海洋碳匯發展機制與交易模式探索
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中國網/中國發展門戶網訊 進入?21?世紀以來，隨著經濟的不斷發展與人類活動的擴張，生態環境保護正在面臨巨大的挑戰，氣候變化問題已經成為人類面臨的共同難題，而其中二氧化碳等溫室氣體排放所導致的全球變暖是決定人類未來發展命運的首要問題。我國作為碳排放大國，在國際氣候變化治理中發揮著重要的作用，經濟發展需求與較大的減排壓力使得我國需要在碳排放領域，與全球各國一同探索在新時代、新技術條件下的特色道路。
碳中和的途徑可以分為兩個主要的方向：通過能源替代、技術升級、關閉產能等方式減少碳的排放；通過生物或人工直接捕獲空氣中二氧化碳的方式，減少大氣中的溫室氣體總量。在經濟高速增長的背景下，相比于直接減少碳排放，采用適當手段固定二氧化碳的替代性方案對維持經濟持續發展更加具有適用性。在固定二氧化碳的方案中，相比于人工物理方法，采用改造生態系統的方式實現碳匯具有安全、穩定、高效的特點；其中，基于生態系統的碳匯又可以分為森林碳匯、濕地碳匯和海洋碳匯等不同模式。
相比于陸地生態系統的碳匯作用，海洋生態系統的碳匯具有碳循環周期長、固碳效果持久等特點。例如，海洋浮游植物占地球光合凈初級生產力的?45%?以上。然而，海洋碳匯計量相比于陸地生態碳匯計量難度更大。在陸地上光合作用最活躍的貢獻者以長生命周期的大型植物（平均?10?年）為主，但在海洋中發揮主要作用的是短生命周期的微生物（典型時間為?1?周），因此海洋碳匯的過程相比于森林碳匯具有更強的動態性。另外，海洋碳匯大部分發生在國際公共海洋領域。由于以上原因，海洋碳匯的發展在各國環境政策中被長期忽視。建立海洋碳匯促進與保障政策體系，將海洋碳匯納入到國際氣候變化主要議題中將成為全球碳減排計劃中的重要新思路，其將會對大氣環境與海洋生態產生長遠而積極的影響。
人類社會面臨的碳達峰、碳中和挑戰
人類活動對全球變暖的影響首次確認于?1990?年聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發表的《第一次評估報告》，其直接推動了《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）的締結及?1997?年《京都議定書》的簽訂。在該議定書中，二氧化碳等溫室氣體排放的問題被明確提出并論證了碳排放與氣候變化間的關系，從此碳排放問題作為人類需要面臨的共同問題成為國際政治與經濟發展的焦點問題。IPCC《第五次評估報告》指出，氣候變化已經對人類健康與安全造成了影響，碳排放帶來的社會與經濟損害已經不再是未來的預期而是正在發生。在此基礎上，各國對減少碳排放達成了不同程度的共識，但是在全球范圍內卻難以形成一個溫室氣體減排協議。碳排放問題不僅僅是環境保護問題，更涉及經濟發展權問題與國際關系博弈。
由于經濟發展階段與全球分工的特殊性，我國當前已經成為碳排放大國，人均碳排放已經與歐盟國家接近（圖?1），實現碳排放減排目標成為我國承擔大國責任的重要體現。為此，2020?年?9?月?22?日，中國國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上宣布，中國二氧化碳排放力爭于?2030?年前達到峰值，努力爭取?2060?年前實現碳中和。但是我國正處于經濟快速增長時期，碳排放的直接約束將顯著影響我國工業化轉型與經濟建設的進程，處理碳排放與經濟增長間的關系成為我國經濟能夠實現長期穩定增長的關鍵。已有學者研究表明僅僅依靠減少碳排放在基準模式下難以實現?2030?年碳達峰。