焦念志：海洋負排放國際大科學計劃的科學認知與實踐路徑
2025-12-18 10:43
來源：中國網·中國發展門戶網
秉持三重務實理念 助力全球氣候治理——海洋負排放國際大科學計劃的科學認知與實踐路徑
中國網/中國發展門戶網訊 當前，全球氣候治理正在從科學共識階段進入付諸行動階段。盡管減排仍是核心手段，但聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）指出，僅靠減排已無法實現《巴黎協定》提出的1.5℃—2℃溫控目標，必須輔之以大規模、可驗證的碳移除（Carbon Dioxide Removal，CDR）舉措。然而，現有的CDR技術要么成本高昂、能耗巨大、難以規?；瘧?，要么環境后效難以達到生態和倫理要求，全球氣候治理陷入“減排不足、移除乏力”的雙重困境。隨之而來的是“責任—核證—信任”的國際治理僵局。在此背景下，國際社會急需成套系統方案，以實現應對氣候變化的“科學理論客觀性、技術方案可行性和國際治理有效性”，推動全球氣候治理跨入新紀元。
海洋作為地球上最大的活躍碳庫，吸收了約25%人為釋放的二氧化碳，并儲存超過90%由人類活動產生的多余熱量，對調節全球氣候變化發揮著不可替代的作用。同時，海洋對地球生命和可持續發展至關重要。海洋生態系統為全球超過30億人提供糧食安全，海洋生物多樣性為生物制劑、醫藥、糧食系統和可持續材料提供強大支撐，海運約占國際貿易的80%，海洋生態系統服務功能價值約2.6萬億美元。把應對氣候變化與維持可持續發展緊密結合，將是人類面向未來的根本出路。
在此背景下，海洋負排放國際大科學計劃（Ocean Negative Carbon Emissions，ONCE）應運而生。ONCE以微型生物碳泵（MCP）原創理論為基礎，結合已知的海洋儲碳機制，提出BCMS（BCP—生物泵、CCP—碳酸鹽泵、MCP—微型生物碳泵、SCP—溶解度泵）四泵融合海洋儲碳最大化的負排放方案，并將其應用于海水養殖場、污水處理廠等行業現實場景，構建了合情、合理、合法的技術方案和可行、可靠、可期的實施路徑，形成了“理論—方法—標準—應用”鏈條，展現了實施海洋負排放應對氣候變化的巨大潛力。
原創理論引領，重塑科學認知
ONCE國際大科學計劃以堅實的科學理論為基石，其核心是MCP原創理論及BCMS四泵融合的技術方案。傳統認知聚焦于由碳沉降驅動的生物泵（BCP）和碳酸鹽泵（CCP），而MCP理論則揭示了另一條隱藏的路徑：海洋微型生物通過代謝作用，將活性溶解有機碳轉化為惰性溶解有機碳（RDOC），可將其儲存在海洋水體中長達數千年。MCP理論打開了海洋碳匯的“黑箱”，指出了通過調控微型生物過程來增強海洋碳匯的新方向。在MCP理論的基礎上，ONCE進一步整合并強調了海洋四大碳泵的協同效應，構建了BCMS綜合儲碳體系。這一體系不再將四大碳泵孤立看待，而是從實際出發將它們作為一個相互關聯、相互影響的整體。BCMS綜合負排放方案，可以規避單一途徑的邊際效應（如CCP反泵釋放CO?），謀求儲碳效率和環境安全的最大化，體現了系統性的科學思想。其意義不僅在于前沿的理論創新，更在于它提出了系統性的、現實可行的多贏共贏的實施路徑，將減緩氣候變化、保護海洋生態和促進可持續發展有機地結合在一起，為破解氣候困局提供了充滿希望的中國方案和“藍色路徑”。ONCE方案的優勢體現在引領了基于自然的解決方案的范式升級，從單一措施走向基于地球系統科學的多過程協同調控，有效提升了海洋負排放增匯的可行性和可靠性。
技術路線合理實施方案可行
