5000亿美元：研究海洋生物碳泵的巨大潜在价值

该研究的作者之一，WHOI海洋化学家Ken Buesseler（右）在2018年阿拉斯加湾探险期间部署了一个沉积物收集器，用于研究生物碳泵。

海洋在从大气中捕获二氧化碳（CO2）方面发挥着不可估量的作用，每年的吸收量在5到12吉吨（十亿吨）之间。由于研究有限，科学家们不确定到底每年海洋捕获和储存（或封存）多少碳，或者不确定将来二氧化碳排放量的增加会如何影响这一过程。

伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）发表在《整体环境科学》杂志上的一篇新论文将经济价值归功于研究的益处，以提高对生物碳泵的认识并减少海洋碳固存估计的不确定性。

WHOI海洋政策中心的主要作者Di Jin使用气候经济模型将碳的社会成本考虑在内，并反映了由于气候变化而可能导致的未来损失，因此，研究海洋碳汇的价值为5,000亿美元。

Jin说：“该论文列出了科学研究的利益与决策之间的联系。”“通过投资于科学，您可以缩小不确定性的范围并改善社会成本效益评估。”

金补充说，更好地了解海洋的碳固存能力将有助于建立更准确的气候模型，为决策者提供制定排放目标和制定气候变化计划所需的信息。

Jin与合著者Porter Hoagland和Ken Buesseler合作，为20年的科学研究计划建立了一个案例，以测量和模拟海洋的生物碳泵，通过大气食物网将大气中的二氧化碳输送到深海的过程。

生物碳泵由漂浮在海洋表面的称为浮游植物的微小植物状生物提供燃料，这些植物在光合作用过程中消耗二氧化碳。当浮游植物死亡或被较大的生物吃掉时，富含碳的碎片和粪便会沉入海洋深处，在那里它们被其他生物吃掉或埋在海底沉积物中，这有助于减少大气中的二氧化碳，从而减少全球气候变化。

诸如燃烧化石燃料之类的人类活动的结果，导致大气中二氧化碳水平的升高，通过捕获来自太阳的热量使地球变暖，还溶解于海水中，从而降低了海洋的pH值，这种现象被称为海洋酸化。温暖，酸性更强的海洋会削弱碳泵，导致大气温度升高，或者变得更强，而产生相反的效果。

WHOI海洋化学家Buesseler说：“当我们试图预测世界的面貌时，存在很大的不确定性。”“不仅我们不知道这台泵有多大，而且我们不知道它将来是否会去除更多或更少的二氧化碳。我们需要取得进展，以更好地了解我们的前进方向，因为气候影响着整个人类。”

Buesseler补充说，WHOI的海洋暮光区计划和NASA的遥感遥感全球出口流程（EXPORTS）计划等工作在理解海洋在全球碳循环中的作用方面取得了重要进展，但这项研究需要在很大程度上进行扩展。为了开发预测模型，例如政府间气候变化专门委员会（IPCC）所使用的模型。目前的IPCC模型没有考虑到海洋吸收碳的能力的变化，Buesseler说这会影响其准确性。

尽管这篇论文的评估​​没有考虑到一项全球研究计划的成本，但布埃斯勒表示，投资只占5,000亿美元预期收益的一小部分。作者警告说，如果这项研究没有导致减轻气候变化影响的政策决策，那么这些节省也可以被视为对社会的一种代价。

Jin说：“就像天气预报可以帮助您决定是否带雨伞一样，您可以利用自己的知识和经验来基于科学做出决定。”“如果听到要下雨而又不听的话，就会被淋湿。”

参考：Di Jin，Porter Hoagland和Ken O. Buesseler撰写的“海洋生物碳泵科学研究的价值”，2020年8月1日，全面环境科学。DOI：
10.1016 / j.scitotenv.2020.141357

这项研究得到了WHOI海洋暮光区计划的支持，并获得了Audacious项目，美国国家海洋与大气管理局（NOAA）合作研究所（CINAR）和美国国家航空航天局（NASA）的资助，这是该计划中出口流程的一部分。远程遥感（EXPORTS）程序中的海洋。