在全球疫情的背景下，我國?2020?年國內生產總值（GDP）達到?101.5?萬億元人民幣，依然實現了?2.3%?的增長；其中，第二產業增加值占比達到?37.8%，較?2019?年呈上升趨勢，工業增長在穩定經濟增長中發揮了重要作用。與此同時，國際能源署（IEA）發布《2019?年全球二氧化碳排放情況》顯示我國碳排放有所上升但比較緩和，二氧化碳排放達到約?98?億噸。我國針對經濟發展現狀與國情，先后制定了《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》，將“增加生態系統碳匯”作為低碳產業體系的重要組成部分，以森林碳匯為主要方向的同時也指出“探索開展海洋等生態系統碳匯試點”。
我國海洋碳匯潛力巨大，在近海的生態系統中，紅樹林、海草、鹽沼等以不到?0.5%?的海床覆蓋面積，構成了海洋沉積物中?50%?甚至更多的碳儲存量。從全球來看，海洋系統與大氣系統的碳交換每年能夠達到?740?億噸；海洋固碳主要通過生物泵、溶解度泵、碳酸鹽泵?3?種渠道實現，其中生物泵是指通過浮游植物等海洋生物將海洋表面的碳通過沉降作用帶入深層海底并分解儲存的過程。我國有?1.8?萬公里大陸海岸線與約?470?萬平方公里領海面積，其中具有豐富的海洋生態資源，因而充分利用海洋碳匯的供給能力可以為我國經濟發展與生產建設提供足夠的生態空間。
海洋碳匯的發展模式
海洋碳匯需要將碳的吸收建立在健康海洋生態基礎之上，相比于陸地生態系統，海洋生態系統的健康性評估難度更大，生態系統規律更具有隱蔽性，生態系統遭到破壞的程度更顯著，許多區域的海洋生態系統正在快速萎縮甚至消失。隨之而來的是海洋生態系統碳匯作用減弱，平均每年有?2%—7%?的海洋碳匯消失，而且速度已經在顯著加快。海洋碳匯的發展模式需要以海洋生態修復為基礎，以可持續發展為目標，并結合海洋科技與產業的現狀，構建一體化海洋環境治理體系。
陸海統籌減排增匯的協同機制
化石能源消耗的減少與替代是減少碳排放的傳統路徑，但是僅僅依靠減少排放難以實現可持續發展，與之相對的是通過修復生態環境主動增強自然生態對碳的吸收能力，從而使得人類活動與全球碳循環達到均衡可持續的狀態。基于生態系統修復的碳匯主要源于陸地生態碳匯與海洋生態碳匯兩個部分。陸地生態碳匯中森林碳匯已經被長期關注，2009?年?12?月的《聯合國氣候變化框架公約》第?15?次締約方會議也明確承認了森林碳匯的作用。通過估計陸地生態系統的凈生產力（NEP）可以估計森林、草原等生態的碳匯作用。與陸地碳匯相比，海洋生態恢復所帶來的碳匯效果評估依賴于對整體海洋情況的數據追蹤與分析，其整體性強于陸地生態，森林碳匯與海洋碳匯在建設、評估與保障方面遵從顯著不同的方式。
海洋碳匯與陸地碳匯增加的方式不同，但對全球碳減排都是不可或缺的。增加森林碳匯一般采用REDD、植樹造林、“REDD+”等模式，都以森林覆蓋與森林植被狀態為目標進行主動建設，各種方式都顯著依賴于陸地空間與區域生態的現狀。由于人類活動與森林碳匯都處于陸地空間中，隨著人類活動范圍的擴大，森林碳匯的發展將受到空間的顯著限制。在海洋碳匯建設中則不會存在與人類空間沖突的問題，因而對于海洋生態而言，主動修復與建設的潛力是巨大的。通過深入了解海洋生態的運行規律，可以充分發揮海洋生態的空間與整體性優勢，且只需要修復海洋生態與碳循環的特定環節實現整個系統碳匯能力的顯著提高。因此，需要協調推進森林碳匯與海洋碳匯，使得人類投入到減少碳排放中的努力能夠始終處于邊際效用最大化的狀態。
