基于“双碳”目标的上海海洋碳汇发展路径探索

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发表时间:2024-12-19 11:16

根据国际能源署IEA统计数据,全球2021年碳排放量为338.84亿t同比上涨5.6%。国际上关于实现碳中和的路径已达成共识,主要为减排、碳汇及封存。海洋是地球上最大的活跃碳库,包括海藻、盐沼、红树林和浮游生物、牡蛎礁等在内的海洋生态系统固定了全球55%的碳,海洋碳储量是陆地碳库的20倍、大气碳库的50倍。海洋碳汇也称为蓝碳,包括海岸带生态系统碳汇(红树林、盐沼、海草床)和海洋生物碳汇。2019年联合国政府间气候变化专门委员会IPCC在其发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC中明确提出发展蓝碳是减缓气候变化的重要措施之一美国和澳大利亚等国已将蓝碳相关内容纳入本国温室气体清单和国家自主贡献报告。研究表明,我国海洋总碳储量13877万34895万tC同时我国也已经深刻认识到海洋碳汇发展的巨大机遇,众多沿海省(自治区、直辖市)均提出了海洋碳汇发展的策略方向和实施要求。广东省出台《广东省海洋经济发展“十四五”规划》,提出探索海洋碳汇交易,大力推进蓝碳增汇工程。海南省成立海南国际蓝碳研究中心,承担蓝碳领域基础和理论、推进蓝碳增汇试点示范以及蓝碳公共政策集成创新等方面的研究。山东省出台的《山东省“十四五”应对气候变化规划》提出,实施滨海湿地固碳增汇行动,支持威海市探索建设蓝碳交易平台,推动海洋碳汇由资源转化成资产。在我国,以对蓝色碳汇资源调查和监测及碳汇机理研究为基础,以蓝碳市场交易为推动,最终以结合海洋生态保护和修复工程的增汇技术为实现手段的碳汇发展格局正在逐渐形成。

上海海域面积几乎为陆域面积的1.5倍,充分挖掘上海海洋碳汇增汇潜力,响应国家海洋碳汇发展相关规划,向其他沿海省(自治区、直辖市)蓝碳发展规划看齐,对上海达成“双碳”目标具有重要意义。

为积极响应国家“双碳”目标和上海“双碳”行动方案,挖掘上海海洋碳汇增汇潜力,本文梳理了上海海洋碳汇资源底数,研判了上海海洋碳汇发展现状及面临形势,研究提出了上海发展海洋碳汇“五个方面、两个阶段”的总体实施框架及“十四五”期间上海发展海洋碳汇的五大重点任务,为上海海洋碳汇发展工作提供借鉴和参考。

一、上海海洋碳汇资源底数及发展海洋碳汇战略意义

一)上海海洋碳汇资源底数

1、盐沼湿地

上海市的滨海盐沼湿地主要集中在崇明东滩、北滩、九段沙和南汇东滩四大片区,主要植被类型包括芦苇、互花米草、海三棱藨草、藨草、野茭白等。根据《上海近海海域碳汇调查2022》调查估算结果,上海市盐沼湿地碳储量约221万tC、总碳汇量约15万tC/a其中九段沙区域盐沼碳储量最高、碳汇量最大,该区域碳储量约92.7万tC、碳汇量约6.4万tC/a。但崇明岛、九段沙和杭州湾北岸的盐沼湿地普遍受到外来物种入侵、湿地退化等因素威胁,因此如何保护盐沼湿地、巩固其固碳成果、发掘其固碳潜力,是上海海洋碳汇发展面临的问题。

2、牡蛎礁

上海牡蛎礁以人工牡蛎礁为主,主要位于深水航道两侧导堤和丁坝上,以及部分大堤向海一侧、潮水可达的坝田硬结构上。根据《上海近海海域碳汇调查2022》,初步评估上海海域牡蛎礁总碳储量约为20万tC且长江口深水航道的人工牡蛎礁碳储量远高于杭州湾北岸分布的自然牡蛎礁。

3、浮游植物

长江口近海海域内浮游植物主要类群为硅藻、甲藻,优势种为中肋骨条藻和尖刺拟菱形藻,均属于硅藻类。根据《上海近海海域碳汇调查2022》调查,浮游植物的碳储量相对较低,约0.5万tC。浮游植物对固碳的贡献更多在于其光合固碳作用,绝大部分碳被其他海洋生物吸收转化,估算浮游植物总固碳量可达到541万tC/a。

