉及大气、岩石、水和生物四个圈层之间碳元素的迁移、转换,越来越多的生物化学命题将渗透到传统的岩溶地质研究,若没有不分你我的跨界合作,其中的基础理论问题研究很难彻底突破。

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