世界海洋森林如何为缓解气候危机做出贡献

海带福雷斯特7 12塔斯马尼亚东南部海岸附近海带的最后一块海带的照片,由Matthew Doggett提供

研究人员正在寻找海带,以帮助将二氧化碳储存在海面以下。

六十年前,塔斯马尼亚岛的海岸线被如此密集的海藻般柔软的海藻缓冲 这样一来,当地渔民便会在船上驶向他们。 博士后研究员凯恩·莱顿(Cayne Layton)表示:“我们特别与老一辈的渔民交谈,他们说,'当我还是您的年龄时,这个海湾布满了海带,实际上我们必须切断海带。'塔斯马尼亚大学海洋与南极研究所。 “现在,那些海湾的规模可能只有10或20个足球场,完全没有海带了。 剩下的只有一棵植物。”

自1960年代以来,塔斯马尼亚州曾经广阔的海带森林减少了 90%以上。 主要的罪魁祸首是气候变化:这些巨型藻类需要在凉爽,营养丰富的海流中沐浴才能壮成长,然而最近几十年的区域性变暖已将东澳大利亚海流温暖的水域扩展到塔斯马尼亚海,造成破坏性影响,一步一步走出海带森林。 温暖的水域也增加了掠夺性海胆的数量,这些海胆咬海带根,加剧了流失。

塔斯马尼亚州不是唯一的破坏场所。 在全球范围内,海带生长在沿海地区的森林中 除南极洲以外的所有大洲; 其中大多数受到气候变化,沿海发展,污染,捕鱼和侵入性掠食者的威胁。 所有这些都很重要,因为这些生态系统具有巨大的优势:它们可以缓解海岸线的风暴潮和海平面上升的影响; 他们通过吸收多余的营养来净化水; 他们还可以吸收二氧化碳,从而有助于降低海洋酸度并为周围的海洋生物营造健康的环境。 这些森林(对于塔斯马尼亚州生长的巨型海带物种而言,可以达到40米(130英尺)的高度),也为 数百种海洋物种。

海带分布7 12

经过多年的研究,莱顿(Layton)现在正尝试将塔斯马尼亚(Tasmania)挣扎中的海带森林带回来。 每隔几周,他会潜入海面,检查他在海岸上创建的三个12乘12米(39乘39英尺)的地块,每个地块都由拴在海底的绳索拉出而来。 这些海带苗圃是雷顿项目的一部分,该项目旨在确定实验室中饲养的具有气候适应力的“超级海带”在塔斯马尼亚不断变化的海洋中是否会更好。 但是他的实验也引起了人们对海带吸收碳和帮助应对气候变化的巨大潜力的关注。

气候前向海带

吸收二氧化碳的能力2 来自增加了“缓解气候变化”作用的海带的好处。 当我们谈论海洋如何固碳时,讨论通常围绕红树林,盐沼和 海草草甸。 但是“沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学海洋科学教授卡洛斯·杜阿尔特(Carlos Duarte)说:“被藻类森林隔离的碳的数量可与所有这三个栖息地的碳数量相比。” “不应留下藻类森林。 他们已经藏了太久了。”

关于海带如何存储二氧化碳,我们仍然有很多不了解的地方2。 但是研究人员开始对这种巨型海藻以及我们如何提高其应对气候变化的能力进行更好的了解。

困境在于海带本身也受到了海洋变暖的困扰,而这正是莱顿工作的重点。 在塔斯马尼亚州的原始森林中,仅剩下约5%。 研究人员认为这些植物通过自然变异和选择而得以生存。

Layton解释说:“在塔斯马尼亚,确实有一些适应能力强的人,能够在我们通过气候变化创造的现代条件下生活。”

从剩下的野生海带中,他和他的同事们确定了雷顿所说的“超级海带”,这种海带可能更能抵抗变暖的海洋。 他从这些植物中收获了孢子,将它们缠绕成细绳,然后缠绕在扎在海底的绳索上。 希望这些超级海带孢子将发展成幼树,从而使自己的孢子随洋流漂流,在附近播种新的小型森林。