二)上海发展海洋碳汇战略意义

一是上海打造全球海洋中心城市的有效途径。党的十八大报告提出了“建设海洋强国”的战略目标,《上海市海洋“十四五”规划》提出要提升上海作为全球海洋中心城市的能级,发挥更大的引领作用。相较于传统海洋行业,海洋碳汇属于新兴领域,国外主要发达国家研究与我国相比尚未形成显著技术优势。未来,海洋碳汇必将成为应对全球气候变化的核心领域之一,是海洋竞争力的主要体现。因此,加快推进海洋碳汇巩固提升是上海进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋,落实党中央建设海洋强国重大部署的有效途径。

二是上海坚持可持续发展战略的创新助力。海洋经济是上海经济发展的重要组成部分,坚持可持续发展海洋经济就是在发展海洋经济的同时要完善促进海洋经济绿色发展转型。海洋碳汇能力的巩固提升与高标准的海洋经济发展存在着诸多契合点通过将海洋碳汇的保护、巩固及提升与海洋旅游业、海洋养殖捕捞业等经济发展有机契合,可以实现协同增效。因此,加快推进海洋碳汇巩固提升是上海坚持国家可持续发展战略,高质量发展海洋经济的创新助力。

二、上海海洋碳汇发展面临形势

一)优势分析

上海海域广袤,海域面积是陆地面积的1.5倍;是海洋经济大省,蓝色产业比重逐年上升,根据《2023年上海市海洋经济统计公报》,2023年上海实现海洋生产总值9901.6亿元,同比名义增长9.4%占当年全市生产总值的21.0%占当年全国海洋生产总值的10.0%上海海洋资源、盐沼等海岸带生态系统本底优渥,盐沼植被分布面积为33047.51hm2存量居全国前列上海涉海技术创新研发水平位居全国前列,因此上海发展海洋碳汇具有得天独厚的生态、科技和经济基础。

二)短板分析

1、生态保护修复与固碳增汇协同增效挖掘不够深入

《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划2021—2035年)》提出了以“三区四带”为核心的全国重要生态系统保护和修复重大工程总体布局,强调水文连通性和生物多样性原则,完善海岸带保护修复工程系列标准,有力推动基于自然的、更有韧性的海岸带生态修复与固碳增汇协同增效的综合体系建设,为海岸带生态系统蓝碳增汇提供技术支撑。

近年来,上海实施了一批重大的海洋生态保护修复项目,但是对这些项目碳汇贡献挖掘不够深入,增汇技术应用没有形成体系,尚未对此类项目的生态保护修复与固碳增汇协同增效进行充分发掘;在建立碳中和技术示范区、增汇技术应用、开展长期碳汇监测等领域也处于起步阶段。

2、尚未形成具有上海特色的海洋碳汇发展技术库

海洋碳汇增汇技术应兼顾生态保护和社会发展需求,聚焦海岸带生态系统碳汇格局、过程机制、演化趋势与潜力评估,构建以研发中心为支撑的创新平台体系,融合生物学、生态学、化学和物理工程等技术和方法,培育包括土壤负排放、植物固碳增汇、土壤微生物固碳、碳沉积埋藏等技术体系,强化海岸带蓝碳支撑固碳增汇的技术耦合优化与协同增效,建立海岸带蓝碳增汇技术示范区,推动前瞻性、颠覆性增汇技术广泛推广实施。

如何发展海洋碳汇需要回答“海洋增汇要增在哪里”“海洋碳汇如何增”“海洋碳汇怎么增汇最高效”这3个问题,但是目前上海尚未充分利用自身的高校和科研院所聚集的优势,体现相关领域研究成果的集成效应,并以海洋增汇工程的技术库或指南等形式为本地区适宜的增汇技术选择及其应用边界给出指引。

3、海洋碳汇资源“摸清家底”工作任重道远

当前海洋碳汇监测技术尚无统一的规范和标准,碳储量核算存在较大的争议,亟待建立融合“卫星遥感观测—大气浓度监测—地面定位观测”为一体的“天—空—地”一体化碳汇观测体系,实现对海岸带蓝碳精确与高效的监测和评估;同时,基于观测系统大数据、人工智能、高性能计算等技术,增强固碳过程观测数据的精细化管理,科学评估不同固碳增汇技术的增汇效果,实现海岸带生态系统蓝碳碳汇的动态评估和科学预测。

