在第42個“世界地球日”來臨之際,給地球“降溫”即二氧化碳減排,自然成為焦點話題。我國是世界上最大的發展中國家,能源消費和二氧化碳排放量較大。作為一個負責任大國,我國鄭重向世界承諾,到2020年,將在2005年基礎上碳減排40%-45%。
業已開始的“十二五”期間,我國地質工作將從“資源采掘”向“地球修復”發展,推進意義深遠的三大地質減碳工程:土壤碳庫、巖溶碳匯、地熱減碳。
土壤碳庫:呵護大地的多贏之舉
最近對東北平原土壤有機碳進行分析研究結果令人憂慮。由黑龍江、中部吉林到南部遼寧由寒溫帶、向溫帶暖溫帶過渡,表層土壤碳密度逐漸下降趨勢。與我國第二次土壤普查進行比較,20年間,東北平原表層土壤有機碳有所降低。
土壤有機碳不單以二氧化碳形式釋放,水土流失也是重要原因之一。土壤有機碳消失,實際上是土地沙化過程,土壤有機質越少,土地沙化越嚴重,因為沒有團粒結構了。實際上,土地沙化就是有機碳消失的過程。中國地質調查局教授級高級工程師奚小環說,提高土壤有機碳應該成為一個戰略措施,這意味著農業生產要更多施用有機肥,而不是化學肥料。
由于森林面積有限,耕地要承擔更大減排目標。最為重要的是,增強土壤有機質和加大土壤固碳作用,同時也是耕地保護的重要戰略措施,可以實現污染減排、農業增產、環境凈化和沙化防治等“多贏”。
據介紹,世界各國高度關注的是,土壤有機碳儲量大,研究估算陸地土壤碳儲量約為大氣碳庫2倍。土壤碳庫活躍度大,全球土壤有機碳10%轉化為二氧化碳,其數量將超過30年來人類二氧化碳總量排放。土壤的巨大碳容量和天然固碳作用,是減緩碳釋放的最經濟有效途徑之一。而準確測定土壤有機碳儲量,成為基礎課題。
中國地質調查局實施的全國多目標區域地球化學調查,取得大量高精度土壤有機碳數據資料,使準確系統地計算我國土壤碳庫成為可能。這一調查主要部署在長江流域、黃河流域及東北平原等主要農業產區。目前調查工作已完成160萬平方公里,涉及全國31個省區市。全國共計采集樣品200萬件以上,分析組合樣品約60萬件,為中國土壤碳庫計算和研究提供了系統的基礎資料。
巖溶碳匯:從大氣中捕碳
人們正在探索各種低碳技術,從空氣中清除二氧化碳的碳匯,就是其中一種。我國西南廣闊的巖溶地形,是一個天然的碳庫。上世紀90年代以來,在聯合國教科文組織資助下,中國地質科學院巖溶地質研究所研究員袁道先院士先后領銜4項國際地質對比計劃,其中1994年—1999年主持“巖溶作用與碳循環”,就對巖溶碳匯效應作了深入研究。
國內外巖溶地質觀測資料顯示,現代巖溶作用對大氣二氧化碳具有顯著的捕獲回收效應,碳酸鹽巖溶解回收大氣二氧化碳的速率每年超過6億噸碳。袁道先給出一個數據:1噸石灰巖溶蝕,能夠從大氣中回收120公斤的碳。
“研究表明,我國巖溶碳匯效應顯著,土壤固碳潛力巨大,在國家二氧化碳增匯減排和緩解溫室氣體效應的計劃中,加強地質碳匯監測研究已經是不容回避的重大科學命題。”袁道先認為,在碳減排的巨大國際壓力面前,中國科學家必須自主開展研究,取得相關數據和研究結論,做好國家層面戰略決策的基礎支撐工作。
據悉,目前國土資源部已經啟動碳匯科學研究和調查重大工程。按計劃,一期建設將集中在較有代表性的珠江流域實施,全國規劃建成50個監測站。
地熱減碳:地熱利用世界第一大國
在第42個“世界地球日”,國土資源部部長、國家土地總督察徐紹史宣布,我國將大幅度提高地熱在國家能源結構中的份額,力爭“十二五”期間通過地熱每年減少二氧化碳排放量約2.1億噸。
中國地質調查局數據顯示,截至目前,我國31個省(區、市)應用淺層地溫能供暖制冷的建筑項目2236個,建筑面積超過1.3億平方米,地熱利用量繼續排名世界第一。其中,80%的項目集中在北京、天津、河北、遼寧、河南、山東等地區。北京約有2000萬平方米建筑利用淺層地溫能供暖制冷,沈陽則超過4300萬平方米。
地熱是指蘊藏在地球內部的熱能,屬于天然可再生清潔能源,包括淺層地溫能(地下深度200米以內)、地熱能(地下深度200—3000米)、干熱巖資源(地下深度3000米以上)等。我國地熱資源豐富,據初步估算,全國地級以上城市淺層地溫能資源量相當于257億噸標準煤。每年淺層地溫能可利用資源量相當于9.6億噸標準煤,減少二氧化碳排放7.57億噸。根據我國應對氣候變化規劃總體部署,國土資源部初步規劃今后10年,每年增加地熱資源直接利用量400億千卡,增加高溫地熱資源發電500億千卡。