ONCE跳出了“為碳匯而碳匯”的局限，在扎實的理論研究基礎上，提出了與現有經濟活動、環境保護和民生發展相結合的可操作性方案，展現出強大的現實生命力和推廣價值（圖1）。
陸海統籌減排增匯方案：打破陸地和海洋的管理壁壘。通過治理流域污染（如減少氮磷入海），既能改善近海環境，又能提升海洋生態系統的健康狀況及BCP和MCP儲碳過程，實現從源頭到匯區的協同增效。
圖1 實現海洋碳封存最大化的BCMS綜合策略
集成生物泵（BCP）、碳酸鹽泵（CCP）、微型生物碳泵（MCP）和溶解度泵（SCP）協同效應來提升海洋碳封存能力：通過減少陸地營養鹽輸入來降低河口區水體呼吸作用與酸化作用并提升整體儲碳效率；在低氧區通過人工施加弱堿性物質（如橄欖石）提升堿度、抑制CCP反泵釋放CO?；在海水養殖場實施人工上升流工程改善底層水質，增強上層固碳能力，強化BCMS效應；利用污水處理廠強化MCP與SCP效應，使之由“源”變“匯”；修改自文獻。
利用缺氧海區“變廢為寶”：全球許多河口和近海存在季節性酸化或缺氧區（“死亡區”），傳統上被視為生態災難。ONCE方案提出，在這些區域人工施加弱堿性物質（如橄欖石），中和酸性環境、抑制CCP的CO?釋放過程，將其從“碳源”轉變為“碳匯”。這是一種“基于問題的解決方案”。
謀求海洋牧場“儲碳最大化”：現代化的海洋牧場不僅是資源增殖基地，更是理想的BCMS綜合負排放試驗場。在這里，可以系統性地增殖大型藻類并強化BCP、MCP、監測水體化學環境（調控SCP/CCP）等一系列技術，形成一個多途徑、復合式的碳匯增強系統，謀求單位海域面積的儲碳價值最大化。
提升污水處理廠功能、創建“新質生產力”：傳統污水處理廠是能耗大戶和碳排放大戶。ONCE方案運用MCP和CCP原理使污水處理廠從純粹的“源”轉變為“匯”、從“投入大戶”轉變為“盈利大戶”，創建實實在在的“新質生產力”。而且，將排放廢水pH值的下限從小于6.0提高至大于8.0，可以緩解近海水體酸化與重金屬毒性，并增強碳封存能力及促進可持續發展。該項建議已被2025年聯合國第十屆科技創新論壇采納并發布政策簡報。
“三重務實”構建碳信用體系
ONCE大科學計劃在第三屆聯合國海洋大會（法國，2025）上發表“三重務實”（Triple REAL）理念，涵蓋技術方案（3R：技術合理、方案可行-ISO認證、推廣可期）、實施原則（3E：生態友好、符合倫理、回報公平）、預期目標（3A: 志向宏大、腳踏實地、目標可及）和治理框架（3L：合法合規、保護環境、權責明晰），恰似層層疊加的“鐵塔”（圖2）。該原則不僅全面覆蓋了國際碳信用體系基礎的“三可”（可測量、可報告、可核查）要求，還以更廣泛的維度、更嚴格的標準和更嚴謹的務實性，構建了一條從科學理論到技術方案、從標準化建設到國際治理的清晰路徑，為其最終納入全球碳交易市場奠定了堅實基礎。
圖2 “三重務實”理念
“三重務實（Triple REAL）”理念在聯合國第三屆海洋大會（UNOC）科學大會（OOSC）開幕式上發表，借用主辦國法國巴黎鐵塔形象高屋建瓴地傳遞科學理念引發強烈共鳴。
技術方案（3R）：堅實可靠的科學基礎
技術合理：任何ONCE技術都必須建立在堅實的科學原理之上（如BCP、MCP等理論），其核心機理必須經過嚴格的同行評議，確保理論方法是正確的，技術指標是“可測量”的。
方案可行：技術路徑必須在現實海洋環境中具備工程化和規?；目尚行?。它超越了實驗室的“可測量”，要求在中試和示范規模上依然具備可操作性和經濟性，這是“可報告”的現實基礎。