对上海而言,尚未形成对海洋碳汇调查开展常态化监测及与之匹配的成熟的一体化碳汇观测体系,也未确立科学评估固碳增汇效果的海洋碳汇调查、评估、计量流程。

4、缺乏蓝碳发展的长效管理机制与金融交易试点

海洋碳汇生态系统的生态保护修复与固碳增汇协同提升是一项综合性工程,必须建立起包括多部门参与的长效管护机制,并逐步建立健全蓝碳经济相关法律法规,以保护和加快推动海岸带蓝碳经济发展。此外,当前国内外已经建立了一些海岸带蓝碳核算和交易标准体系,但仍存在一些问题,包括核算指标体系不够完善、指标核算边界不清晰、评价具有主观性等。因此,亟须建立编制一套国际认可、全球通用、科学公正的海岸带蓝碳核算体系,使之成为海岸带固碳增汇目标实现与碳汇交易开展的重要参考依据,同时也为提高我国在国际碳汇核算规制制定中的影响力和话语权提供强有力的支撑。

上海对海洋碳汇核算体系的研究刚刚起步,且尚未充分依托相关生态修复项目工程进行海洋碳汇增量核算,尚未围绕盐沼等已被IPCC承认且本地资源丰富的海洋碳汇主体形成一套海洋碳汇计量与经济价值核算体系,并在此基础上开展蓝色碳汇交易试点。尚未建设涵盖海洋碳汇核算、评价、交易为一体的海洋碳汇发展示范区以探索海洋生态产品价值实现的机制和模式。作为世界级金融中心,尚未在全国海洋碳汇交易系统贡献“上海答卷”。

三)沿海地区海洋碳汇的发展

福建、广东、山东、海南等均立足当地海洋生态系统,围绕海洋碳汇制定了中长期发展规划。以海南省为例,2022年2月,海南省成立海南国际蓝碳研究中心,同年3月,海南国际碳排放权交易中心获批将在三亚市设立,未来将与国际蓝碳研究中心合作建设海洋碳汇的开发服务及供需交易平台;同年7月,海南省出台《海南省海洋生态系统碳汇试点工作方案2022—2024年)》,提出围绕海洋生态系统碳汇资源的调查、评估、保护和修复,巩固和提升海洋生态系统碳汇。

四)上海市相关政策要求

为深入贯彻党中央、国务院关于碳达峰、碳中和的重大决策,《上海市碳达峰实施方案》印发实施,提出要增强海洋系统固碳能力,包括:全面落实海洋生态红线保护管控措施,严格保护自然岸线;强化海洋生态系统整体保护修复,合理降低开发利用强度,保护并有效恢复滨海湿地、河口海湾、近海、海岛等生态系统承载力;持续推进退养还滩、退围还海,实施蓝色海湾、海岸带保护修复等重大工程和整治行动,提升近岸海域生态系统稳定性和自然修复能力,探索开展海洋生态系统碳汇试点。

《上海市海洋“十四五”规划》明确提出要统筹推动海洋绿色低碳发展,并对海洋碳汇发展提出以下要求:构建海洋碳汇调查监测评估体系,定期开展海洋碳储量评估,掌握海域碳源碳汇格局;海洋固碳机制、增汇途径等碳汇技术研发;识别和划定蓝碳生态系统增汇适宜区,以海洋生态保护修复等推进蓝碳增汇;开展海洋生态修复碳汇关键技术示范应用和成效监测评估;协同构建海洋碳汇计量核算体系,研究开展蓝色碳汇交易试点。

三、上海市海洋生态系统碳汇能力巩固提升实施路径的提出

一)国内外蓝碳发展的经验借鉴

一是要加强对蓝色碳汇资源调查和监测研究。应从上海全市蓝碳生态系统分布和碳库调查入手,开展蓝碳综合调查与评估,建立蓝碳调查评估和监测方法。

二是要实现海洋生态系统保护与固碳增汇有机结合。增加海洋生态系统空间是恢复和提高蓝碳潜力的有力途径。一方面,需要禁止破坏性的人为活动,避免其碳汇功能的快速损失;另一方面,需要继续支持保护与恢复海洋生态系统政策和方案的推行。

三是要开展蓝碳市场交易试点。上海市应提高蓝色碳汇价值的市场化程度,加快碳汇资源变资产、资产变资本。逐步形成上海蓝碳交易市场,并逐步和其他省市统合形成全国蓝碳交易大市场。

四是要增强海洋生态系统碳汇的系统性研究。开展蓝碳时空分异特征、影响机理及增汇潜力研究,为构建海洋命运共同体、实现海洋固碳增汇贡献“上海智慧”。

二)上海发展海洋碳汇的总体实施路径

基于上海海洋碳汇发展的现状及面临形势,提出上海市“十四五”期间海洋生态系统碳汇能力巩固提升发展两步走的总体方针,并形成“五个方面,两个阶段”的总体实施路径,如图所示