Layton解释说:“要使大型海带修复工作在海岸线范围内进行,我们将需要种很多这类种子。” “这个想法是,随着时间的流逝,它们会自我扩张,最终融合在一起-而且还有巨大的海带森林。”

世界各地的其他海带修复项目正在应对不同的威胁。 在加利福尼亚州圣莫尼卡湾,环保主义者正在努力从贪婪的紫色海胆中拯救当地的海带森林,自从一个主要的捕食者-海獭-爆炸以来,海藻的种群数量激增了 几十年前急剧下降。 海胆食欲不振导致该海湾前海带森林损失了四分之三。 但是渔民正在仔细地清理海胆-吸引人的是,随着海带的恢复,渔业也是如此。 到目前为止,他们已经 设法清理了海藻森林开垦的52英亩(21公顷)土地。

“我们要做的就是清除顽童,”该公司执行总监汤姆·福特(Tom Ford)说 海湾基金会,这是努力的方向。

世界海洋森林如何为缓解气候危机做出贡献

海水变暖和诸如海獭之类的自然食肉动物的清除,导致海带食海胆种群在加利福尼亚州圣莫尼卡湾爆炸。 照片©iStockphoto.com | 迈克尔·齐格勒

福特说,该项目的成功使其他人开始思考其碳固存潜力。 圣莫尼卡市最近制定了到2050年实现碳中和的目标,并且 问海湾基金会如何将海带修复纳入其中。 一家名为 可持续冲浪 还启动了一项计划,使人们能够 投资于海带修复项目 抵消自己的碳足迹。

福特说:“这些海带森林生长得如此之快,吸收了大量的碳。” 他解释说,在加利福尼亚州,重点在于保护具有碳信用额的荒地。 但是,地区野火的增加意味着陆基森林似乎不再是最安全的选择。 “现在,在沿海地区工作可能正在成为一个更重要的选择。”

同样,在英国,一项名为“帮助我们的海带”旨在恢复该国南部苏塞克斯海岸沿岸180平方公里(70平方英里)的历史性海带森林。 它 它吸引了两个地方议会和一家自来水公司的兴趣,这对它提供新的碳汇的潜力很感兴趣。 “三个组织都对碳感兴趣,但对(海带森林)更广泛的利益也很感兴趣,” Sean Ashworth解释说, 副渔业和自然保护局副局长 近岸渔业和保护当局协会, 该项目的合作伙伴。

捕获碳?

然而,关于所有储存的碳最终储存在何处仍是关键问题。 树木停留在一个地方,因此我们可以合理地估计森林储存的碳量。 另一方面,海带可以漂浮到未知的目的地。 西蒙·弗雷泽大学(Simon Fraser University)和加拿大渔业与海洋学系的海洋生态学家乔丹·霍拉尔史密斯(Jordan Hollarsmith)解释说,如果它开始分解,其储存的碳可能会释放回大气中。 她说:“要从全球碳预算中真正去除碳,就需要将那些海藻叶以某种方式掩埋或运输到深海。”

实际上,新兴研究开始描绘海藻在海洋中的旅程。 一个2016 研究 估计约有11%的全球大型藻类是 永久隔离在海洋中。 其中的大部分(约90%)沉积在深海中,其余则沉入沿海海洋沉积物中。

海带

在良好的条件下,在塔斯马尼亚州生长的巨型海带物种可以达到40米(130英尺)高,并形成一个密集且在视觉上无法穿透的海底森林。 照片由Matthew Doggett提供

“如果藻类到达1,000米以下的地平线,它就不会在更长的时间范围内与大气交换,并且被认为是永久性的隔离,” Dorte Krause-Jensen说。 丹麦奥尔胡斯大学海洋生态学教授,并与杜阿尔特一起撰写了2016年研究报告。 尽管如此,解决这一问题的挑战依然存在。 与将碳直接且可靠地沉积到下面的沉积物中的红树林,海草和盐沼相比,海带森林的固有可变性使隔离更加难以准确量化。 杜阿尔特说,但是如果海带森林受到严格的人类控制,这可能会改变 管理- 全球范围内种植的用于食品和肥料的较小型海藻已经在发生这种情况。

