“雙碳”戰略已成為新時代標志性的國家戰略目標。它不單單是中國參與全球環境治理、應對氣候變化的政治承諾,也是一場廣泛而深刻的經濟社會發展模式的系統性變革,更是一場新的科學技術革命。
從全球范圍看,“雙碳”行動是中國為推動人類命運共同體構建而作出的鄭重承諾。當前應對全球氣候變化、保護生物多樣性、實現可持續發展,已經成為國際共識。中國實現“雙碳”目標不僅有助于解開這三個目標形成的“連環套”,還將助力塑造全球的未來發展路徑。
從國內來看,“雙碳”行動是應對百年未有之大變局,實現未來中國社會變革、科技發展及民族振興的宏偉舉措;是改變社會經濟發展模式、催生新型脫碳經濟的倒逼機制;是驅動中國生態文明建設、實現建設社會主義現代化強國發展目標的新引擎。然而,由于時間短、任務重,中國要實現“雙碳”目標必然會面臨巨大挑戰。
一方面,發達國家已經過了農業及工業的快速發展階段,開始進入經濟增長模式轉型期,其碳排放也隨之達到了峰值甚至進入下降狀態,進入向碳中和目標過渡的新階段。根據中國的“雙碳”戰略,留給我們完成碳達峰再到碳中和的時間不到40年。在如此短暫的時間內,中國要實現能源和經濟發展的綠色轉型,勢必要經歷一個艱難甚至是陣痛的過程。
另一方面,中國作為發展中大國,近四五十年的發展是由高強度資源開發及高能耗驅動的。例如,中國的國內生產總值(GDP)已連續兩年超過100萬億元,但二氧化碳排放量也達到100億噸。簡單類推,我國要實現在“第二個一百年”建設成為社會主義現代化強國的目標,到2050年,GDP還須在現在基礎上翻兩番,屆時二氧化碳年排放量將會更高,這種發展情景是人們無法接受的。由此可見,未來的碳減排任務十分艱巨,實現經濟發展與碳排放的脫鉤將面臨嚴峻挑戰。
如何解決減碳與社會經濟發展的矛盾?如何制定技術可行、經濟有效的行動方案?這些都是極具挑戰性的重大戰略問題,也是統籌社會可持續發展、生態文明建設及環境治理的重大科技問題。
作為國家戰略科技力量主力軍,中國科學院肩負著以科技支撐“雙碳”戰略行動的重大責任。今年3月,中國科學院啟動實施科技支撐“雙碳”戰略行動計劃,旨在圍繞國家的碳源匯問題,開展系統性、整體性的集成研究,打破技術瓶頸,實現跨領域突破,為我國實現“雙碳”目標提供科技支撐。
中國科學院的“雙碳”行動計劃要做些什么?如何做?我認為可以歸納為“兩個系統”和“十六字”方針。前一個系統是基礎理論問題,重點回答碳源匯的形成和調控機理是什么;后一個系統是實踐應用問題,回答如何跨越行政區進行全域國土空間統一布局。“十六字”方針是監測、評估、認證、預測,減排、保護、增匯、封存。在這個基礎上,如果能建立服務于“雙碳”目標的科學數據庫、模擬系統和計量系統,進行生態碳匯的認證和預算,就可以為國家提供相應的宏觀決策和分析基礎。
所謂碳中和,即“人為碳排放量=自然生態固碳+生態措施固碳+地球工程固碳”,達到一個平衡。正如丁仲禮院士所說,實現這樣的平衡需要“三端發力”,即能源生產端的脫碳、產業消費端的減排、生態固碳端的增匯。
以生態固碳端為例,根據中國科學院戰略性先導科技專項“應對氣候變化的碳收支認證及相關問題”(簡稱“碳專項”,2011~2015)16000個調查樣地的清查成果,中國陸地生態系統固碳能力為每年10.96億噸二氧化碳。綜合同期各種研究和判斷,近10年來,中國陸地生態系統固碳能力保守估計為每年10億~13億噸二氧化碳。中國陸地生態系統碳匯能力能否實現在現有基礎上的倍增目標?種種跡象表明是有可能的!
實現生態碳匯倍增,首先需要保住現有基礎,進一步統籌海陸全域國土空間,發揮森林、草原、濕地、濱海固碳作用。這方面有很大潛力可挖,比如,城市綠化面積的增加、人工造林的繼續發展、海洋牧場的建設等,都可以增加一部分碳匯。通過進一步系統論證,還可補充一部分被忽視或遺漏的核算。此外,當前我國森林平均年齡為30~40年,通常林齡<80年的森林均具有較強碳匯能力。再加上“天幫忙”——隨著近年來氣溫升高,中國區域降水量增加,氮沉降也在增加,預期生態系統碳匯將進一步提升。通過多種途徑,中國區域生態系統碳匯能力有望達到每年20億~25億噸水平,具有實現倍增的潛力。
也就是說,未來通過提升生態系統碳匯,加上每年采用工程性碳捕獲、利用及封存技術固持5億~10億噸二氧化碳,將能為國家發展留出30億噸左右的碳排放空間,這對于降低“雙碳”行動的經濟成本和抵御社會風險具有戰略意義。
實現生態碳匯倍增目標,需要有強大的科學后盾。亟須突破的瓶頸是強化科學基礎知識,開展系統化研究。在科學基礎方面,目前生態系統碳匯的科學原理尚未完全明晰,概念上仍然支離破碎。例如,生態碳匯科學原理涉及生態系統的碳循環、氣候變化與碳循環之間的互作關系以及人類活動如何影響碳循環。當前相關理論和方法依然停留在學界討論中,盡管已經發表了很多文章,但缺乏系統性,一些碳匯基礎理論尚未得到廣泛認可,難以在全域國土空間范圍內大面積推廣或實施。
相關知識的系統化,需要把整個中國國土空間當作一個大系統來認知,通過網絡化動態觀測獲取基礎科學數據,理解整個海陸碳循環機理,模擬評估全組分、全統計口徑、全區域的生態系統源匯格局及動態演變。其工作目標是實現“五個更”:對科學問題的認知更接近真理,對中國碳匯分布情況及增長潛力的了解更精確,對碳源匯功能格局和演變的模擬預測更準確,人為努力使得生態系統固碳能力更強大,用更扎實的科學理論和技術支撐國家環境治理及“雙碳”戰略行動的實施。
中國陸地生態系統具有巨大固碳能力,實現生態碳匯倍增目標,必將在國家碳達峰、碳中和行動中發揮“壓艙石”“穩定器”的重大作用。實現“雙碳”戰略目標需要降碳、減污、擴綠和經濟增長的有機聯動。這不是一件簡單的事情,也不是哪一個機構或企業能單獨完成的,需要政府、企業及民眾共同努力。
(作者系中國科學院院士、中國科學院地理科學與資源研究所研究員,本報記者馮麗妃采訪整理)
責任編輯: 江曉蓓