基于海洋的气候干预技术对深海生态系统的潜在风险

深海是地球上最不为人知的地区之一，由多个脆弱的生态系统组成，在碳循环中发挥着关键作用。然而，深海直接受到人类引起的气候变化的影响，现在可能还面临人为应对气候变化的努力所带来的额外挑战。这些努力已经发展成可以在广阔的空间尺度上运行的地球工程解决方案。

基于海洋的气候干预措施(OBCIs)越来越被认为是缓解气候变化的很有前景的解决方案。这些干预措施使用不同的技术从大气中去除二氧化碳，并将碳封存在深海中，管理太阳辐射，或生产可再生能源。然而，OBCI技术对海洋生物地球化学和海洋生态系统生物多样性的影响知之甚少。深海生态系统尤其如此，它覆盖了地球40%以上的面积，并且包含高度脆弱的物种和生态系统。

由加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的研究小组分析了基于海洋的气候干预措施，以评估它们对深海生态系统和生物多样性的潜在影响。研究结果最近发表于《科学》，引起了人们对这些技术对深海生态系统潜在影响的极大关注，研究结果也呼吁进行综合研究，仔细评估每种干预措施的成本和收益。

图源：百度百科

据第六次IPCC评估报告的结果，自第一次工业革命以来，全球地表温度与CO2累积排放量呈准线性关系，每1万亿吨（1000 Gt）CO2的排放约引起0.45℃的温升。为了实现温控目标、减缓气候变化，可以从三个方面入手：第一是减少CO2等温室气体的直接排放，从源头大幅减排；第二是通过CO2移除方法（Carbon dioxide removal）；第三是进行太阳辐射干预（Solar radiation modification），也称为地球工程（或气候工程）。

二氧化碳去除（CDR），主要是物理提取大气中的二氧化碳并将其储存起来，采取的方式要么是直接从空气中吸收二氧化碳，要么通过生物能源和碳捕获储存技术，以及增加自然碳汇，比如种植红树林或向海洋中添加铁元素来促进浮游植物的生长，这些浮游植物能够吸收二氧化碳。

太阳辐射管理（SRM），旨在限制地球吸收的热量，可以用来快速冷却地表。例如，可以通过巨大的气球将反射性硫酸盐送入平流层，或在北极海冰上播撒硅珠，提高其反射率。

尽管人们越来越关注OBCI作为缓解影响的潜在工具，可能会为可持续的未来带来一些希望，但全面的潜在环境影响和有效性尚未得到充分评估。此外，OBCI活动的治理也处于早期阶段，对深海生物多样性和生态系统构成了风险。大规模实施这些技术的后果是未知的。海洋吸收每年排放二氧化碳的三分之一，虽然陆地上的气候变化因此得到了缓和，但却导致海洋迅速变暖和酸化。

其中一种干预措施是直接向深海注入二氧化碳，这可以从大气中隔离大量二氧化碳，降低温室气候气体的总体浓度。然而，这也存在重大风险。

当水中二氧化碳的浓度超过一定的阈值时，这可能会对海洋生物和生态系统产生负面影响。其他碳封存技术，如海洋施肥(增强海洋表层浮游植物的产量，使其沉积在深海海底)和作物废弃物沉积(在深海处理陆地作物废弃物)，其结果是将碳转化为浮游植物或陆生植物体放入深海，这也可能改变深海生物的食物和氧气供应。

由于工业渔业、污染、变暖、脱氧、酸化和其他与气候变化有关的问题的影响，深海正面临着前所未有的威胁。OBCI可能会进一步增加深海的压力，威胁到对整个地球都至关重要的深海系统的运作。

研究人员指出，在采取海洋气候干预措施之前，需要新的科学和治理。特别是考虑到深海生态系统的广阔、脆弱、以及相对原始的自然环境，再加之对深海生态系统的科学认识不足，我们应该非常谨慎地对待这些可能产生不可逆转影响的活动，对其进行更多的研究来评估其影响。

参考文献：

1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade752

2. https://zhishifenzi.blog.caixin.com/archives/252230

3. https://chinadialogue.net/zh/3/66805/

4. https://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/index.htm

编译：Sara

审核：Daisy

编辑：Tommy