人類活動導致海洋碳匯減少的主要方面在于海岸富營養化、填海造陸、海岸工程及海岸城市化等。增加海洋碳匯首先在于海洋生態的恢復，同時可以緊密結合海洋漁業的發展，通過恢復海洋生態同時實現物種多樣性保護與減少碳排放的目標。從行動策略角度，增加海洋碳匯可以從消除富營養化污染、增加濱海濕地、改善海洋漁業結構、保護海床生態等方面對海洋生態進行恢復與重建，使其具有更強的固碳能力。
以生態補償為支點的多階段海洋碳匯發展機制
全社會主動的海洋碳匯治理涉及海洋污染治理、海洋生態恢復、涉海養殖等多個方面，其關系到生產生活中從工業、旅游業到農業的不同環節。由于社會經濟發展水平的差異，在不同的地區基于其本地自然條件特征需要實施方式不同、強度各異的海洋碳匯舉措。由于海洋碳匯的系統復雜性，當前我國需要分階段開展海洋碳匯治理，逐步實現海洋碳匯的平穩、有序發展，獲取更高國際碳排放話語權與影響力。
以生態補償為主的啟動階段。圍繞海洋碳匯增加的每個路徑，強化頂層設計，合理布局資源投入。在海洋碳匯發展初期，由于各參與方對海洋碳匯的認識不足，凝聚共識成為海洋碳匯啟動的關鍵支撐。在海洋碳匯已經成為國際生態保護科研領域共識的條件下，面向增加海洋碳匯變化的主要因素，將生態補償分別投入到科研、生態保護和生態信息監控體系建設?3?個方面。①以科研為牽引，逐步厘清海洋碳匯的發生機理、涉海活動與海洋碳匯間關系，同步實現對海洋環境和海洋碳循環的認識，從而推動國內海洋碳匯研究引領全球科技前沿，為海洋碳匯的發展奠定理論基礎。②圍繞現有海洋生態保護體系，將海洋碳匯納入生態保護指標范疇，合理支配生態保護資源，吸引科研機構、工業企業、養殖戶、服務機構等全社會海洋碳匯相關主體積極參與。
以生態補償為基礎、以碳匯交易為補充的成長階段。把經濟手段作為相關者利益關系調節的主要手段，逐步建立定向補償與排放權置換交易相協同的海洋碳匯發展體系。在對海洋碳匯的直接相關主體進行生態補償的基礎上，為了吸引更多相關主體認識并參與海洋碳匯創造，建立海洋碳匯與碳排放權的置換機制，將多類碳排放主體連接到海洋碳匯市場中；增加參與海洋碳匯的社會資源，推動海洋碳匯監測技術、評估方法、生態修復技術、節能減排技術等多類技術同步發展，實現國際領先。
面向全球治理的成熟階段。需要實現海洋碳匯的國際化發展，將我國逐步成熟的海洋碳匯治理措施與建設方案向全球推廣，取得國際碳排放話語權與影響力。在科研領域取得更多國際共識的基礎上，逐步將海洋碳匯交易市場向全球開放，使得海洋碳匯交易體系拓展為國際化市場體系，讓更多國際參與主體獲得認可與利益保障，形成全球性海洋碳匯治理方案，制定計劃并逐步實現全世界范圍內的可持續碳排放框架。
消除海洋污染實現減排增匯的生態修復
向海洋生態系統中排出的污染物在很大程度上破壞了原有的海洋生態，導致了當前海岸經常出現的富營養化等海洋生態的破壞性變化。減少海洋環境污染可以作為一種幫助海洋環境恢復，增加海洋生態碳匯能力的實施手段。海洋碳匯工程可以分解為若干個減少污染物排放的海洋環境保護工程。相比于海洋污染物的檢測，海洋碳匯能力的恢復可能需要更長時間，但海洋碳匯工程實施后的效果具有可觀的碳匯前景。
濱海濕地保護與碳匯核算
由于濱海濕地所處位置與人類活動較為接近，容易受到人類活動的影響，濱海濕地的生態功能正在快速消失。通過建立專門政策保護現存的海草牧場、鹽沼和紅樹林等濱海濕地的生態環境，充分發揮其碳匯作用，從整體角度來看，濱海濕地固碳能力可以達到?1?500 g C·m?2.a?1，全國濱海濕地的碳匯能力可以超過?40?萬噸。為了更加準確估計濱海濕地生態的碳匯能力，需要結合生態實際構成與特征進行一定時間的濱海濕地碳匯能力追蹤，使得海洋濕地生態的變化規律與碳匯能力得到充分展現。
養殖環境負排放增匯模式
