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ONCE计划 主办OOSC Science Session:聚焦海洋碳移除科学治理挑战

发布日期:2025-06-14

2025 年 6 月 4 日,ONCE大科学计划在第三届联合国海洋大会(UNOC3)的科学支撑平台 “一个海洋科学大会”(OOSC)主办 "Science Session主题会议二。 会议聚焦海洋碳移除(mCDR)技术的核心科学问题与治理框架,来自全球的学者围绕技术路径有效性、持久性、生态风险及监测、经济评估及国际治理展开深度研讨。

焦院士作ONCE大科学计划与海洋负排放主题报告

ONCE大科学计划首席科学家焦念志院士在开场报告中指出,气候变化已成为全球性挑战,二氧化碳排放的持续增长对地球系统带来了巨大压力。科学界普遍认为,仅靠减少化石能源使用、提升能效等减排措施已难以实现《巴黎协定》所设定的升温控制目标。为此,如何从“减排”进一步迈向“负排放”,已成为全球关注的焦点。近年来,伴随新一代海洋科技与跨学科融合的推进,全球科学家正在探索多种海洋碳移除路径(mCDR),即海洋负排放(Ocean Negative Carbon Emissions,ONCE)。

在主题报告中,焦院士从海洋碱度增强(OAE)、大型海藻养殖与深海碳汇、蓝碳生态系统保护与修复、海洋微生物碳泵(MCP)等方面,系统梳理了目前国际上的主要研究进展。他特别聚焦海洋微生物在有机碳生产、转化与长期储存中的核心功能,明确提出ONCE大科学计划将以 “三重务实” 为核心框架,秉持 “SP-PS-SS” 理念,为提升海洋碳汇效能提供科技突破、政策协同与产业落地的全链条支撑。同时,他呼吁强化全球科学协作与多领域交叉创新,以此驱动基础科学、工程技术、生态保护及政策治理的全链条突破,并指出 ONCE 作为科学研究新前沿,其深层价值在于重塑全球碳治理体系、托举人类社会可持续发展的长远未来。

多国学者研讨:mCDR技术路径与风险分析

(一)Christopher Pearce:mCDR的评估和评价策略

英国国家海洋学中心学者 Christopher Pearce 在报告中强调,mCDR兼具碳移除与缓解海洋生态退化的双重潜力,是气候治理关键补充。他介绍到"海洋二氧化碳移除评估战略"(SEAO2-CDR)项目通过多学科框架,整合技术分析、监测标准和社会伦理因素,为mCDR规模化应用提供科学依据。未来需重点优化环境安全、经济可行与社会接受的协同路径,确保其可持续推进。

(二)Yubin Hu:近海水域橄榄石封存二氧化碳的潜力

山东大学学者 Yubin Hu 分享船载实验数据,研究表明,在北黄海投放橄榄石能有效提升海水碱性,帮助海洋吸收更多大气中的二氧化碳,同时缓解海水酸化问题。假设橄榄石因重力作用完全沉降于海底,在北黄海每平方米面积施用1吨橄榄石理论上最大可去除的二氧化碳量仅为2.0×10-4 t / m2

(三)Callum Ward:海洋铁施肥案例研究的事前技术经济分析

英国南安普敦大学学者 Callum Ward 根据研究报告提供了一个更新的综合框架,用于对新型二氧化碳去除 (CDR) 方法进行技术经济评估 (TEA)。他强调需在政策层面建立 "风险预警与效益优先" 机制,协调生物修复与气候缓解目标,确保技术应用的生态安全性。

(四Manon Berger:铁元素不足可能限制海藻的固碳潜力

法国国家科研中心(CNRS)下属的动力气象实验室的Manon Berger最新研究发现,铁元素不足可能限制海藻种植的固碳效果。虽然种植海藻有助于吸收二氧化碳,但研究表明海洋缺铁可能使其固碳效率降低40%并破坏生态系统。她研究结果强调,在海洋造林预测中,铁的需求和亲和力应被纳入考量。如果未能考虑此类营养动态,可能会高估基于大型藻类的碳排放控制 (CDR) 作为缓解策略的有效性。

(五)Nina Bednarsek:海洋碱度增强的生物效应评估

斯洛文尼亚国家生物研究所(National Institute of Biology, NIB)的Nina Bednarsek 基于数十年海洋酸化研究数据,构建海洋增碱(OAE)的生态风险评估框架。她发现,增加海洋碱度来应对气候变化可能伤害海洋生物。虽然该方法能帮助海洋吸收更多二氧化碳,但研究显示26%的海洋生物可能受到负面影响,包括珊瑚和贝类。专家建议有必要对 OAE 的实施采取预防措施,确定可能发生潜在负面生态结果的条件,这对于扩大规模和避免生态风险至关重要。

(六)Lina Roeschel:mCDR治理——差距、挑战和途径

德国波茨坦可持续性研究所(Research Institute for Sustainability, RIFS Potsdam)的Lina Roeschel指出mCDR (mCDR) 方法可以抵消残余排放,从而支持实现《巴黎协定》设定的全球气候目标。但最新研究表明,这类技术可能对海洋生态系统造成难以预料的连锁影响。目前国际社会尚未建立完善的监管体系,专家建议尽快制定全球性治理框架,确保技术应用的安全性和公平性。

深化国际协作:完善碳治理创新体系

科技讨论环节由南方科技大学讲席教授张传伦主持,学者们针对mCDR技术研发与应用提出以下建议:

  • 强化技术生态安全验证:在技术转化方面,小规模试验成果转化为大规模应用时,应防范存在的非线性风险。在治理体系挑战方面,行业监管框架和标准体系尚不完善,亟需建立科学规范的管理机制。

  • 推动国际合作:建立跨国科研联盟,打破地域界限;发展多元化技术路线,因地制宜选择方案。

  • 科学完善政策框架::建立严格监测-报告-核查体系;分阶段开展社会影响评估,明确技术应用的环境风险边界,纳入多元利益相关方参与决策。

来自不同地域的学者立足区域特征提出的差异化发现和观点,与全球性治理命题形成呼应,既凸显了 mCDR 技术应用的地域特殊性,也强化了国际协同的必要性。这种 "微观数据支撑宏观决策" 的研讨逻辑,让 mCDR 的科学价值与治理意义得到更立体的呈现,为今后mCDR技术标准化、风险管控及全球协作奠定了重要的思想基础。

通过学者们的深入交流,此次会议拓展了对mCDR技术潜力与潜在风险的认知边界,更提出了系统性的建议,推动全球向构建科学、公平且可持续的海洋碳治理体系迈进。mCDR等海洋负排放技术的探索是人类应对气候变化的关键一环,ONCE大科学计划愿与全球科学界合作,将海洋的储碳潜力转化为实现可持续发展和碳中和目标的有力抓手。

此次OOSC大会作为首届以联合国海洋大会科学支撑平台形式举办的国际会议, 开创了‘科学奠基+政策转化’的全新模式,并将成为联合国海洋大会的固定机制延续。



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