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个方面,包括完善政策体系、摸清资源底数、增强科技支撑、探索蓝碳交易、拓展国内外合作。其中,完善政策体系要发挥政府部门责任主体优势,统筹考虑,明确实施路径和发展方向,形成切实可行的政策保障管理体系;摸清资源底数与增强科技支撑要发挥政府管理部门和科信部门引导,依托高校和研究院所,分区域、分主体逐步开始,形成上海碳汇本底数据库和碳汇发展技术库;探索蓝碳交易前期以政府导向为主,后期逐步提升市场的参与度和引领地位,鼓励企事业单位、社会团体和个人参与;拓展国内外合作要充分依托上海甚至我国的蓝碳发展优势,以政府为主组织高峰论坛等交流平台,鼓励民间互访与学术交流,逐步接轨国际蓝碳数据库。

两个阶段,包括“基础夯实及探索性开展阶段”和“体系化建设及扩大影响阶段”。“十四五”期间完成第一阶段的目标,主要包括探索生态系统碳汇巩固与提升路径、初步确立调查评估路径与碳源/汇格局、初步建立海洋碳汇发展技术库、探索蓝碳交易技术体系、搭建区域合作平台并积极推进海洋碳汇合作。争取2030年前后完成第二阶段的目标,包括建立政策保障支持体系、摸清海洋碳汇家底与优劣势、确立海洋碳汇发展方法学、推动规模化示范和商业化、提升上海市在海洋碳汇发展领域的影响力。

三)上海发展海洋碳汇的重点任务

1、完善政策体系

一是要建立蓝碳生态系统保护规程。更加严格控制围填海和生态红线区的人为活动强度,避免其碳汇功能的快速损失。建立“蓝碳生态系统保护区”,形成“蓝碳生态系统保护区管理办法”。

二是要建立蓝碳生态系统修复与运维机制。建立“蓝碳生态系统修复管理条例”,建立“蓝碳生态系统修复运维管理条例”,包含监管监测、运行管理和维修养护等内容,并明确负责部门、工作原则及工作内容。依托临港、奉贤等海洋生态修复项目,建立“固碳增汇技术示范区”碳中和技术示范区,开展固碳增汇实践。

三是建立各部门协调机制和资金保障机制。成立蓝碳发展工作领导小组,积极建立“上海市蓝碳发展规划”,相关部门协调共进,推进相关工作。海洋碳汇对市场而言是一种新兴产品,各个环节都离不开资金支持,因此上海市应积极建立蓝碳交易的资金保障机制,督促蓝碳交易健康发展。

2、摸清资源底数

一是要开展海洋碳汇长期监测。针对2022年开展上海市近海海域碳汇调查评估工作中发现的未形成连续的碳汇监测时间序列、方法学有待提升、监测点位较少等问题,开展海洋碳汇常态化监测。

二是亟须形成相关规范和标准。通过总结现有工作基础,联合相关管理单位、科研单位和高校,建立符合上海地方特色的“盐沼湿地碳汇核算指南”和“海洋生物碳汇核算指南”,后续碳汇调查均应根据两个“指南”进行工作。

3、增强科技支撑

一是要加强海洋碳汇机理研究。充分发挥上海科研优势,将现阶段海洋碳汇机理呈“点状”的研究成果串联成“线”,同时依托相关海洋生态修复类项目,实现“以点到面”的技术集成与突破。

二是建立海洋固碳增汇技术库。目前国内外对海洋固碳增汇技术的研究大多停留在理论层面,少有进行大规模应用的案例。上海需要探索相关固碳增汇技术与海洋生态修复工程的结合,明确各种固碳增汇技术在上海的适用性及应用条件,形成上海固碳增汇技术库或指导手册。

三是打造海洋碳汇发展示范区。结合上海的海洋生态修复项目,对照上海地区海洋固碳增汇技术库的技术手段,在部分区域开展技术应用集成与示范,并可以划定科研区域,开展长效的蓝碳碳汇变化趋势、影响因素、固碳效果等科学研究;同时,随着碳汇计量规程的不断完善,可以将示范区进行蓝碳交易,充分发掘海洋生态修复项目的多元化价值,为上海大规模开展蓝碳增汇手段应用和碳交易提供样板。

