目前，各國采取各種行動來減緩和適應全球氣候變化。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)科學家?guī)啄昵伴_始關注用海藻類植物應對氣候變化。
實際上，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國，其次是韓國和日本。整個亞太地區(qū)的海藻生產占到全球的80%，日本的紫菜產業(yè)達到幾十億美元的經(jīng)濟規(guī)模，韓國和日本在海藻業(yè)的研究方面也處于領先位置。
現(xiàn)在，一些科學家開始認識到海藻類植物不僅僅是食品，還是應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對氣候變化之間的關系非常重要。總體上，可以從以下三個方面來理解海藻類植物在應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。海洋植被具有多產的特性，每平方米水域內可以生長16到65公斤大型褐藻，而相同面積的陸地區(qū)域只能產出8到18公斤甘蔗。這種多產的特性和不受面積限制的特點使海藻類植物可以大量用來生產生物能源。
第三，海藻類植物可以為全球糧食供應作出重要貢獻。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氣候變化的準備。其中，糧食問題最為關鍵。溫度上升，從全球來看，糧食會大幅度減產。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，而不被洋流和颶風帶走；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)產生負面影響和影響海洋運輸?shù)臅惩?；海藻類植物在轉化成生物能源時，需要去掉水分，如何保證該過程的低能耗和低成本需要進一步研究。
（作者系清華大學公共管理學院博士后）【氣候變化頻道】
