土壤碳库、岩溶碳汇、地热减碳——我国三大国土资源减碳工程前瞻
在第42个“世界地球日”来临之际,给地球“降温”即二氧化碳减排,自然成为焦点话题。我国是世界上最大的发展中国家,能源消费和二氧化碳排放量较大。作为一个负责任大国,我国郑重向世界承诺,到2020年,将在2005年基础上碳减排40%-45%。
业已开始的“十二五”期间,我国地质工作将从“资源采掘”向“地球修复”发展,推进意义深远的三大地质减碳工程:土壤碳库、岩溶碳汇、地热减碳。
土壤碳库:呵护大地的多赢之举
最近对东北平原土壤有机碳进行分析研究结果令人忧虑。由黑龙江、中部吉林到南部辽宁由寒温带、向温带暖温带过渡,表层土壤碳密度逐渐下降趋势。与我国第二次土壤普查进行比较,20年间,东北平原表层土壤有机碳有所降低。
土壤有机碳不单以二氧化碳形式释放,水土流失也是重要原因之一。土壤有机碳消失,实际上是土地沙化过程,土壤有机质越少,土地沙化越严重,因为没有团粒结构了。实际上,土地沙化就是有机碳消失的过程。中国地质调查局教授级高级工程师奚小环说,提高土壤有机碳应该成为一个战略措施,这意味着农业生产要更多施用有机肥,而不是化学肥料。
由于森林面积有限,耕地要承担更大减排目标。最为重要的是,增强土壤有机质和加大土壤固碳作用,同时也是耕地保护的重要战略措施,可以实现污染减排、农业增产、环境净化和沙化防治等“多赢”。
据介绍,世界各国高度关注的是,土壤有机碳储量大,研究估算陆地土壤碳储量约为大气碳库2倍。土壤碳库活跃度大,全球土壤有机碳10%转化为二氧化碳,其数量将超过30年来人类二氧化碳总量排放。土壤的巨大碳容量和天然固碳作用,是减缓碳释放的最经济有效途径之一。而准确测定土壤有机碳储量,成为基础课题。
中国地质调查局实施的全国多目标区域地球化学调查,取得大量高精度土壤有机碳数据资料,使准确系统地计算我国土壤碳库成为可能。这一调查主要部署在长江流域、黄河流域及东北平原等主要农业产区。目前调查工作已完成160万平方公里,涉及全国31个省区市。全国共计采集样品200万件以上,分析组合样品约60万件,为中国土壤碳库计算和研究提供了系统的基础资料。
岩溶碳汇:从大气中捕碳
人们正在探索各种低碳技术,从空气中清除二氧化碳的碳汇,就是其中一种。我国西南广阔的岩溶地形,是一个天然的碳库。上世纪90年代以来,在联合国教科文组织资助下,中国地质科学院岩溶地质研究所研究员袁道先院士先后领衔4项国际地质对比计划,其中1994年—1999年主持“岩溶作用与碳循环”,就对岩溶碳汇效应作了深入研究。
国内外岩溶地质观测资料显示,现代岩溶作用对大气二氧化碳具有显著的捕获回收效应,碳酸盐岩溶解回收大气二氧化碳的速率每年超过6亿吨碳。袁道先给出一个数据:1吨石灰岩溶蚀,能够从大气中回收120公斤的碳。
“研究表明,我国岩溶碳汇效应显著,土壤固碳潜力巨大,在国家二氧化碳增汇减排和缓解温室气体效应的计划中,加强地质碳汇监测研究已经是不容回避的重大科学命题。”袁道先认为,在碳减排的巨大国际压力面前,中国科学家必须自主开展研究,取得相关数据和研究结论,做好国家层面战略决策的基础支撑工作。
据悉,目前国土资源部已经启动碳汇科学研究和调查重大工程。按计划,一期建设将集中在较有代表性的珠江流域实施,全国规划建成50个监测站。
地热减碳:地热利用世界第一大国
在第42个“世界地球日”,国土资源部部长、国家土地总督察徐绍史宣布,我国将大幅度提高地热在国家能源结构中的份额,力争“十二五”期间通过地热每年减少二氧化碳排放量约2.1亿吨。
中国地质调查局数据显示,截至目前,我国31个省(区、市)应用浅层地温能供暖制冷的建筑项目2236个,建筑面积超过1.3亿平方米,地热利用量继续排名世界第一。其中,80%的项目集中在北京、天津、河北、辽宁、河南、山东等地区。北京约有2000万平方米建筑利用浅层地温能供暖制冷,沈阳则超过4300万平方米。
地热是指蕴藏在地球内部的热能,属于天然可再生清洁能源,包括浅层地温能(地下深度200米以内)、地热能(地下深度200—3000米)、干热岩资源(地下深度3000米以上)等。我国地热资源丰富,据初步估算,全国地级以上城市浅层地温能资源量相当于257亿吨标准煤。每年浅层地温能可利用资源量相当于9.6亿吨标准煤,减少二氧化碳排放7.57亿吨。根据我国应对气候变化规划总体部署,国土资源部初步规划今后10年,每年增加地热资源直接利用量400亿千卡,增加高温地热资源发电500亿千卡。