碳循環(huán)是什么?森林和海洋在碳循環(huán)中的作用有哪些呢?碳循環(huán)是指碳元素在地球的生物圈、巖石圈、水圈及大氣圈中交換，并隨地球運(yùn)動(dòng)循環(huán)往復(fù)的現(xiàn)象，其全球循環(huán)過(guò)程就是大氣中CO2 被陸地和海洋中的植物吸收，又通過(guò)生物或地質(zhì)過(guò)程以及人類(lèi)活動(dòng)，以CO2 形式返回大氣。它包括碳固定與碳釋放兩個(gè)階段，前者是從大氣吸收CO2 的過(guò)程，稱(chēng)為碳匯;后者是向大氣釋放CO2 的過(guò)程，稱(chēng)為碳源。其中，森林碳匯是指森林植物通過(guò)光合作用將大氣中CO2 吸收并固定在植被與土壤中;林業(yè)碳匯是指通過(guò)植樹(shù)造林、加強(qiáng)森林經(jīng)營(yíng)管理、減少毀林、保護(hù)和恢復(fù)森林植被等活動(dòng)，加強(qiáng)吸收和固定大氣中CO2，以及按照相關(guān)規(guī)則進(jìn)行與碳匯交易相結(jié)合的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。

森林的光合和呼吸作用與大氣之間的年碳交換量占到陸地生態(tài)系統(tǒng)總量的70%，主導(dǎo)著全球陸地碳循環(huán)的動(dòng)態(tài)。與其他生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型相比較，森林生態(tài)系統(tǒng)具有較高的碳貯存密度。森林植被具有較強(qiáng)的生存持續(xù)性和結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定性，在生物地球化學(xué)循環(huán)中起著重要的調(diào)節(jié)作用。全球森林每年總碳匯為2.4×1012 千克，相當(dāng)于全球化石燃料碳排放量的一半，陸地碳匯基本來(lái)自森林。

近年來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳是減緩大氣CO2 濃度升高最經(jīng)濟(jì)可行的途徑，中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)在過(guò)去幾十年中一直扮演著重要的碳匯角色，2001—2010 年間，陸地生態(tài)系統(tǒng)年均固碳2.01×1011千克，相當(dāng)于抵消了同期中國(guó)化石燃料碳排放量的14.1%。其中，中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)是固碳的主體，貢獻(xiàn)了約80% 的固碳量，農(nóng)田和灌叢生態(tài)系統(tǒng)分別貢獻(xiàn)了12% 和8%，草地生態(tài)系統(tǒng)的碳收支基本處于平衡。科學(xué)研究表明，人類(lèi)的有效干預(yù)能提高陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力。例如，我國(guó)的重大生態(tài)工程(天然林保護(hù)工程、退耕還林工程、退耕還草工程、長(zhǎng)江和珠江防護(hù)林工程等)和秸稈還田的農(nóng)田管理措施，分別貢獻(xiàn)了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳總量的36.8%(7.4×1010千克)和9.9%(2.0×1010 千克)。

海洋覆蓋了地球表面的70.8%，是地球上最重要的“碳匯”聚集地。海洋通過(guò)波浪涌動(dòng)溶解大氣中CO2，生物量巨大的海藻，其光合功能亦能吸收大量CO2，海洋中的可溶性鈣鹽與碳酸結(jié)合，可以在海底形成大面積的碳沉積。

據(jù)測(cè)算，地球上每年化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2，約13% 為陸地植被吸收，35% 為海洋所吸收，其余部分暫存于大氣中，海洋的固碳能力約為4×1015 千克，年新增儲(chǔ)存能力(5-6)×1015 千克。所以，森林與海洋是大氣CO2 的兩個(gè)重要調(diào)節(jié)器。

    我國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化中的擔(dān)當(dāng)

全球氣候及環(huán)境變化影響到人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，2009 年12 月在丹麥哥本哈根召開(kāi)的世界氣候大會(huì)(官方正式名稱(chēng)是：《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方第15 次會(huì)議 )的任務(wù)就是在如何減少和控制溫室氣體排放問(wèn)題上達(dá)成協(xié)議，并以此作為2012年《京都議定書(shū)》第一階段結(jié)束后的后續(xù)方案。我國(guó)在會(huì)上承諾，到2020 年, 單位GDP 的CO2 排放比2005 年下降40%—45%。

2015 年12 月，在巴黎氣候變化大會(huì)上通過(guò)的《巴黎氣候變化協(xié)定》，其目標(biāo)是在21 世紀(jì)中，將全球平均氣溫較工業(yè)化之前的升幅控制在2.0℃以?xún)?nèi)，最理想的情況是控制在1.5℃以?xún)?nèi)。該協(xié)定于2016 年11 月4 日正式生效，明確要求世界各國(guó)要加強(qiáng)對(duì)氣候變化威脅的全球應(yīng)對(duì)，推動(dòng)各方以“自主貢獻(xiàn)”方式參與全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)，以此來(lái)降低溫室氣體排放，減緩全球升溫速率。全球未來(lái)碳排放目標(biāo)是：到2050 年，全球減排50%，發(fā)達(dá)國(guó)家減排80% ;全球累計(jì)排放最多4.16×1014 千克，人均累計(jì)排放最多5.3×104 千克，發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家人均累計(jì)排放分別為8.1×104 千克和4.7×104 千克。

無(wú)論是森林固碳，還是干旱區(qū)鹽堿土固碳，中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)可抵消化石燃料總排放的1/3, 1981—2000 年，化石燃料釋放的碳量為1.32×1013 千克，生態(tài)系統(tǒng)吸收的碳量為(3.5-4.6)×1012 千克，相當(dāng)于化石碳排放量的27%—34%。中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯目前已經(jīng)高于歐洲、低于北美。

2015 年，我國(guó)提出了2030 年應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)目標(biāo)，推動(dòng)社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。當(dāng)年單位GDP 的CO2 排放比2005 年下降了60%—65%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20% 左右，森林蓄積量比2005 年增加了45 億米3。我國(guó)積極推進(jìn)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際合作和全球氣候治理進(jìn)程，全面推進(jìn)低碳發(fā)展，超額完成應(yīng)對(duì)氣候變化的目標(biāo)任務(wù)，扭轉(zhuǎn)了多年來(lái)CO2 排放快速增長(zhǎng)的局面，展現(xiàn)了對(duì)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的擔(dān)當(dāng)。

“碳與環(huán)境”成為全球關(guān)注的問(wèn)題，“碳與環(huán)境和生活的關(guān)系”不僅是科學(xué)家的問(wèn)題，也是公眾關(guān)心的問(wèn)題，涉及國(guó)家可持續(xù)發(fā)展和人民生活的方方面面。