目前，各國采取各種行動來減緩和適應(yīng)全球氣候變化。其中，提高能效、發(fā)展可再生能源、碳捕捉與儲存和植樹造林等行動是各國政府考慮的首要措施。而占全球一半光合作用的海洋生態(tài)系統(tǒng)在很長一段時間一直被忽略。只有少數(shù)科學(xué)家?guī)啄昵伴_始關(guān)注用海藻類植物應(yīng)對氣候變化。
實(shí)際上，人們使用海藻類植物的歷史很長。在亞洲，海藻可以用來做湯、壽司、涼拌菜、炒菜等各種食品。目前，每年全球收獲800萬噸海藻和水藻（包括野生和種植的）。中國、日本、韓國、朝鮮、印度和菲律賓等亞洲國家長期采集和種植藻類植物。中國是世界上最大的海藻生產(chǎn)國，其次是韓國和日本。整個亞太地區(qū)的海藻生產(chǎn)占到全球的80%，日本的紫菜產(chǎn)業(yè)達(dá)到幾十億美元的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，韓國和日本在海藻業(yè)的研究方面也處于領(lǐng)先位置。
現(xiàn)在，一些科學(xué)家開始認(rèn)識到海藻類植物不僅僅是食品，還是應(yīng)對氣候變化的重要工具。每年釋放到大氣中的二氧化碳約有80億噸，其中陸地生態(tài)系統(tǒng)約吸收20億噸，海洋生態(tài)系統(tǒng)約吸收12億～28億噸。因此，處理好海藻類植物的種植與應(yīng)對氣候變化之間的關(guān)系非常重要?？傮w上，可以從以下三個方面來理解海藻類植物在應(yīng)對氣候變化中的作用。
第一，海藻類植物可以成為重要的碳匯。海藻類植物本身是碳載體，通過一定規(guī)模的保有量，可以固化空氣中的碳。盡管海藻類植物的生長期周期很短，在生長期會凈吸收碳，在死亡腐爛后，碳又回到大氣中，但可以在一定水域內(nèi)長期保持一定的規(guī)模，像森林一樣作為長期的碳匯存在。并且，海藻類植物在種植空間、生長速度和吸收二氧化碳方面與陸地植物相比有很大的優(yōu)勢。全球50%的光合作用發(fā)生在海洋。一些藻類植物的二氧化碳吸收量是陸地植物的5倍。一些海藻可以在3個月內(nèi)長到9～12英尺。3.5噸藻類植物可以吸收1.27噸碳、0.22噸氮和0.03噸磷。
第二，海藻類植物可以成為重要的生物能源來源。海藻類植物作為第三代生物能源原料，受到歐美國家廣泛重視。海藻類植物用于制造生物能源材料，是一種碳中和能源，不產(chǎn)生額外的溫室氣體排放，屬于清潔能源。這些生物能源對化石能源的廣泛替代，將大大減少溫室氣體的排放。海洋植被具有多產(chǎn)的特性，每平方米水域內(nèi)可以生長16到65公斤大型褐藻，而相同面積的陸地區(qū)域只能產(chǎn)出8到18公斤甘蔗。這種多產(chǎn)的特性和不受面積限制的特點(diǎn)使海藻類植物可以大量用來生產(chǎn)生物能源。
第三，海藻類植物可以為全球糧食供應(yīng)作出重要貢獻(xiàn)。盡管全球作出種種努力，溫度上升恐怕還是不可避免。全球各國都在作適應(yīng)氣候變化的準(zhǔn)備。其中，糧食問題最為關(guān)鍵。溫度上升，從全球來看，糧食會大幅度減產(chǎn)。通過發(fā)展海藻類植物，一方面可以節(jié)省陸地的保持植被的空間，有更多的土地種植糧食，而不是種植生物能源原料或作為像植樹造林那樣的碳匯，長期占用土地。另一方面，海藻類植物可以進(jìn)一步開發(fā)成各種食物，一定程度上解決糧食問題。因此，海藻類植被不但是碳匯，還可以作為食物、飼料、能源和藥材。
目前來看，在海藻類植物的種植方面需要解決幾個問題：固定海藻類植物在一定的海域內(nèi)，而不被洋流和颶風(fēng)帶走；海藻類植物生長期快，需要發(fā)展大規(guī)模聯(lián)合收割系統(tǒng)，保證能以比較低的成本使用；海藻類植物的種植范圍、規(guī)模如何確定，以保證有足夠多的海藻可以用作食品、飼料和能源，同時又不會對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響和影響海洋運(yùn)輸?shù)臅惩ǎ缓Ｔ孱愔参镌谵D(zhuǎn)化成生物能源時，需要去掉水分，如何保證該過程的低能耗和低成本需要進(jìn)一步研究。
（作者系清華大學(xué)公共管理學(xué)院博士后）【氣候變化頻道】