推廣可期：技術的最終效果必須是可重復、可再現的。在不同海區、由不同團隊實施，都應產生預期內的碳移除效果。這是最高級別的“可核查”，因為它要求結果具有普遍性和一致性，是建立市場信用的關鍵。
實施原則（3E）：不可或缺的社會倫理維度
這是“三重務實”超越傳統“三可”的最顯著標志?！叭伞标P注碳本身，而3E關注的是碳移除活動的綜合影響和社會合法性。
生態友好：實施負排放必須優先確保不會對海洋生態系統造成不可逆轉的損害。這需要通過全面的生態風險評估和長期監測來保證，其要求遠高于“三可”中對環境“額外性”的簡單考量。
符合倫理：必須符合《倫敦公約》等國際法規，并接受社會倫理審查。大規模改造海洋環境是否合乎倫理？誰有權做出決策？這解決了“三可”框架無法解決的全球治理和倫理正義問題。
回報公平：項目產生的碳信用收益和知識成果，應確保對技術開發方、項目實施地社區乃至全人類是公平的。這避免了“碳殖民主義”，確保了技術的可持續性和社會可接受性。
預期目標（3A）：雄心與務實的高度統一
志向宏大：ONCE的目標直指“負排放”，旨在為全球溫控目標貢獻億噸級的碳移除量。這一定位決定了其技術體系和標準必須從一開始就立足于全球尺度。
腳踏實地：宏大的目標通過一步步扎實的、可審計的科研計劃和示范工程來實現。每一個階段性成果都嚴格遵循3R和3E原則，確保前進的每一步都穩扎穩打。
目標可及：最終目標是清晰且可實現的。通過建立清晰的技術成熟度（TRL）評價體系和里程碑式的考核指標，使得整個計劃的進程是可預測、可管理的，從而吸引政策和資本市場的長期支持。
治理框架（3L）：強制性的法律保障
這是將科學、倫理和目標“固化”為國際規則的重要環節。
合法合規：所有活動必須嚴格在《倫敦公約》及其議定書等國際法律，以及《海洋生物多樣性協定》（將于2026年生效）框架下進行。這為ONCE技術提供了國際法層面的合法性，是任何碳信用最終能否獲得國際承認的法律前提。
保護環境：3L直接呼應3E中的“生態友好”，并通過具有法律約束力的環境影響評估（EIA）程序將其強制化，確保了保護環境不是一句空話，而是法律要求。
權責明晰：明確規定了項目開發商、運營方、監督機構和締約國的責任。一旦發生意外，誰負責、負什么責、如何補救都有章可循。這解決了投資者和購買方的后顧之憂，使碳信用成為可靠金融資產的終極保障。
“三重務實”引領ONCE邁向國際碳交易體系
ONCE能否從一種前沿科學研究蛻變為全球氣候治理中一支可信賴、可規?；闹е粤α?，其關鍵瓶頸在于國際社會的信任。傳統的碳信用體系基石——“三可”原則，解決了碳匯量化與驗證的基本問題。然而，對于干預對象是全球海洋的ONCE技術而言，“三可”僅是一個必要的起點，而非終點。ONCE大科學計劃提出的“三重務實”原則，正是在“三可”的基礎上，進行了一次維度更廣、標準更嚴、更具前瞻性的范式升級，為其最終融入國際碳交易體系掃清根本性障礙。
“三重務實”對“三可”的維度超越與范式升級
“三可”原則的核心是建立一套技術性流程，確保一個碳信用單位背后對應的減排或碳移除量是可靠的。而“三重務實”則構建了一個涵蓋科學、倫理、管理和法律的立體框架，確保整個ONCE活動是負責任、可持續且可被國際社會所接受的（表1）。因此，“三重務實”原則不僅是“三可”的升級版，更是海洋負排放領域的一場范式革命。它確保了海洋負排放不會淪為一種“綠色幻想”或“生態冒險”，而是成為一種志向宏大、腳踏實地、生態安全、倫理合規、法律清晰、全球可信的氣候解決方案。它最終將推動ONCE從實驗室和科學論文中走出來，真正落地成為全球碳交易體系中的一個重要組成部分，為人類應對氣候變化提供一條堅實的“藍色之路”。
