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二氧化碳等温室气体排放使全球变暖的问题，日益受到各国政府和国际社会的高度关注，减少碳排放成为全球应对气候变化的首要目标。地质碳储碳汇在我国具有重要意义，是实现我国在哥本哈根承诺减排目标的重要方法之一，同时可以提升我国在世界上的话语权。我国地质碳汇领域发展现状如何？我国将如何展开地质碳汇监测网络的建设？记者就这些问题采访了中国科学院院士、中国地质科学院岩溶地质研究所研究员袁道先。
地质碳汇的巨大潜力 地质碳汇是全球碳循环的一个重要环节。在地质学家看来，地球上的碳元素分别以不同的形态分布于地球表层的大气圈、生物圈、水圈和岩石圈系统中，碳循环就是发生在四个圈层之间碳元素的相互转换、运移的过程。 袁道先介绍，岩溶过程就是两个化学反应的循环。第一个过程是碳酸盐岩被水溶蚀，形成喀斯特地貌和溶洞，这个过程吸收了空气中的二氧化碳。而第二个过程，二氧化碳由水中释放回大气圈，并沉淀出了碳酸钙,这就是石笋形成的机理。所以结合两个过程来看，碳是在岩溶的过程中实现大气圈和水圈、岩石圈之间的转换。 在我国，岩溶碳汇效应最为显著，土壤固碳潜力巨大，加强地质碳汇监测研究已经是不容回避的重大科学命题。 据袁道先介绍，岩溶碳汇理论研究最早是由中国提出的，1994年~1999年间由他亲自主持的IGCP“379项目”“岩溶作用与碳循环”对岩溶碳汇效应作了深入研究。去年12月份，各个国家代表在桂林世界岩溶中心举行了岩溶碳汇领域的会谈合作，会谈中确定的一些项目将在今年陆续展开。 我国岩溶面积达344万平方公里，占全球岩溶总面积（2200万平方公里）的15.6%，是名副其实的岩溶大国，其中裸露型岩溶面积就有90.7万平方公里。研究表明，现代岩溶作用对大气二氧化碳回收发挥了显著作用，根据袁道先团队在广西桂林岩溶试验场1993年~1998年监测资料，随着植被恢复和全球变暖，岩溶作用回收大气二氧化碳和土壤二氧化碳含量逐年增加，土壤二氧化碳年平均浓度由5000ppmv（ppmv，即100万体积中含1体积）增加到21000ppmv，流域排泄水体无机碳的年平均浓度由84毫克每升增加到98毫克每升。 地质碳汇监测要形成网络 在年初召开的全国国土资源工作会议上，国土资源部领导表示，将加强应对全球气候变化地质响应与对策的研究与调查工作，建立我国地质碳汇监测网络，开展全国二氧化碳地质储存潜力评价，启动二氧化碳储存示范工程。 影响碳汇的因素很多，岩溶作用的影响因素主要有气候、降雨量、地质条件等。据袁道先介绍，各种岩性所形成的碳汇也不同，硅酸岩、花岗岩的风化作用也会形成碳汇，碳汇又跟二氧化碳浓度有一定的关系，浓度又跟森林植被有关。 因此，我们还要开展有关影响碳汇条件的地质调查，包括岩性、森林植被、土壤等，要摸清楚这方面的情况。对于不同地质条件、不同气候条件、不同制植被条件，都要有相关的监测站，进而形成网络，这样才能做出客观的评价。 袁道先告诉记者，地质碳汇监测网络是有非常重要的现实意义的。碳汇是在碳循环中实现的，碳循环是一个动态的过程，必须要通过监测来进行计算。 地质碳汇监测网络不是凭空而来，早在上个世纪90年代联合国教科文组织的IGCP项目已经在我国的桂林、重庆、黑龙江、格尔木等典型地区建立了一些观测站，按照国土资源部的规划，地质碳汇监测网络要建立40 到50个监测站。 另外一个有利于岩溶增汇的方式近年来也引起科学家们的极大兴趣。中科院地球化学研究所刘再华研究员发现，一种叫碳酸苷酶的物质一旦进入岩溶系统将大大加快二氧化碳的回收，将增汇容量提高10倍。然而从动物血液中提取碳酸苷酶的传统方式价格十分昂贵，目前，袁道先正在致力于从自然界中发现碳酸酐酶， 在某些植物的根系里面碳酸酐酶的活性就很高，这个项目的研究将会大大降低碳酸酐酶的成本，这也是下一步一个很重要的研究方向。 |
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