未来海带

为了地球的利益,我们是否可以同样地将广阔的海带森林置于人类控制之下? 非营利组织执行董事Brian Von Herzen 气候基金会,是这样认为的。 气候基金会是Cayne Layton的气候适应性海带项目的合作伙伴,Von Herzen是 海洋永续养殖”,这是一种开放式海藻养殖,模仿野生海带森林以更新海洋生态系统,提高粮食安全性并封存碳。

冯·赫尔岑(Von Herzen)目前正在菲律宾尝试试验原型阵列,以帮助使海藻养殖业更能适应气候变化。 冯·赫尔岑(Von Herzen)视野的中心是海藻将在其上生长的阵列,其悬浮在海面以下25米(82英尺)处。 利用太阳能,风能和波浪能驱动运动,固定在建筑物下方的软管将从下方深处虹吸较冷,富含营养的水。 这种冷水注入将为拴系海带的繁衍创造一个理想的微环境。 冯·赫尔岑(Von Herzen)解释说,海带然后会给水中充氧并创造新的鱼类栖息地-同时捕获碳。

虽然这些深海海带森林仅是假设性的,但冯·赫尔岑(Von Herzen)目前正在菲律宾尝试试验原型阵列,以帮助使海藻养殖业更能适应气候变化。 由于温暖的洋流席卷并破坏了作物,海藻养殖者遭受了重大损失。 但是随着新阵列产生的冷却水上升, 海藻又开始蓬勃发展。

这个项目以及在欧洲和美国沿海开发的其他项目,为冯·赫尔岑的最终野心奠定了基础: 为了显着扩大海带阵列的规模,最终跨越大片深海,它们可以共同吸收 数十亿吨的二氧化碳2 同时还以贝类水产养殖和鱼类栖息地的形式提供食品安全,并提供他所谓的“生态系统生命支持”。

海带可以埋在深海中以隔离碳,也可以收获海藻以生产低排放的生物燃料和肥料。 说。 “我们使用蓬勃发展的野生海带森林作为我们可以在海洋中扩展的生态系统模型,”冯·赫尔岑(Von Herzen) 说。

目前的利益

在研究的背后, 克劳斯·詹森(Krause-Jensen)对海带的碳固存潜力以及可持续农业可以极大地扩大其潜力的前景表示乐观。 但实际上,在澳大利亚和美国等国家,杜阿尔特说:“海藻农场的特许权要比油气勘探的特许权难得多。” 而且,尚未建立全球封存碳补偿制度来适应海带。

克里斯托夫 致力于减少碳排放计划的公司Nori的首席开发官Jospe认为,拥有如此强大的固碳工具,我们应该加快其接受度,即使海藻养殖者只能保证隔离10年。

“我们将自己投入到激烈的环境辩论中,人们说,那不是永久的。 但是没有什么是永久的,而正是由于我们正处在气候危机中,我们需要增加的碳储量,”他说。 “因此,对于确保10年永久性的程序而言,这具有巨大的环境价值。”

有迹象表明事情正在朝这个方向逐步发展。 与...合作 海洋2050是由亚历山德拉·库斯托(Alexandra Cousteau)领导的全球联盟,旨在恢复世界海洋,杜阿尔特(Duarte)现在正在帮助制定一项可用于海藻养殖的碳信用计划。 这使我们可以想象一个世界,有一天我们可能会在海带农场上投资碳信用额,或者将野生森林恢复视为缓解措施。

同时,回到塔斯马尼亚州,莱顿继续照顾他的婴儿海带苗圃,他敦促我们意识到海带森林目前正在为我们做的事情。

“它们就像陆地上的森林。 很少有人质疑其价值。”他说。 “有些人可能对海藻不感兴趣。 但是他们可能对钓鱼感兴趣,或者他们的海滨财产没有被冲走,或者确保沿海水域干净。 所有这些都与海带森林息息相关。”

这篇文章最初出现在 Ensia

关于作者

艾玛·布莱斯(Emma Bryce)是伦敦的自由撰稿人,她在其中撰写有关环境,技术和食品的文章。 她的作品出现在 有线杂志,TED教育, “纽约时报”,而在 监护人,她在其中撰写有关食物和环境的文章。 twitter.com/EmmaSAanne

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