表1“三重務實”原則與“三可”原則的比對
注：“三可”，可測量、可報告、可核查
面向國際碳交易：ONCE的具體目標與任務
憑借“三重務實”框架所建立的堅實信任基礎，ONCE大科學計劃可以并應當設定以下雄心勃勃而又具體可行的目標和任務，以最終實現與全球碳交易市場的對接。
任務一：方法學標準化與國際認證
目標：完成ONCE核心技術的碳計量方法學開發，并獲得國際認證。
行動：在ISO/TC8/WG15（海洋負排放與碳中和國際標準工作組）的框架下，牽頭制定關于海洋負排放的術語、原則和框架性國際標準。與Verra、黃金標準（GS）等國際主要碳信用標準組織建立合作，將基于“三重務實”原則的“三可”要求寫入其方法學指南。
任務二：建設“可核查”的示范體系與數據銀行
目標：在全球建立3—5個具有國際公信力的ONCE綜合示范區和數據平臺。
行動：在中國沿海、東南亞、“一帶一路”共建國家等區域，遴選代表性海域，建立ONCE國際示范基地。這些基地必須嚴格按照3L原則（合法合規）運營，并全程接受國際第三方機構的核查。在示范基地內，集成應用遙感、無人機、水下滑翔機（AUVs）、生態浮標等技術，構建空-天-海-底一體化立體監測網，實現碳通量的實時、透明、可核查測量。建立全球海洋負排放數據銀行，按照“可報告”的透明原則，在脫敏后公開共享非涉密的監測數據、模型和評估報告，供全球科學家和核查機構驗證，主動建立國際科學信任。
任務三：構建基于3L的國際治理與責任框架
目標：形成一套被國際社會廣泛接受的ONCE活動治理與責任規則。
行動：積極參與《倫敦公約》等有關國際議定書中關于海洋地球工程相關條款的討論與修訂，推動將基于自然的、負責任的ONCE活動與高風險地球工程進行區分，并為其開辟合法的實施通道。聯合國際海事組織（IMO）、聯合國教科文組織政府間海洋學委員會（IOC-UNESCO）等機構，共同起草《海洋負排放活動責任指南》，明確責任認定、風險緩沖基金、損害補償機制等核心問題，為碳信用買家提供終極風險保障。
任務四：推動形成公平（3E）的市場機制與商業模式
目標：確保ONCE碳信用的收益能夠公平地惠及技術研發方、項目實施地社區和發展中國家。
行動：設計一種收益分享機制，將ONCE碳信用交易的部分收益，直接用于支持項目所在社區的海洋生態保護、可持續發展和經濟轉型。探索將ONCE碳信用與“生物多樣性信用”、生態補償等捆綁交易的綜合生態產品模式，實現氣候效益與生態效益的協同增值。通過南南合作，向發展中國家轉讓成熟的ONCE技術，幫助其開發藍碳資產，避免形成新的“碳技術鴻溝”。
人類只有一個地球、一個海洋。全世界應共同努力，通過創新應對氣候變化，保障可持續發展。ONCE大科學計劃的“三重務實”原則，以其系統性、嚴謹性和務實性，有效地搭建了一個“原創理論—綜合儲碳路徑—ISO國際標準—行業實際應用”的完整鏈條。它不僅回答了“碳去哪了”的技術問題，更回答了“該不該做”“誰來決定”和“如何負責”的倫理與治理問題。這將使得由“三重務實”框架認證產生的ONCE碳信用，成為未來國際碳交易市場中信譽高、價值大、風險低的頂級資產類別之一。它代表的不僅是每1噸被移除的CO?，更代表了對地球海洋生態系統的負責任投資和全球氣候治理的智慧，可望啟動一個前所未有的藍色碳金融新紀元，為全球氣候治理提供至關重要的藍色解決方案。
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