海洋養殖業作為海洋產業的重要組成部分，是人類活動影響海洋生態的主要路徑。相比于其他海洋產業，海洋養殖業對海洋資源的依賴更加顯著。一般而言，海洋化工、運輸等產業難以實現通過產業增長改善海洋生態，而海洋養殖業由于其自然屬性，能夠通過尋找海洋生態演化與海水養殖間的結合點，實現海洋生態優化與海洋養殖業間的平衡。從碳排放角度分析，通過發展貝類、藻類等水產品養殖，依靠其對浮游植物的吸收，捕獲海水中的碳元素，并通過收獲離開海洋的碳循環實現碳匯的作用；或者養殖海藻和海草作為能源植物，而實現環境優化、可持續的海洋能源供給。因此，海洋養殖業可能成為一種增加海洋碳匯的重要方式，并依靠其達到產業發展與碳匯共同目標。
海洋碳匯交易的制度探索
海洋碳匯評估
發展海洋碳匯是增強我國碳實力的重要路徑，是達成全球碳排放合作的技術性杠桿。從全球合作角度分析，為了實現整體碳排放的降低，需要參與減排的各方能夠在排放權、發展權方面達成一致。其前提是碳排放安排能夠符合各國的碳實力，而減排潛力是各國碳實力的關鍵組成部分。海洋碳匯能力的增強無疑將對我國的減排潛力產生顯著的影響，因此率先啟動對我國海洋碳匯現狀與潛力評估是推動我國海洋碳匯持久有序發展的前提。
市場化碳排放政策已形成廣泛基礎
碳交易實踐為海洋碳匯的市場化治理提供了重要實施依據。碳排放交易系統（EST）是一類基于市場的節能減排政策工具，其遵循總量控制與交易的原則，以實現政府對各行業的碳排放總量控制。近年來，全球多個國家相繼開始實施碳交易政策，市場化政策成為溫室氣體減排政策中的關鍵組成部分。自?2005?年全球首個碳交易市場在歐盟啟動以來，國際碳市場規模不斷擴大。基于國際碳行動伙伴組織（ICAP）的報告，全球共有?20?個正在運行的?ETS，這些規模不同的碳交易系統涵蓋?1?個超國家系統（歐盟）、4?個國家系統、15?個省或州系統及?7?個城市系統，覆蓋?27?個司法管轄區。
自?2011?年開始，我國已經在北京、上海、深圳等多個地區開展碳排放權交易試點實踐。2021?年?2?月?1日，由生態環境部發布的《碳排放權交易管理辦法（試行）》正式開始實施；該辦法對全國碳排放權交易及相關活動進行規范，明確了碳排放交易涉及的確權、登記、交易、管理等活動的運行機制，確定了2?225?家電力企業為重點排放單位。碳交易實踐為碳匯的市場化提供了可參考的規則框架，使得海洋碳匯的市場化制度建設成為可能。
海洋碳匯交易模式探索
碳匯交易是將能夠產生碳匯的生態產品通過碳信用轉換成溫室氣體排放權，以獲得生態補償的市場化手段。通過碳匯交易能夠實現生態保護行為的貨幣化激勵，并保障減排行為能夠始終發生在邊際效益最大的區域。相比于海洋碳匯，由于計量與評估較為簡便，森林碳匯已成為《京都議定書》中代替二氧化碳減排的主要方式。根據《京都議定書》，發達國家可以通過技術援助、資金支持的形式在發展中國家建設森林碳匯項目。
目前，中國已獲得聯合國清潔發展機制執行理事會簽發的清潔發展技術計劃（CDM?計劃）項目共計?1?557?項，在全球總的?CDM?計劃項目簽發量中占比最大。由于我國還是發展中國家還無須承擔強制碳匯幫扶任務，我國的減排交易實踐主要以基于碳配合的交易為主。
海洋碳匯的作用已經在海洋微生物沉降、濱海濕地等多個方面形成國際共識。海洋碳匯與森林碳匯的交易是碳配額交易的一個重要補充。通過將海洋碳匯交易納入碳排放交易體系，可完善國內碳排放交易市場，推動國內海洋碳匯能力建設，使我國碳實力得到進一步提高；進而，隨著國際碳排放談判格局的變化，將海洋碳匯交易推向國際范圍。與碳配額交易的方式不同，海洋碳匯交易的基礎需要建立在由國家推出的統一基金的基礎上。在配額交易中，交易主體為產生碳排放的生產企業。通過事先確定配額，企業基于各自生產中的排放情況，選擇進行交易的價格與交易對象，而海洋碳匯的交易需要對相應項目實際產生效果進行較長時間的追蹤并進行估計。