4、探索蓝碳交易

一是要形成长效的蓝碳交易发展机制。《碳排放权交易管理办法(试行)》于2021年2月1日起施行,标志着全国碳交易市场正加速推进,但是上海与海洋碳汇交易相关的制度、规范、技术、标准等还未形成。需要建立的完整长效的蓝碳交易发展机制,充分发挥政府、企业、社会团体和个人“1+1+1”大于3的交易发展模式,促进海洋碳汇交易的实现。

二是要编制形成“上海市海洋碳汇核算指南”。蓝碳交易的前提是确定海洋生态系统的碳汇量,由于海洋碳汇核算和交易工作起步较晚,目前尚无较为全面、系统的调查、评估及核算计量标准体系。上海需要根据自身海洋生态本底特征和碳汇主体,形成上海市海洋碳汇核算指南,为碳交易打下坚实基础。

三是要促进典型生态系统碳汇交易。依托临港和奉贤海洋生态修复项目碳汇增量与自然生态系统碳汇能力,推动现在已经被IPCC承认的盐沼湿地构建海洋碳汇计量与经济价值核算体系,研究开展蓝色碳汇交易试点。

四是要开发蓝碳金融产品。进一步推动蓝碳平台数字化建设,探索运用区块链技术,不断创新“互联网+交易”的数字化应用场景,助力形成多级市场蓝碳交易平台。开发更具吸引力的蓝碳产品,如发行蓝碳债券、保险、期货期权等。

5、拓展国内外合作

一是要积极牵头合作、整合资源,探讨蓝碳发展新模式。依托各高校和研究院所的资源,邀请国际上对海洋碳汇研究较为深入的学者进行宣讲,邀请其对蓝碳发展提出建议。积极参加国际会议、论坛、展览会等,探讨未来蓝碳发展的新思路、新模式、新业态。同时,积极融入“长三角区域一体化发展”战略,加强沿海城市蓝碳发展沟通协调,引导海洋产业园区开展蓝碳发展企业技术交流、资本对接、海洋科创平台跨区域共建共享,共同举办蓝碳技术交流活动。

二是要多角度整合发展成果,形成蓝碳上海方案。整合上海在政策支撑体系、蓝碳本底调查、科技引领服务、蓝碳交易开展等领域取得成果,编制上海市蓝碳发展方案成果,并开展宣传推广,让世界听到上海的蓝碳声音,提高我国在相关国际事务中的话语权。

四、结语

发展海洋碳汇是上海在“双碳”目标要求下的必然选择,目前在海洋碳汇“摸清家底”、技术集成等方面也已取得一定的成效,但是在政策保障体系、碳交易探索、增汇项目实施等方面也暴露了一些短板。基于此,上海可紧紧围绕“五个方面两个阶段”实施碳汇发展布局,建立健全碳汇发展政策保障支持体系,深入开展碳汇调查并逐步形成规范化的碳汇调查、核算计量体系,发挥科创优势对固碳增汇技术进行集成与开发,依托蓝碳示范区和江海联动推动蓝碳交易进一步走向市场化,提升上海海洋碳汇话语权,将上海打造为具有国际影响力的蓝碳示范城市。建议未来上海的蓝碳发展方向可重点围绕以下几方面

一是实施蓝碳增汇与海洋生态保护修复协同增效。近年来,上海一直在长江口和杭州湾等区域开展海洋生态保护修复工程,生态建设成效显著,未来可以结合此类工程落地蓝碳增汇措施,实现蓝碳增汇与海洋生态保护修复的协同增效,助立上海双碳目标和海洋生态文明建设的实施。同时,可以结合《互花米草防治专项行动计划2022—2025年)》,在整治沿海滩涂外来物种入侵的同时,增强高固碳盐沼植物群落搭配、盐沼固碳生境优化等研究,填补互花米草防治导致的沿海蓝碳损失。

二是形成上海蓝碳发展技术库。组织国家和省部级研究课题,以海洋增汇为导向,结合上海主要盐沼分布区、近海海域、岛屿等区域的理化环境和资源本底特征,探究各项增汇技术在不同区域应用的可行性和预期效益,形成针对上海不同区域、不同碳汇主体的应用技术推荐库,并出台相关标准和导则,以便指导未来上海海洋增汇措施的实施。

    三是积极探索海洋碳汇交易的多元途径。碳交易是调和经济发展不平衡、保证经济持续稳定高质量发展的有效途径,上海应该充分发挥首批碳交易试点城市和国际金融中心的优势,探索国际国内海洋碳汇交易的途径,积极引导政府、企业、社会团体与个人的多元参与,开发海洋碳汇交易新模式、新产品、新方法,提高上海在国内乃至国际碳交易市场的话语权。


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