由于海洋碳匯的發展方式自身就可以分為?3?種，交易的主體也需要相應分為?3?類：①原有的生產企業。這些企業對海洋的排放影響了海洋的碳匯，其通過減少排放可以促進海洋生態改善增加海洋碳匯，此類主體采用的方式同樣是配額式的，交易規則類似于碳配額交易。②海洋環境管理主體。該類主體是為了保護濱海濕地、海床環境的監管單位，其發揮作用需要通過所保護生態恢復的效果來體現。通過計算生態系統的碳匯能力增加度量生態保護行動的碳匯總量，其基礎在于對所保護生態系統的碳匯能力增長，交易方式應采取類似于?CDM?計劃的方式進行。③海洋養殖主體。該類主體通過養殖產品的生物特性，增加海洋碳匯總量，此類主體的交易方式應該采用信用轉讓方式進行。將?3?類主體與當前碳排放市場中企業主體間碳配額的換算關系進行設計，構建起海洋碳匯市場交易的基本框架。但是，碳匯市場與碳配額市場間的“換匯”需要由一個具備信用的統一主體完成，所以需要建立統一的基金，然后由該基金發起對?3?類主體的種子補貼，從而維持兩個市場對碳排放的貢獻，使相對價格能夠維持在合理水平。
交易平臺構建
作為信息公示與價格商議的平臺，海洋碳匯應在原有評價平臺的基礎上建立海洋碳匯交易平臺。該平臺可以由海洋碳匯統一基金作為支持方，完成市場信息的收集和披露的任務。在交易還未實現前，平臺應將評估功能作為主要功能，從而在平臺運行初期完成公信力建設；平臺運行后，則需要維持評估功能。作為海洋碳匯效果與潛力的評價單位，由于海洋的連通性特征，平臺需要有統一主體承擔海洋碳匯計量中需要完成的一體化信息收集與統計工作。
啟示與建議
我國是一個經濟快速增長中的發展中國家，還有大量基礎建設與產業建設尚待完成，碳排放壓力依然較大；同時，我國又是一個大國，需要在涉及全人類的環境問題上承擔大國責任，因此需要將減少碳排放與增加碳匯作為我國實現碳達峰、碳中和目標的兩個主要途徑。海洋碳匯作為近年來發展迅速的研究方向，其巨大潛力與我國的地理結構決定了我國發展海洋碳匯能夠顯著提高我國的減排潛力。在動態性技術與產業能力視角下，以增強我國海洋碳匯能力為目標，將海洋碳匯市場與已有的碳配額市場結合起來，以市場化手段激勵我國海洋碳匯相關主體在技術、生產等環節，積極尋求新方式增加海洋碳匯，從而實現環境與經濟效益的雙贏局面。
建立健全系統性的海洋碳匯監控、評價體系。加大國家對海洋碳匯基礎研究的投入力度，通過機制設計，發揮地方各部門參與海洋碳匯監測的積極性；建立國家級海洋碳匯信息共享平臺，將海洋碳匯監測設備融入海洋新型基礎設施建設框架；實現多源數據聯通在支撐海洋碳匯研究的同時，吸引國內外多方主體參與海洋碳匯的分析評價；發揮大國優勢，關注海洋碳匯技術國際前沿，凝聚海洋碳匯國際共識。
分階段施策，逐步推動海洋碳匯成為碳排放治理的關鍵環節。在海洋碳匯發展的?3?個階段中，環境保護部門應分階段推進海洋碳匯交易。在以生態補償為主的啟動階段，緊抓科學前沿；在以生態補償為基礎、以碳匯交易為補充的成長階段，聚焦市場體系建設；在面向全球治理的海洋碳匯國際化發展階段，充分發揮系統成果優勢，以獲得國際碳排放話語權，將海洋碳匯納入國際碳排放治理重要環節。
基于碳排放權交易探索海洋碳匯市場化治理路徑。海洋碳匯發展需要社會各方主體的共同參與，市場化的海洋碳匯機制將使得參與各方獲得更好經濟效益。在現有碳排放權交易體系的基礎上，通過交易平臺建設完善監測體系，將規范量化后的海洋碳匯進行認證并納入碳排放交易系統。在完善碳排放交易的同時，使得全社會充分認識海洋碳匯并積極參與，推動我國成為碳匯大國，加快實現我國的碳達峰、碳中和。
（作者：趙云，山東大寫創新轉化學院；喬岳，山東大寫創新轉化學院；張立偉，山東大學國際創新轉化學院。《中國科學院院刊》供稿）